所謂海洋新材料，宏觀上是指能從海洋中提取的材料和專屬用于海洋開發(fā)的各類特殊材料。海洋新材料的主要分類：海洋用鋼（鋼筋和各類不銹鋼）、海洋用有色金屬（鈦、鎂、鋁、銅等）、防護(hù)材料（防腐、防污涂料、犧牲陽極材料）、混凝土、復(fù)合材料與功能材料等。海洋新材料的主要應(yīng)用：

    造船、港口碼頭及跨海大橋、海底隧道、海洋平臺(tái)、海水淡化、沿海風(fēng)力發(fā)電、海洋軍事等。

    開發(fā)深海資源，維護(hù)主權(quán)權(quán)益，提高我國海洋技術(shù)支撐和保障能力，必須要發(fā)展重大技術(shù)裝備。而海洋工程材料則將在其中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。本章將從研究進(jìn)展，工藝詳解，應(yīng)用分析，測試原理與方法等多角度深度為大家解讀海洋新材料。

    從石器時(shí)代開始，人類為了探索江河湖海，從筏子開始，一步步的發(fā)展船舶，最早的是筏子和獨(dú)木舟，后來發(fā)展到用木板和梁材組合的結(jié)構(gòu)。18 世紀(jì)隨著冶金工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，開始出現(xiàn)鐵質(zhì)和鐵木混合結(jié)構(gòu)的船舶。19 世紀(jì)后半葉，進(jìn)一步開始采用低碳鋼來造船，鋼材便成為造船的主要材料，20 世紀(jì)后半葉隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，越來越多的新材料使用在船體制造上，可以想象隨著科技的不斷進(jìn)步，可以用來制作船體的材料將會(huì)越來越多，性能也不斷提升。

    目前常用的船體材料包括金屬材料和非金屬材料。金屬材料有鋼材、鋁合金、鈦合金等等；非金屬材料有木材、水泥、復(fù)合材料等等。

    一、木材

    木材是最古老的船體材料之一，如圖 2-1，具有重量輕，力學(xué)性能好等特點(diǎn)，但是容易腐朽、蟲蛀、著火。在冶金工業(yè)不發(fā)達(dá)的時(shí)期、木船是海上運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸惨娮C了各個(gè)海上強(qiáng)國的興起與衰落。

2-1 木船

    “古觀落葉以為舟”，就反映了我們祖先早期對一些物體能浮在水面上的認(rèn)識(shí)。也許正是因?yàn)檫@種自然現(xiàn)象，才引起人們航行的念頭。人騎坐在一根圓木上，就可以順?biāo)。蝗绻€握著一塊木片，就可以向前劃行。如果把那根圓木掏空，人就可以舒適地坐在里面，并能隨身攜帶上自己的物品。這就是人們創(chuàng)造的最早的船——獨(dú)木舟，如圖2-2。以后人們又逐步學(xué)會(huì)了就地取材，制造了簡單、平穩(wěn)、裝載面積較大的筏。

    筏的種類較多，有木筏、竹筏、皮筏等。

圖2-2 獨(dú)木舟

    原始社會(huì)出現(xiàn)的獨(dú)木舟和筏，使人類在征服江河的斗爭中邁出了重要的一步。到了大約三千多年前，中國就開始出現(xiàn)了木板船。木板船出現(xiàn)以后，顯示了它強(qiáng)大的生命力，也為船舶的進(jìn)一步發(fā)展和改造奠定了基礎(chǔ)。

    隨后人們又在長期航行的實(shí)踐中，創(chuàng)造了利用風(fēng)力行駛的船——帆船。初期的帆不能轉(zhuǎn)動(dòng)，只有風(fēng)順時(shí)才能使用，風(fēng)不順就只有落帆劃槳。后來人們在航行的實(shí)踐中逐步發(fā)現(xiàn)，即使不順風(fēng)，只要使帆與風(fēng)向成一定的角度，帆上還是能受到推船前進(jìn)的風(fēng)力，于是人們又創(chuàng)造了轉(zhuǎn)動(dòng)帆，在逆風(fēng)的情況下，船也能前進(jìn)。

    自從人類創(chuàng)造了帆船以后，帆船運(yùn)載著人們在世界的海洋上來往，直到十九世紀(jì)，世界上一些大型的船還是帆船，有的帆船桅桿高達(dá) 30 米，掛帆 30多面。但是無論是獨(dú)木舟、木筏船還是后來的帆船，船體的主要材料都是木材。

