कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री कार्बन फाइबर र राल, धातु, सिरेमिक र अन्य म्याट्रिक्सबाट बनेको फाइबर प्रबलित सामग्री हो। यसको हल्का तौल, उच्च शक्ति, उच्च तापक्रम प्रतिरोध, आदिको कारणले गर्दा, यो हालका वर्षहरूमा एयरोस्पेस, खेलकुद र मनोरञ्जन, उच्च-गति रेलमा व्यापक रूपमा प्रयोग भएको छ। अटोमोबाइल र सिभिल इन्जिनियरिङको क्षेत्रमा। कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरूमा उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध र उच्च शक्ति र उच्च शक्तिको कारण उत्कृष्ट निर्माण प्रदर्शन छ, जसले यसलाई सामग्री गुणहरूमा विशेष आवश्यकताहरू भएका समुद्री अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ। हेर्नुहोस्। हालका वर्षहरूमा, कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूले जहाज निर्माण, अपतटीय ऊर्जा विकास, र समुद्री इन्जिनियरिङ मर्मतमा बढ्दो रूपमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ।
१.बोर्डमा आवेदन
कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको परम्परागत जहाज निर्माण सामग्रीहरू भन्दा प्राकृतिक फाइदा छ। पहिलो, कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूमा राम्रो मेकानिकल गुणहरू छन्। हल हल्का तौल र कम इन्धन खपतको विशेषताहरूसँग निर्मित हुन्छ, र निर्माण प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल छ, चक्र छोटो छ, र मोल्डिंग सुविधाजनक छ, त्यसैले निर्माण र मर्मत लागत स्टील जहाजको भन्दा धेरै कम छ। एकै समयमा, कार्बन फाइबर र रेजिन म्याट्रिक्स बीचको इन्टरफेसले दरार प्रसारलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्ने भएकोले, सामग्रीमा राम्रो थकान प्रतिरोध छ; थप रूपमा, कार्बन फाइबर सतहको रासायनिक जडताको कारण, हलमा जलीय जीव एपिफाइटिक र जंग प्रतिरोधी गर्न गाह्रो हुने विशेषताहरू छन्, जुन जहाज निर्माण पनि हो। सामग्रीहरू छनौट गर्ने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कारकहरू मध्ये एक। त्यसकारण, कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरूको जहाज निर्माणमा अद्वितीय व्यापक प्रदर्शन फाइदाहरू छन्, र अब यस क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। एकै समयमा, अनुप्रयोग क्षेत्र विस्तारबाट कार्बन फाइबर उद्योगको विकासलाई प्रवर्द्धन गरिएको छ।
१.१ सैन्य जहाजहरू
कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूमा राम्रो ध्वनिक, चुम्बकीय र विद्युतीय गुणहरू हुन्छन्: तिनीहरू पारदर्शी, ध्वनि-पारगम्य र गैर-चुम्बकीय हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरूलाई युद्धपोतहरूको स्टिल्थ कार्यसम्पादन सुधार गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। जहाजको सुपरस्ट्रक्चरमा कम्पोजिट सामग्रीहरूको प्रयोगले हलको तौल मात्र घटाउँदैन, तर शत्रुको राडार इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक तरंगहरूलाई जोगाउन इन्टरलेयरमा एम्बेड गरिएको फ्रिक्वेन्सी सेलेक्टिभ लेयरलाई ढाल गरेर पूर्वनिर्धारित फ्रिक्वेन्सीमा इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक तरंगहरू प्रसारण र प्राप्त गर्दछ। उदाहरणका लागि, १९९९ मा नर्वेजियन नौसेनाद्वारा