中国船舶集团等三方将积极推进大丝束碳纤维船舶应用
来源:中国船舶报 2024-05-20 09:53:08
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文章关键词: 中国船舶 中威 碳纤维 复合材料 船舶 应用原文:http://shenzhen.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-14376.html 5月16日,
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船舶报发布记者王进报道文章,题为《告别“无材可用”!这家
船舶集团旗下单位联手破垄断》。
2022年以来,
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船舶集团有限公司旗下广州
船舶工业有限公司已成功承接港澳地区
船舶29艘,其中多艘为
碳纤维高速客船。为此,广州公司联合相关方开展了船用
碳纤维国产化研制及推广,成功
应用于部分建造项目,打破了高端
碳纤维进口材料在国产高速客船的技术垄断局面。
随着造船技术的提升和“双碳”目标的推动,内地及港澳
船舶市场对高端绿色
船舶的需求越来越旺盛。
碳纤维复合材料是
船舶领域的一种理想材料,具有重量轻、耐腐蚀、噪音低等特点,相比传统船用材料可进一步节省燃油、降低维护费用,节能减排、低碳环保优势明显。
据介绍,目前国外已研制出民船用
碳纤维及配套乙烯基树脂,并已在40米以上级别高速客船中
应用多年。但是,国内此前仅在小艇或游艇领域使用
碳纤维复合材料,且只用到T300级别的
碳纤维(“T”代表拉伸强度,后面的数字越大,
碳纤维的力学性能指标越高),在大型客船上的
应用仍是空白。
广东
中威复合材料有限公司是广州公司
碳纤维船舶项目的建造方,也是国内第一家使用
碳纤维材料制造40米以上级别高速客船的船企。该工艺需用到T700级别的
碳纤维材料配套乙烯基树脂,但国内此强度级别的
碳纤维基本都是配套环氧树脂,需加热加压后固化。因此,
中威公司只能一直依赖进口国外
碳纤维及树脂。物料供应的稳定性及周期难以保证,成本高是国内发展大型
碳纤维船舶的“堵点”。
产学研“抱团”闯关
想要破解“无材可用”的局面,就迫切需要有效整合优质资源,开展高端
船舶用
碳纤维织物及配套树脂国产化研究。在广州公司的大力推动下,2023年6月9日,广州公司与
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船舶集团旗下第七二五研究所、
中威公司共同签订了《船用
碳纤维国产化研发及推广项目合作框架协议》。其中,广州公司负责研发产品过程协调和产业化推广,
中威公司为产品使用方,七二五所为技术支持和产品提供方,三方实现了“产、学、研”结合发展。
作为船用
复合材料的主要研发机构,七二五所是国内最早开展船用
复合材料研究的单位,四十多年来承担了大量的船用
复合材料研究和开发工作,主编或参与编写国家标准及行业标准20余项。随着七二五所的加入,三方也搭建起了高端国产
碳纤维织物
复合材料在高速客船示范
应用的“铁三角”。
研发团队围绕T700级
碳纤维复合材料国产化,通过
碳纤维高性能编织技术、
碳纤维界面性能强化技术、高强抗冲击乙烯基树脂的研制、
碳纤维复合材料综合性能评价、
碳纤维复合材料成型工艺、典型舱段建造与考核评价等,实现了国产化替代的重大突破。
三方合作“开花结果”
研究结果表明,自研国产
碳纤维与树脂匹配后,性能与进口材料水平相当,相比于铝制船减重20%以上,达到了
船舶设计指标与建造工艺需求。其中,灌注型乙烯基树脂还优于进口。由于良好的工艺适应性,织物和树脂均已取得中国船级社(CCS)认证证书。
据了解,三方合作还形成了国产化织物和树脂产业化生产线的设计方案,突破了
碳纤维织物和配套乙烯基酯树脂的批产工艺,对国产树脂和5种
碳纤维编织物建立了企标,制定了过程工艺要点、控制点相关文件,确保产品性能稳定,满足供货需求。目前,自研国产
碳纤维与树脂已成功
应用于
碳纤维高速客船上建或整船建造。
T700
碳纤维织物及树脂已完成国产化,在内河、港澳跨境客船等领域将具有广阔的市场前景。例如,
碳纤维船体和纯电推进技术相结合,在能源储备相同的情况下具有更长的续航能力,是绿色
船舶技术的典范。后续,三方还将积极推进大丝束
碳纤维开发
应用工作,成本可较现有T700级材料体系降低30%以上,计划于今年11月获得CCS认证。
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