    直到 19 世紀(jì)末水泥、鐵和鋼的大量生產(chǎn)和應(yīng)用，使得木材的使用減少。

    到 20 世紀(jì)隨著人們環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)和各種新材料的應(yīng)用，使木材僅限于建造船模型和小型船舶。

    二、水泥

    以水泥與鋼絲（鋼筋）為主要材質(zhì)的船舶。包括鋼絲網(wǎng)水泥船和鋼筋混凝土船。水泥船具有抗腐蝕性和耐久性。

    中國有許多鋼絲網(wǎng)水泥船使用 20 年以上。水泥船造價(jià)低廉，材料容易獲得，建造設(shè)備和施工工藝簡單，維修保養(yǎng)費(fèi)用低，且能節(jié)約木材和鋼材。主要缺點(diǎn)是自重大，抗沖擊性能差，只能在一定范圍內(nèi)使用。鋼絲網(wǎng)水泥船可作農(nóng)船、漁船和運(yùn)輸船舶。鋼筋混凝土船可作對自重要求不高，泊位固定或較少移動(dòng)的工程船舶和躉船。

    1848 年法國人 J·L·蘭波特用鋼絲為筋和水泥砂漿制造出世界上第一條小型水泥船，后來發(fā)展出用鋼筋取代鋼絲的鋼筋混凝土船。早期的水泥船工藝簡陋，船舶噸位較小，自重大。在兩次世界大戰(zhàn)期間，因鋼材匱乏，兩度出現(xiàn)建造鋼筋混凝土船的高潮。歐美各國建成大批鋼筋混凝土船，有的船排水量超過一萬噸。

    1945 年意大利人 P·涅爾維教授建造了一艘165噸的鋼絲網(wǎng)水泥機(jī)帆船“愛倫”號。船殼厚 3.6 厘米，與同類型木船比，重量輕 5％，造價(jià)低 40％，性能符合航海要求，引起各國造船界的注意。

    中國自 1958 年起建造了大批鋼筋混凝土躉船和鋼絲網(wǎng)水泥農(nóng)船、內(nèi)河駁船、內(nèi)河拖船、沿海漁船和沿海中小型貨船。其保有量達(dá)數(shù)百萬噸，居世界第一位。

    三、鋼

    19 世紀(jì)末出現(xiàn)了鐵船，很快被性能更加優(yōu)異的鋼船所代替。低碳鋼和高強(qiáng)度鋼至今一直是大型船舶結(jié)構(gòu)材料的常用材料。

    鋼是對含碳量質(zhì)量百分比介于0.02% 至 2.11% 之間的鐵碳合金的統(tǒng)稱，鋼材是目前使用最為廣泛的的船體材料，1787 年，約翰·威金遜用鐵板造成長 21 米的駁船“試驗(yàn)”在塞文河上放下 , 并在倫敦泰晤士河上航行。1892年，英國人建造出世界上第一艘采用中軸線縱列方式布置主炮炮塔的全鋼質(zhì)戰(zhàn)列艦“君主”號（HMSRoyalSovereign，也譯成“君權(quán)”號或“皇權(quán)”號）。

    對于民用船舶，船體結(jié)構(gòu)鋼按強(qiáng)度可分為一般強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼和高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼。一般強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼按其不同溫度下的沖擊韌性分 A、B、D、E 四個(gè)等級，化學(xué)成分如下：

    力學(xué)性能如下 【1】 ：

    A級鋼主要用于船體內(nèi)部構(gòu)架和承受一般應(yīng)力的外板等區(qū)域。B、D、E 各級鋼材可用于船體外板、主甲板等高應(yīng)力區(qū)的重要結(jié)構(gòu)。E 級鋼具有較好的低溫性能適用于在冰區(qū)航行的船體外板、甲板等。

    高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼按其最小屈服強(qiáng)度劃分強(qiáng)度級別，每一強(qiáng)度級別又按其沖擊韌性不同分為 A、D、E、F 四級。常用的高強(qiáng)度鋼有AH32、DH32、EH32 等等。高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分如下：

    力學(xué)性能如下：

    艦船用鋼是指軍用的水面艦船 （ 如驅(qū)逐艦、巡洋艦 ） 和水下潛艇 （ 如常規(guī)動(dòng)力潛艇、核動(dòng)力潛艇 ） 以及掃雷艇等船體結(jié)構(gòu)用鋼，是現(xiàn)代艦船建造最主要、最重要和最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)材料，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到艦船的戰(zhàn)術(shù)性能。艦船用鋼必須具有足夠的強(qiáng)度和韌性、良好的工藝性和耐海水腐蝕性。艦船用鋼的特點(diǎn)是批量小、規(guī)格多、要求高、更新慢。