निर्मित "स्कजोल्ड" वर्ग क्रूजरले पोलिभिनाइल क्लोराइड फोम कोर तह, गिलास फाइबर र कार्बन फाइबर इन्टरलेयर मिलेर बनेको स्यान्डविच कम्पोजिट प्रयोग गर्यो। यो डिजाइनले शक्ति-देखि-तौल अनुपात मात्र सुधार गर्दैन, तर राम्रो प्रभाव प्रतिरोध पनि छ। प्रदर्शनले कम चुम्बकीय, एन्टी-इन्फ्रारेड र एन्टी-राडार स्क्यानिङको विशेषताहरूलाई पनि धेरै बढाउँछ। २००० मा कमिसन गरिएका स्वीडिश भिस्बी-क्लास फ्रिगेटहरूले सबै कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरू प्रयोग गर्छन्, जसमा तौल घटाउने, राडार र इन्फ्रारेड डबल स्टिल्थको विशेष कार्यहरू छन्।
जहाजहरूमा कार्बन फाइबर प्रबलित कम्पोजिट मास्टको प्रयोग बिस्तारै देखा परेको छ। २००६ मा संयुक्त राज्य अमेरिकामा सञ्चालन गरिएको LPD-१७ जहाजले कार्बन फाइबर/बाल्सा कोर उन्नत कम्पोजिट कम्पोजिट मास्ट प्रयोग गर्दछ। मूल खुला मास्टको विपरीत, LPD-१७ ले नयाँ पूर्ण रूपमा बन्द मास्ट/सेन्सिङ प्रणाली प्रयोग गर्दछ। (AEM/S), यस कार्बन फाइबर कम्पोजिट मास्टको माथिल्लो भागले फ्रिक्वेन्सी चयनात्मक सतह सामग्री (FSS) लाई ढाक्छ, जसले विशिष्ट फ्रिक्वेन्सी भएका तरंगहरूलाई पार गर्न अनुमति दिन्छ, र तल्लो आधाले रडार तरंगहरूलाई प्रतिबिम्बित गर्न सक्छ वा रडार अवशोषित सामग्रीहरूद्वारा अवशोषित गर्न सक्छ। । त्यसकारण, यसमा राम्रो रडार स्टिल्थ र पत्ता लगाउने कार्यहरू छन्। थप रूपमा, विभिन्न एन्टेना र सम्बन्धित उपकरणहरू संरचनामा समान रूपमा संयुक्त छन्, जुन क्षरण गर्न सजिलो छैन, र उपकरणको मर्मतका लागि बढी अनुकूल छ। युरोपेली नौसेनाले सुदृढीकरणको रूपमा कार्बन फाइबरसँग मिलाएर नानोफाइबर-निर्मित गिलास फाइबरबाट बनेको समान बन्द-एकीकृत सेन्सर मास्ट विकास गरेको छ। यसले विभिन्न रडार बीमहरू र सञ्चार संकेतहरूलाई एकअर्कासँग अव्यवस्थित पार गर्न अनुमति दिन्छ, र हानि अत्यन्त कम छ। २००६ मा, यो उन्नत प्रविधिको मास्ट एटीएम ब्रिटिश नौसेनाको "रोयल आर्क" विमान वाहकमा प्रयोग गरिएको थियो।
कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू जहाजका अन्य पक्षहरूमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, यसलाई हलको कम्पन प्रभाव र आवाजलाई कम गर्न प्रोपल्सन प्रणालीमा प्रोपेलर र प्रोपल्सन शाफ्टिङ प्रणालीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, र यो प्रायः टोही जहाजहरू र द्रुत क्रूज जहाजहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यसलाई मेसिनरी र उपकरणहरू, केही विशेष मेकानिकल उपकरणहरू र पाइपिङ प्रणालीहरूमा पतवारको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, उच्च-शक्तिको कार्बन फाइबर डोरीहरू नौसेना युद्धपोत केबलहरू र अन्य सैन्य वस्तुहरूमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
१.२ नागरिक नौकाहरू
