碳纖維復(fù)材在水下耐壓構(gòu)件中的應(yīng)用優(yōu)勢
因?yàn)榫哂械兔芏取⒏邚?qiáng)度、高模量、耐疲勞、耐腐蝕和較好的可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn),碳纖維復(fù)合材料已在多種潛水器、深?;铏C(jī)等裝備的耐壓構(gòu)件上得到了廣泛應(yīng)用。
國內(nèi)的《深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備》重點(diǎn)專項(xiàng)中曾明確提出要研制出適用于全海深,即最大工作深度為11100m的潛水器的復(fù)合材料耐壓殼體,要求在重量體積比不大于0.8g/cm3的前提下,耐壓強(qiáng)度達(dá)到110MPa以上。
在該項(xiàng)要求出臺前,國外這類技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定水平,例如美國海洋之門等公司研制的Cy-clops系列載人潛水器,采用碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料作為耐壓殼,工作深度可達(dá)3000-6000m。美國研制的Deepglider深?;铏C(jī)耐壓殼也采用碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料,其質(zhì)量體積比僅為0.47,可在6000m的深度下正常工作。國內(nèi)中科院沈陽自動化研究所自主研發(fā)的海翼號深?;铏C(jī),其耐壓殼同樣為碳纖維復(fù)合材料,最大工作深度已突破8000m,一舉刷新了水下滑翔機(jī)最大下潛深度的世界紀(jì)錄。
為進(jìn)一步滿足海洋領(lǐng)域的資源勘探、科學(xué)探索和商業(yè)開發(fā)等不同的目的需求,長航程、高航速甚至是大潛深的高性能輕量化海洋裝備成為主要的發(fā)展趨勢。采用碳纖維復(fù)合材料制作的零部件能充分滿足低重量、高強(qiáng)度、耐壓穩(wěn)定性好等要求成為先進(jìn)海洋裝備的理想原材料,我們無錫智上新材也竭力為中國海洋事業(yè)的未來發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。
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