鈦板廠家談未來船舶制造用金屬材料呈現(xiàn)的10大特點(diǎn)

在現(xiàn)代船舶發(fā)展過程中，美、俄(蘇)、英、德、法、日等船舶強(qiáng)國(guó)，均將材料技術(shù)發(fā)展視作船舶發(fā)展的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，對(duì)材料技術(shù)發(fā)展給予了高度重視，不僅在不同的發(fā)展時(shí)期從船舶材料技術(shù)發(fā)展的頂層研究，制定了發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，投入大量人力、財(cái)力持續(xù)開展基礎(chǔ)材料技術(shù)、新興材料技術(shù)的研發(fā)和前沿技術(shù)的探索，而且非常注重試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)(包括試驗(yàn)潛艇)的建設(shè)。伴隨著船舶發(fā)展，經(jīng)過不斷創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)，人們不僅研制了滿足船舶各發(fā)展時(shí)期所需的各種材料，而且已形成很強(qiáng)的材料技術(shù)的研究、生產(chǎn)能力和完整的門類齊全的配套體系，建立起了較完善的船舶材料體系和船舶材料技術(shù)的基本理論、方法、工藝等。著眼于當(dāng)前船舶材料技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，立足于21世紀(jì)前期(2035年前)的高新技術(shù)發(fā)展，可以預(yù)見，21世紀(jì)前期船舶材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將呈現(xiàn)出高、復(fù)、鈦、穩(wěn)、防、有、無、前、用、低等10大特征。

一、“高”——船舶船體鋼材仍向高性能化發(fā)展

船舶結(jié)構(gòu)鋼未來的發(fā)展趨向主要為：

1.仍將高性能化作為追求的主要發(fā)展方向，注重提高鋼材的整體性能，包括強(qiáng)度、塑性、韌性、抗爆性能、抗脆性破壞、耐海水腐蝕、抗疲勞特性等。

2.極其注重冷熱加工、焊接等工藝性能的研究，將改善結(jié)構(gòu)鋼工藝性能作為今后重要的發(fā)展方向。

3.注重高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼配方設(shè)計(jì)、制備應(yīng)用技術(shù)的理論和方法的研究、完善。

4.在注重高性能化發(fā)展的同時(shí)，追求低成本的經(jīng)濟(jì)性能等。

二、“復(fù)”——研發(fā)高性能多功能復(fù)合材料的趨勢(shì)方興未艾

船舶復(fù)合材料技術(shù)未來發(fā)展的趨向主要為：

1.研發(fā)低成本/高性能化的復(fù)合材料及其產(chǎn)品是未來的主要發(fā)展趨勢(shì)。

2.由單純承載結(jié)構(gòu)型復(fù)合材料向多功能型復(fù)合材料（兼具結(jié)構(gòu)型、隔聲、吸聲、阻尼、雷達(dá)隱身等特性）發(fā)展。

3.船舶復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的壽命一般要求長(zhǎng)達(dá)20年以上，研發(fā)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和修補(bǔ)技術(shù)，以保證其長(zhǎng)期安全可靠，是未來發(fā)展的重要方向。

4.注重研發(fā)復(fù)合材料部件之間及其與鋼結(jié)構(gòu)之間的方便、可靠的連接技術(shù)等。

三、“鈦”——高性能鈦合金的研發(fā)與推廣應(yīng)用勢(shì)在必行

未來船舶防護(hù)材料技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)為：

1.在繼續(xù)提高或保持鈦合金現(xiàn)有特性的同時(shí)，應(yīng)將降低鈦合金及其產(chǎn)品的制造成本作為未來發(fā)展的重要方向。

 2.開展施工方便、安全、可靠的鈦合金焊接及制造(彎曲、成型等)工藝等技術(shù)研究是未來發(fā)展的又一重要方向。

3.注重在船舶研制中進(jìn)一步推廣應(yīng)用鈦合金及其產(chǎn)品。

4.進(jìn)一步完善鈦合金材料體系，繼續(xù)研發(fā)、拓展船用鈦合金產(chǎn)品系列等。

四、“隱”——仍將研發(fā)高性能隱身材料列為重要發(fā)展方向

未來隱身材料技術(shù)發(fā)展的主要方向?yàn)椋?/p>

1.綜合化、高性能化是未來船舶隱身材料技術(shù)發(fā)展的主要方向。

2.適應(yīng)主動(dòng)振動(dòng)噪聲控制元器件需求的隱身材料技術(shù)研究。

3.具有低頻消聲和去耦作用的聲學(xué)覆蓋層(含消聲瓦)的材料技術(shù)研究。

4.聲隱身、尾跡隱身等前沿技術(shù)研究。

5.新型隱身材料制備與應(yīng)用(含檢測(cè)、施工工藝)技術(shù)研究等。

五、“防”——船舶防護(hù)材料以環(huán)保高壽命為重點(diǎn)正蓄勢(shì)待發(fā)

未來船舶防護(hù)材料技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)為：

1.以高性能防護(hù)材料(如金屬合金、納米材料、生物仿生材料等)替代單一防護(hù)功能材料為發(fā)展方向，力爭(zhēng)一材多用，一材足用。

2.艦艇易腐蝕和污損部位(如海水管系、上層建筑、緊固件、液艙等)的腐蝕和污損特性、機(jī)理及涂層防護(hù)技術(shù)的研究，將能有的放矢、因地制宜、因材施用地解決不同部位的防護(hù)難題。