ठूला याटहरू सामान्यतया निजी स्वामित्वमा रहेका र महँगो हुन्छन्, जसलाई हल्का तौल, उच्च शक्ति र टिकाउपन चाहिन्छ। कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू याटहरूको उपकरण डायलहरू र एन्टेनाहरू, रडरहरू, र डेक, केबिनहरू र जहाजको बल्कहेडहरू जस्ता प्रबलित संरचनाहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। परम्परागत कम्पोजिट याट मुख्यतया FRP बाट बनेको हुन्छ, तर अपर्याप्त कठोरताको कारण, कठोरता डिजाइन आवश्यकताहरू पूरा गरेपछि हल प्रायः धेरै भारी हुन्छ, र गिलास फाइबर एक कार्सिनोजेन हो, जुन बिस्तारै विदेशमा प्रतिबन्धित हुन्छ। आजको कम्पोजिट याटहरूमा प्रयोग हुने कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको अनुपात उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ, र केहीले कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू पनि प्रयोग गरेका छन्। उदाहरणका लागि, बाल्टिकको सुपर-याट "पनामा" डबल-बार्ज, हल र डेक कार्बन फाइबर / इपोक्सी राल छाला, नोमेक्स हनीकोम्ब र कोरेसेल™ स्ट्रक्चरल फोम कोरले स्यान्डविच गरिएको छ, हल 60 मिटर लामो छ। तर कुल तौल मात्र 210t छ। पोलिश क्याटामारनको सनरीफ याट्सद्वारा निर्मित कार्बन फाइबर क्याटामारन, सनरीफ ८० लेभान्टेले भिनिल एस्टर रेजिन स्यान्डविच कम्पोजिट, पीवीसी फोम र कार्बन फाइबर कम्पोजिट प्रयोग गर्दछ। मास्ट बूमहरू अनुकूलित कार्बन फाइबर कम्पोजिट हुन्, र हलको केवल एक भागले FRP प्रयोग गर्दछ।। नो-लोड तौल केवल ४५ टन छ। छिटो गति, कम इन्धन खपत र उत्कृष्ट प्रदर्शन।
२०१४ मा निर्मित “झोङ्के·लियान्या” याट हाल चीनको एक मात्र पूर्ण-कार्बन फाइबर याट हो। यो कार्बन फाइबर र इपोक्सी रेजिनको संयोजनबाट बनेको हरियो याट हो। यो उही प्रकारको फाइबरग्लास याट भन्दा ३०% हल्का छ र यसमा उच्च शक्ति, छिटो गति र कम इन्धन खपत छ।
थप रूपमा, याटका केबलहरू र केबलहरूले सुरक्षा सुनिश्चित गर्न उच्च-शक्तिको कार्बन फाइबर डोरीहरू प्रयोग गर्छन्। कार्बन फाइबरमा स्टीलको भन्दा धेरै तन्य मोड्युलस र धेरै गुणा वा दशौं गुणा तन्य शक्ति भएकोले, र फाइबरको बुनेको गुण भएकोले, कार्बन फाइबर डोरीलाई आधार सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसले स्टीलको तार डोरी र जैविक पोलिमर डोरीको लागि बनाउन सक्छ। Insufficient.z
२. समुद्री ऊर्जा विकासमा प्रयोग
२.१ पनडुब्बी तेल र ग्यास क्षेत्रहरू
हालैका वर्षहरूमा, समुद्री तेल र ग्यास विकासको क्षेत्रमा कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरू व्यापक रूपमा प्रयोग हुँदै आएका छन्। समुद्री वातावरणमा क्षरण, उच्च कतरनी, र पानीको अन्डरकरेन्ट प्रवाहको कारणले हुने बलियो कतरनीले सामग्रीको क्षरण प्रतिरोध, शक्ति र थकान गुणहरूमा कडा आवश्यकताहरू लागू गर्दछ। अपतटीय तेल क्षेत्रहरूको विकासमा हल्का, टिकाउ र क्षरण विरोधी कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको स्पष्ट फाइदाहरू छन्: १५०० मिटर पानी गहिराइको ड्रिलिंग प्लेटफर्ममा लगभग ६५०० टन द्रव्यमान भएको स्टील केबल हुन्छ, जबकि कार्बन फाइबर कम्पोजिट घनत्व साधारण स्टील हो। १/४, यदि स्टीलको भाग प्रतिस्थापन गर्न कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री प्रयोग गरियो भने, ड्रिलिंग प्लेटफर्मको भार क्षमता उल्लेखनीय रूपमा कम हुनेछ, र प्लेटफर्मको निर्माण लागत बचत हुनेछ। समुद्री पानी र ट्यूब भित्रको दबाब बीचको असंतुलित दबाबको कारणले गर्दा सकर रडको पारस्परिक गतिले सजिलैसँग सामग्री थकान निम्त्याउनेछ। तोड्ने, र कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री प्रयोग गर्नाले यो समस्या समाधान गर्न सक्छ; समुद्री पानीको वातावरणको क्षरण प्रतिरोधको कारण, समुद्री पानीमा यसको सेवा जीवन स्टील भन्दा लामो छ, र प्रयोगको गहिराई गहिरो छ।
कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू तेल क्षेत्र ड्रिलिंग प्लेटफर्महरूमा उत्पादन कुवा पाइप, सकर रड, भण्डारण ट्याङ्की, पनडुब्बी पाइपलाइन, डेक, आदिको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उत्पादन प्रक्रियालाई पल्ट्रुजन प्रक्रिया र भिजेको घुमाउरो प्रक्रियामा विभाजन गरिएको छ। पल्ट्रुजन सामान्यतया सामान्य पाइपहरू र जडान गर्ने पाइपहरूमा प्रयोग गरिन्छ। घुमाउरो विधि सामान्यतया भण्डारण ट्याङ्की र दबाब पोतको सतहको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र एनिसोट्रोपिक लचिलो पाइपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ जसमा कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीलाई घाउ गरिन्छ र आर्मर तहमा एक विशिष्ट कोणमा व्यवस्थित गरिन्छ।
कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीको निरन्तर सकर रड फिल्म जस्तै रिबन जस्तो संरचना हो र यसमा राम्रो लचिलोपन छ। १९९० को दशकमा संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा उत्पादन र प्रयोग गरिएको। यो कार्बन फाइबरलाई बलियो बनाउने फाइबर र असंतृप्त राललाई आधार सामग्रीको रूपमा बनाइएको छ। यो उच्च तापक्रममा क्रस-लिङ्किङ क्युरिङ पछि पल्ट्रुजन प्रक्रियाद्वारा उत्पादन गरिन्छ। २००१ देखि २००३ सम्म, चीनले पाइलट बनाउन शुद्ध बीम तेल क्षेत्रमा कार्बन फाइबर सकर रड र साधारण स्टील सकर रड प्रयोग गर्यो। कार्बन फाइबर सकर रडको प्रयोगले तेल उत्पादनमा उल्लेखनीय वृद्धि गर्न सक्छ र मोटरको भार कम गर्न सक्छ, जुन बढी ऊर्जा कुशल छ। यसबाहेक, कार्बन फाइबर कम्पोजिट सकर रड स्टील सकर रड भन्दा थकान र जंग प्रतिरोधको लागि बढी प्रतिरोधी छ, र समुद्री तेल क्षेत्रहरूको विकासमा प्रयोगको लागि बढी उपयुक्त छ।
२.२ समुन्द्री वायु ऊर्जा
समुद्रमा प्रशस्त मात्रामा वायु ऊर्जा स्रोतहरू भविष्यको विकासको लागि महत्त्वपूर्ण क्षेत्र र वायु ऊर्जा प्रविधिको सबैभन्दा उन्नत र माग गर्ने क्षेत्र हो। चीनको तटरेखा लगभग १८०० किलोमिटर छ र त्यहाँ ६,००० भन्दा बढी टापुहरू छन्। दक्षिणपूर्वी तट र टापु क्षेत्रहरू वायु स्रोतहरूमा धनी छन् र विकास गर्न सजिलो छ। हालका वर्षहरूमा, अपतटीय वायु ऊर्जाको विकासलाई प्रवर्द्धन गर्ने प्रयासहरूलाई सम्बन्धित विभागहरूले समर्थन गरेका छन्। वायु ऊर्जा ब्लेडको तौलको ९०% भन्दा बढीमा मिश्रित सामग्रीहरू हुन्छन्। समुद्रमा ठूला हावा र उच्च ऊर्जा उत्पादनलाई ठूला ब्लेडहरू र राम्रो विशिष्ट शक्ति र स्थायित्व आवश्यक पर्दछ। स्पष्ट रूपमा, कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरूले ठूला-स्तरीय, हल्का तौल, उच्च-प्रदर्शन, कम लागतको विद्युत उत्पादन ब्लेडहरू विकास गर्ने आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छन्, र गिलास फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरू भन्दा समुद्री अनुप्रयोगहरूको लागि बढी उपयुक्त छन्।