    二戰(zhàn)之后，世界各個(gè)海軍強(qiáng)國為了滿足軍艦的發(fā)展需求，研究開發(fā)了系列高強(qiáng)度軍用艦艇結(jié)構(gòu)鋼。為了不斷滿足艦船對船體鋼的更高要求，世界各國都在對現(xiàn)有成熟鋼種不斷改進(jìn)，進(jìn)行深化完善的研究工作。

    美國的船體結(jié)構(gòu)鋼從 50 年代就開始建立 HY 系列高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的體系平臺(tái)。發(fā)展了綜合性能好的屈服點(diǎn)達(dá)到 55MPa 級 HY280 鋼 , 該鋼用于美國海軍第二代的彈道導(dǎo)彈核潛艇— —“伊桑·艾倫”級核潛艇的全部耐壓殼體。一直到 80 年代 ,HY 系列鋼仍然是美國艦船的主要結(jié)構(gòu)用鋼。美國用 HY2130 鋼建造的“海狼”號最新式攻擊型核潛艇 , 下潛深度可達(dá)560m。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代后 , 隨著超低碳、超純凈鋼冶煉、微合金化及控軋控冷等冶金技術(shù)的發(fā)展 ,開始研制不需預(yù)熱或者只需較低溫度預(yù)熱就能焊接的 HSLA 系列鋼。開發(fā)的 HSLA280 鋼其強(qiáng)韌性已達(dá)到HY280 鋼的水平 , 而焊接性更好。HSLA280 鋼因具有優(yōu)良的焊接工藝性能 , 且合金元素含量低 , 從而簡化了艦船的建造工藝 , 大大降低了艦船成本 , 使船體結(jié)構(gòu)鋼的開發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。

    除美國外 , 近年來 , 俄羅斯、日本、法國、英國等國家也開發(fā)了系列高強(qiáng)度艦船用鋼。日本艦艇用鋼研制開發(fā)水平是很高的。列入防衛(wèi)廳規(guī)格的就有NS30、NS46、NS63、NS80、NS90、NS110 等各級艦艇用鋼。

    俄羅斯 60 年代所形成的比較完整的 AK 系列鋼 ,目前已逐漸被 AB 系列鋼所取代。法國在第二次世界大戰(zhàn)后開發(fā)了 60HLES、80HLES、100HLES 三代潛艇耐壓殼體用鋼。

    英國在 20 世紀(jì) 40 年代以前制造艦船殼體主要采用 U、X、W 鋼。50 年代采用了屈服強(qiáng)度不低于 431MPa 的 QT28 鋼 ,1958 年至1965 年又廣泛地采用了屈服強(qiáng)度不低于549MPa 的 QT35 鋼，1965 年 由 于 該 鋼在冶金中出現(xiàn)層狀撕裂問題 , 于是改用從美國進(jìn)口 HY-80 代替 QT35 鋼。1968年仿造 HY-80 鋼獲得成功 , 并制訂了Q1（N）規(guī)范，其化學(xué)成分與HY-80相當(dāng)，但雜質(zhì)控制更嚴(yán)。1969 年 1 月用 Q1（N）鋼建造潛艇 ,70 年代以后還仿制了美國的 HY-100 和 HY-130 鋼 , 即英國的Q2（N） 和 Q3（N） 鋼。此外 , 在制造水面艦船上還大量使用 A 級鋼（屈服強(qiáng)度不低于 245MPa）、B 級鋼（屈服強(qiáng)度不低于 314MPa）。為了降低軍艦造價(jià) , 充分發(fā)揮材料性能 , 常常在同一條艦艇上根據(jù)設(shè)計(jì)要求大量使用不同強(qiáng)度級別的材料。

    我國海軍艦船鋼的發(fā)展可劃分幾個(gè)歷史階段：

    20 世紀(jì) 50 年代～ 60 年代，主要是依賴蘇聯(lián)進(jìn)口和仿制；相繼研仿試制成功了 921、922、923、907、917 等鋼；20 世紀(jì) 70 年代～ 80 年代，開始立足于無鎳合金鋼，自行研制了我國第一代艦船用鋼——錳系無鎳鉻鋼和低鎳鉻鋼，如 901、902、903、904 系列鋼種 ;20 世紀(jì) 80 年代后，海軍裝備有了很大發(fā)展，對艦船用鋼也提出了更高的要求，第一代艦艇用鋼滿足不了現(xiàn)代海軍的的需求，在對第一代艦船用鋼改進(jìn)提高的基礎(chǔ)上，開始研制綜合性能更好的第二代艦船用鋼及其配套材料，如440MPa 級的 945 鋼、590MPa 級的 921A系列鋼、785MPa 級的 980 鋼等 ;20 世紀(jì)90 年代后，艦船用鋼的研究以改進(jìn)提高和自主研發(fā)并舉，特別是 2000 年以后，進(jìn)入快速發(fā)展階段，許多具有世界先進(jìn)水平的鋼種研發(fā)成功并得到實(shí)船應(yīng)用。

