用於建造艦船的基本材料包括但不限於鋼鐵、鋁合金、塑膠、玻璃鋼、碳纖維等新型複合材料。大型艦船由於其噸位重,受載荷影響大, 遠洋航行海況複雜,所用材料必須滿足以下特性。
韌性——當一種材料彎曲時,它能夠承受彎曲而不斷裂,這種材料被稱為韌性材料。在材料實際失效之前,它需要許多彎曲週期。這種特性與脆性特性正好相反,在脆性特性中,材料在施加彎曲力時會簡單地斷裂。
延展性——這是指材料在因拉伸而實際失效之前發生變形的特性。這種性質取決於溫度,並隨著溫度的升高而降低。黃金是最具延展性的金屬之一,但由於我們是從造船的角度來考慮的,用於此目的的延展性材料包括錫、鋅、鉛、銅等。材料在壓縮狀態下或因擠壓、鍛造等操作而改變形狀時,容易開裂。金屬的延展性隨著溫度的升高而增加,而延展性則相反。這一特性在加工用於建造艦船各種部件的熱鋼錠或金屬板時非常有用。
綜合考慮,滿足以上特性的材料主要是特種合金鋼。鋁合金也滿足很多條件,但它造價較貴,不容易焊接,著火容易燃燒等缺點,不適合用於艦船承力結構,一般用於上層建築,利用材質輕的特點,可以降低艦船重心,提高艦船的適航性。但馬島海戰中,謝菲爾德級驅逐艦上層建築就是鋁合金的,被飛魚導彈擊中後,起火燃燒最後沉沒。各國海軍吸取教訓,使用新型凱夫拉材料代替鋁合金。
凱夫拉這種新型材料具有密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易於加工和成型,其強度為鋼鐵的5倍,而密度僅為鋼鐵的五分之一。凱夫拉材料密度為1.44克/cm³,鋼鐵密度為7.859克/cm³。用凱夫拉建造的艦船部位堅韌耐磨、剛柔相濟,具有防彈和不易著火的特殊本領。
鋁合金用於軍艦是不可取的,但民用船舶有所使用。澳大利亞造船廠獲得了建造世界上最大的鋁船的合同。 澳大利亞印加塔斯馬尼亞有限公司將為客戶建造這條130米長的船,在阿根廷和烏拉圭之間運營。 這艘完工的船隻將是有史以來最大的鋁製渡輪。 這艘130米長的渡輪將在阿根廷和烏拉圭之間的普拉特河上服務於多個港口。 這艘長130米、寬32米的船隻總註冊噸位可能達到13000噸,將運載2100名乘客和220輛汽車。 預計最大速度超過40節,由四個雙燃料發動機提供動力,這些發動機將燃燒環保的液化天然氣。
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新型塑膠,據說新奈米塑膠比鋼鐵還要堅硬,但需要一個大模具,船體需要一次注型,要麼就用3D打印出來,
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用於建造艦船的基本材料包括但不限於鋼鐵、鋁合金、塑膠、玻璃鋼、碳纖維等新型複合材料。大型艦船由於其噸位重,受載荷影響大, 遠洋航行海況複雜,所用材料必須滿足以下特性。
韌性——當一種材料彎曲時,它能夠承受彎曲而不斷裂,這種材料被稱為韌性材料。在材料實際失效之前,它需要許多彎曲週期。這種特性與脆性特性正好相反,在脆性特性中,材料在施加彎曲力時會簡單地斷裂。
延展性——這是指材料在因拉伸而實際失效之前發生變形的特性。這種性質取決於溫度,並隨著溫度的升高而降低。黃金是最具延展性的金屬之一,但由於我們是從造船的角度來考慮的,用於此目的的延展性材料包括錫、鋅、鉛、銅等。材料在壓縮狀態下或因擠壓、鍛造等操作而改變形狀時,容易開裂。金屬的延展性隨著溫度的升高而增加,而延展性則相反。這一特性在加工用於建造艦船各種部件的熱鋼錠或金屬板時非常有用。
綜合考慮,滿足以上特性的材料主要是特種合金鋼。鋁合金也滿足很多條件,但它造價較貴,不容易焊接,著火容易燃燒等缺點,不適合用於艦船承力結構,一般用於上層建築,利用材質輕的特點,可以降低艦船重心,提高艦船的適航性。但馬島海戰中,謝菲爾德級驅逐艦上層建築就是鋁合金的,被飛魚導彈擊中後,起火燃燒最後沉沒。各國海軍吸取教訓,使用新型凱夫拉材料代替鋁合金。
凱夫拉這種新型材料具有密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易於加工和成型,其強度為鋼鐵的5倍,而密度僅為鋼鐵的五分之一。凱夫拉材料密度為1.44克/cm³,鋼鐵密度為7.859克/cm³。用凱夫拉建造的艦船部位堅韌耐磨、剛柔相濟,具有防彈和不易著火的特殊本領。
鋁合金用於軍艦是不可取的,但民用船舶有所使用。澳大利亞造船廠獲得了建造世界上最大的鋁船的合同。 澳大利亞印加塔斯馬尼亞有限公司將為客戶建造這條130米長的船,在阿根廷和烏拉圭之間運營。 這艘完工的船隻將是有史以來最大的鋁製渡輪。 這艘130米長的渡輪將在阿根廷和烏拉圭之間的普拉特河上服務於多個港口。 這艘長130米、寬32米的船隻總註冊噸位可能達到13000噸,將運載2100名乘客和220輛汽車。 預計最大速度超過40節,由四個雙燃料發動機提供動力,這些發動機將燃燒環保的液化天然氣。