समुद्री वायु ऊर्जा उत्पादनमा कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्। कार्बन फाइबर कम्पोजिट ब्लेडमा कम गुणस्तर र उच्च कठोरता छ, र मोड्युलस गिलास फाइबर उत्पादनको भन्दा ३ देखि ८ गुणा छ; समुद्री वातावरण अन्तर्गत आर्द्रता ठूलो छ, हावापानी परिवर्तनशील छ, र पङ्खाले २४ घण्टा काम गर्छ। ब्लेडमा राम्रो थकान प्रतिरोध छ र खराब मौसमको प्रतिरोध गर्न सक्छ। यसले ब्लेडको वायुगतिकीय कार्यसम्पादनमा सुधार गर्छ र टावर र एक्सलमा भार कम गर्छ, जसले गर्दा पङ्खाको आउटपुट पावर सहज र सन्तुलित हुन्छ, र ऊर्जा दक्षतामा सुधार हुन्छ। विशेष संरचनात्मक डिजाइन मार्फत प्रवाहकीय कार्यसम्पादनले ब्लेडमा चट्याङबाट हुने क्षतिलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ; पवन टर्बाइन ब्लेडको निर्माण र ढुवानी लागत घटाउँछ; र कम्पन ड्याम्पिङ विशेषताहरू छन्।
३. समुद्री इन्जिनियरिङ अनुप्रयोगहरू
समुद्री इन्जिनियरिङ भवनहरूमा कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्रीहरू प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूले मुख्यतया हल्का तौल, उच्च शक्ति र जंग प्रतिरोधको विशेषताहरू प्रयोग गर्छन्, र समुद्री पानीको क्षरण स्टील र यातायातको उच्च यातायात लागतको समस्या समाधान गर्न टेन्डन र संरचनात्मक भागहरूको रूपमा परम्परागत स्टील निर्माण सामग्रीहरू प्रतिस्थापन गर्छन्। यो अपतटीय टापु चट्टान भवनहरू, डकहरू, फ्लोटिंग प्लेटफर्महरू, प्रकाश टावरहरू, आदिमा लागू गरिएको छ। इन्जिनियरिङ पुनर्स्थापनाको लागि कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको प्रयोग १९८० को दशकमा सुरु भयो, र जापानको मित्सुबिशी केमिकल कर्पोरेशनले कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको मेकानिकल गुणहरू र इन्जिनियरिङ सुदृढीकरणमा तिनीहरूको प्रयोगको अनुसन्धानमा नेतृत्व लियो। प्रारम्भिक अनुसन्धान फोकस कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरू प्रयोग गरेर प्रबलित कंक्रीट बीमहरूको सुदृढीकरणमा थियो, जुन पछि विभिन्न सिभिल इन्जिनियरिङको सुदृढीकरण र सुदृढीकरणमा विकसित भयो। कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूद्वारा अपतटीय तेल प्लेटफर्महरू र बन्दरगाहहरूको मर्मत यसको प्रयोगको एउटा पक्ष मात्र हो। धेरै सम्बन्धित कागजातहरू छन्। यो उल्लेखनीय छ कि अमेरिकी DFI कम्पनीले नेवी पर्ल हार्बर टर्मिनल मर्मत गर्न कार्बन फाइबर रडहरू प्रयोग गर्यो। त्यस समयमा, प्राविधिकहरूले सुदृढीकरण मर्मत गर्न नवीन कार्बन फाइबर रडहरू प्रयोग गरे। मर्मत गरिएको कार्बन फाइबर रड डकले २.५ मिटर उचाइबाट ९ टन स्टीलको सामना गर्न सक्छ। यो क्षतिग्रस्त नभई खस्छ, र यसको वृद्धि प्रभाव स्पष्ट छ।
समुद्री इन्जिनियरिङमा कार्बन फाइबर कम्पोजिटको प्रयोगको सन्दर्भमा, पनडुब्बी पाइपलाइन वा स्तम्भहरूको मर्मत र सुदृढीकरणको एक प्रकार पनि छ। वेल्डिङ, वेल्ड सुधार, क्ल्याम्प, ग्राउटिङ, आदि जस्ता परम्परागत मर्मत विधिहरूको आफ्नै सीमितताहरू छन्, र समुद्री वातावरणमा यी विधिहरूको प्रयोग बढी प्रतिबन्धित छ। कार्बन फाइबर कम्पोजिटहरूको मर्मत मुख्यतया उच्च-शक्ति र उच्च-चिपकने राल सामग्रीहरू जस्तै कार्बन फाइबर कपडा र इपोक्सी रालबाट बनेको हुन्छ, जुन मर्मत सतहमा टाँसिएको हुन्छ, त्यसैले यो पातलो र हल्का, उच्च-शक्ति, टिकाउपनमा राम्रो, निर्माणमा सुविधाजनक, र विभिन्न आकारहरूमा अनुकूलनीय हुन्छ। यसको महत्त्वपूर्ण फाइदा छ।
पोस्ट समय: मार्च-२३-२०१९