    目前已經(jīng)形成了較為完整的耐蝕可焊艦艇用鋼系列，主要代表有：390MPa 的907A 鋼、440MPa 的 945 鋼（945 鋼采用 Ni、Cr、Mo、V 合金系 , 碳當(dāng)量較高 ,焊接難度大 , 建造成本高）、590MPa的 921A 鋼、510MPa 的 922A、923A 鋼、785MPa 的 980 鋼等。我國艦船用鋼 40年來的研制與發(fā)展基本滿足了不同時(shí)期艦船發(fā)展的需要，但與國外先進(jìn)國家艦船用鋼有一定差距。

    四、鋁合金

    近年來 , 由于能源短缺的加劇以及全球環(huán)保運(yùn)動(dòng)的日益高漲 , 艦船的輕量化及合金材料再生利用的要求 , 使鋁合金在實(shí)際應(yīng)用中得到進(jìn)一步的發(fā)展。鋁合金由于具有密度小、比強(qiáng)度大以及無磁性、高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等特點(diǎn) , 目前鋁合金已經(jīng)大量用于中小型客船、游艇、快艇、高速導(dǎo)彈艇、巡邏艇、驅(qū)護(hù)艦（例如部分軍艦的上層建筑）等船上。

    1891 年 瑞 士 的 EcherWyss 首 次 建造了一艘 8 人乘坐的湖上全鋁汽艇，隨后其他國家也開始建造，只是當(dāng)時(shí)的鋁合金強(qiáng)度不大，耐腐蝕性能差，使用受限制；20 世紀(jì) 30 年代隨著冶金專業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了機(jī)械性能較好的鋁鎂合金1931年，英國制造了鋁鎂合金的“Diana2”

    游 艇， 長 16.75m， 寬 3.66m， 吃 水1.74m，1940 年，美國建造了全鋁快艇；1945 年日本建造了“阿拉卡塞”號全鋁巡視艇。20 世紀(jì) 50-60 年代，鋁焊技術(shù)開始出現(xiàn)，美國又開發(fā)出 5086 和5456 的鋁合金板材與型材，此時(shí)鋁合金船大量發(fā)展，1966-1971 年美國建成 14艘鋁制“阿西維爾”級高速快艇，這是第一批全鋁軍艦，使用 5086 鋁合金。

    1958 年，我國建造了第一艘全鋁鉚接水翼艇。60 年代以后形成艦船及裝甲板用的鋁合金系列 , 如 LF 系、LD30、LD31、919 鋁 合 金、147、4201 和 180鋁合金 （ 也稱 2103 合金 ） 等。目前 ,我國船體結(jié)構(gòu)上主要使用 180 合金。60年代初 , 我國用 LY12CZ 鋁合金做船體 ,也成批建造了水翼快艇。80、年代 , 我國用 180 合金 , 采用焊接工藝建成了一艘全鋁結(jié)構(gòu)的海港工作艇“龍門”號。

    五、鈦合金 

    鈦化學(xué)活潑性很高，易與氧、氫、氮、碳等元素形成穩(wěn)定化合物。鈦具有耐熱性。鈦可與氧或氮彤成化學(xué)穩(wěn)定性很高的氧化物或氮化物保護(hù)膜，因此鈦在低溫或高溫氣體中具有極高的抗腐蝕性能。鈦在淡水或海水中也具有極高的抗腐蝕性能，鈦在海水中的抗腐蝕性比鋁合金、不銹鋼、鎳基合金的抗腐蝕性能好。工業(yè)純鈦具有極高的冷加工硬化效應(yīng)。

    金屬鈦?zhàn)鳛楣こ滩牧蟽H有 50 多年的歷史，但因?yàn)槠渚哂袩o與倫比的特殊性能迅速在各行各業(yè)得到了應(yīng)用。鈦合金之所以被稱為“海洋金屬”，是因?yàn)槠渚哂信灤牧纤蟮哪臀g性、耐久性、牢固性、可靠性、穩(wěn)定性及各種特殊性能。