3.鑒于新的國(guó)際海洋法的需求，以及海洋環(huán)境污染的嚴(yán)峻形勢(shì)，防護(hù)材料技術(shù)的發(fā)展過程中，在加強(qiáng)防護(hù)性能的同時(shí)，以追求環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性為重要指標(biāo)。

4.應(yīng)加強(qiáng)研究船舶的全壽期最佳防護(hù)技術(shù)方案，并注重對(duì)防護(hù)效果進(jìn)行有效監(jiān)控與合理預(yù)測(cè)。

5.注重防滑、耐高溫密封防漏、艙室高性能環(huán)保性裝飾等船舶用特殊材料技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用等。

六、“有”——船舶用有色金屬材料仍需加強(qiáng)推廣應(yīng)用

未來船舶用有色金屬材料技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)為：

1.鋁合金。開展高強(qiáng)度耐腐蝕鋁合金材料的研究，以滿足新一代航空母艦大量減輕重量、提高結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度等需求；同時(shí)，開展鋁合金結(jié)構(gòu)可靠性研究，以提高高速鋁質(zhì)船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、操縱和維護(hù)能力。

2.銅合金。研制更高流速極限的船舶用銅質(zhì)管系(目前通常為3m/s)，以解決目前紫銅或B10鎳銅合金耐海水沖刷腐蝕性能或耐含砂海水腐蝕性能差的問題。

3.鎂合金。開展鎂包鋅型、鎂包鋁型復(fù)合犧牲陽(yáng)極的研究，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施長(zhǎng)期、穩(wěn)定的保護(hù)。

七、“無”——開辟無機(jī)材料在船舶裝備上應(yīng)用的新領(lǐng)域

未來船舶用無機(jī)材料技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)為：

1.開展無機(jī)材料在復(fù)雜海洋環(huán)境中的工作性能和腐蝕作用規(guī)律研究，提高環(huán)境適應(yīng)性，提高防火、保溫、吸振、防腐等特殊性能。

2.開展高強(qiáng)輕質(zhì)海工混凝土制備、生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)的研究，進(jìn)一步促進(jìn)類似海工建筑物的發(fā)展和應(yīng)用，如離岸混凝土鉆采平臺(tái)及儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)、躉船、浮船塢、起重船等工程船舶。

3.研發(fā)具有優(yōu)良綜合性能(如工藝性、保溫隔熱、防火、防腐、經(jīng)濟(jì)性)的船舶內(nèi)裝飾材料。

八、“前”——船舶材料前沿技術(shù)呈現(xiàn)百花齊放的發(fā)展趨勢(shì)

未來船舶前沿材料技術(shù)的發(fā)展主要呈現(xiàn)如下趨勢(shì)：

1.自主創(chuàng)新、“奇思妙想”，提出新穎的前沿材料技術(shù)項(xiàng)目，并下功夫攻克技術(shù)難點(diǎn)，取得創(chuàng)新突破，發(fā)揮前沿材料技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，從而給船舶裝備性能帶來顯著的提升。如壓電阻尼新型減振材料技術(shù)、智能可見光隱身材料技術(shù)、潛艇液體隱身衣材料技術(shù)、納米材料技術(shù)等前沿材料技術(shù)。

2.加強(qiáng)船舶裝備對(duì)材料技術(shù)發(fā)展的需求探索，為研發(fā)新型材料技術(shù)提供思路和方法；加強(qiáng)對(duì)新材料原理、方法、設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的研究，為上船使用做好技術(shù)儲(chǔ)備。

3.加強(qiáng)新材料新工藝的應(yīng)用技術(shù)研究，必要時(shí)可通過條件保障設(shè)施開展陸上演示驗(yàn)證，或在其他非船舶行業(yè)開展應(yīng)用探索，從中積累經(jīng)驗(yàn)，完善技術(shù)，給艦艇裝備一次性成功使用新興材料奠定基礎(chǔ)等。

九、“用”——加強(qiáng)材料應(yīng)用技術(shù)的研究不可或缺

未來船舶材料應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要有：

1.開展面向應(yīng)用對(duì)象的材料技術(shù)研究，使任何一項(xiàng)材料技術(shù)的研制有據(jù)可循，任何一項(xiàng)材料技術(shù)的應(yīng)用有需求空間，這對(duì)推進(jìn)新材料和新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，具有重要意義。

2.開展新型船舶材料應(yīng)用技術(shù)研究與試驗(yàn)驗(yàn)證，通過先進(jìn)的材料應(yīng)用技術(shù)與優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，推動(dòng)新材料的發(fā)展與應(yīng)用。

3.開展新型船舶材料實(shí)船應(yīng)用與推廣研究，通過實(shí)船應(yīng)用驗(yàn)證其上船效果，尋求契機(jī)進(jìn)行推廣應(yīng)用等。

十、“低”——船舶材料技術(shù)一如既往向低成本化的方向發(fā)展

未來船舶材料技術(shù)低成本化的發(fā)展趨勢(shì)主要為：

1.研究、建立一套較為完善的、可滿足工程實(shí)際應(yīng)用的衡量、評(píng)估船舶材料經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)理論、指標(biāo)體系。

2.船舶材料經(jīng)濟(jì)性評(píng)估(計(jì)算)方法研究。

3.船舶材料經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)指導(dǎo)性文件(標(biāo)準(zhǔn))研究、編制等。