    國外早在 20 世紀(jì) 50 年代就開展了鈦合金的應(yīng)用研究[3] ,70 年代以后 , 鈦合金廣泛應(yīng)用于潛艇和深潛器的耐壓殼體。俄羅斯在建造鈦合金核潛艇研究和制造技術(shù)上 , 處于國際領(lǐng)先地位 , 也是用鈦合金建造耐壓殼體的唯一國家。

    到目前為止俄羅斯研制的核潛艇已有四代。從第一代 661 型 （P 級 ） 試驗(yàn)性核潛艇開始就采用鈦合金作耐壓殼體 , 如在 20 世紀(jì) 70 年代初開始研制并引起世界廣泛關(guān)注的 A 級攻擊型核潛艇 , 該艇是采用鐵合金作為船體材料 , 是核潛艇中最先進(jìn)的一型核潛艇。俄羅斯目前在建造鈦合金核潛艇上處于世界領(lǐng)先地位，擁有專門的船用鈦合金系列，形成了 490，585，686，785MPa 等強(qiáng)度級別的船用鈦合金產(chǎn)品。其“阿庫拉”級核潛艇的鈦合金耐壓殼能保證“阿庫拉”

    級在深達(dá) 650 米左右的海底安然無恙。

    美國也對船用鈦合金也進(jìn)行了大量的工程研究，主要應(yīng)用的鈦合金有純鈦、Ti-0.3Mo-0.8Ni，Ti-3AL-2.5V，Ti-6AL-4V，Ti-6AL-4VELI，Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo 和 Ti-3AL-8V-6Cr-4Mo-4Zr 等等。

    各國的深潛器大都采用鈦合金建造，例如美國“阿爾文”號深潛器，在1973 年使用鈦合金，潛深 3600m；法國的“鸚鵡螺”號潛水器使用鈦合金，潛深 6000m；我國的“蛟龍”號載人潛水器也使用的是鈦合金。

    我國艦船鈦合金的研究始于 1962年。經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，其研究制造水平有了很大提高，現(xiàn)已形成了我國專用的船用鈦合金體系，已能批量生產(chǎn)板、管、鍛件、中厚板、各種環(huán)材、絲、鑄件等多種形式的產(chǎn)品，可滿足不同強(qiáng)度級別和不同部位的要求。

    六、復(fù)合材料

    上世紀(jì) 40 年代中，美國海軍首次將復(fù)合材料用于船舶建造，從此掀起了船舶建造新的篇章，全世界各國相繼開始研制各種各樣的復(fù)合材料船舶。復(fù)合材料在快艇、游艇、賽艇以及諸如拖網(wǎng)漁船等小型商業(yè)漁船上的使用逐漸得到了普遍認(rèn)可[2] 。

    復(fù)合材料作為新型功能結(jié)構(gòu)材料，具有重量輕、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、耐疲勞、耐蠕變性能、耐化學(xué)腐蝕、耐磨性能好、熱膨脹系數(shù)低、以及 X 射線透過性好等特點(diǎn)，備受造船界的重視，尤其是在制造高質(zhì)量的船體結(jié)構(gòu)方面有著巨大的優(yōu)勢。隨著社會(huì)發(fā)展，無論是用于軍事，還是救援、執(zhí)法方面的船只，都對船速提出了新的要求，特別是在武裝攻擊中，必須降低船艇的重量，以便在相同動(dòng)力獲得更高的有效載荷，并節(jié)約燃料、降低成本，在提高航速的同時(shí)，也提高了船只的機(jī)動(dòng)靈活性。近年來，先進(jìn)復(fù)合材料和輕量化結(jié)構(gòu)技術(shù)已發(fā)展成為減輕船體重量的關(guān)鍵技術(shù)。

    美國是最早的復(fù)合材料艦船制造者，目前其復(fù)合材料造船量穩(wěn)居世界首位。1996 年美國制造的探海艇，是石墨纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂單殼結(jié)構(gòu)，可下潛6096m 的深度。美國建造大型復(fù)合材料艦船方面的能力在 80 年代后期開始批量化生產(chǎn)沿海獵雷艦的 MHC 工程中得到了顯示。2006年制造的代號M80的“短劍”（Stiletto） 是最新型高速隱形試驗(yàn)快艇，是碳纖維一次成型的最大船體，由于工藝無焊接、無鉚接，大幅度實(shí)現(xiàn)了船只的整體輕量化，使快艇能夠輕易獲得較高航速。

    日本在 60 年代初成為美國游艇承包建造基地，為后來建造復(fù)合材料漁船和大型艇奠定了基礎(chǔ)。到了 1993 年，日本復(fù)合材料漁船的數(shù)量就已經(jīng)超過 32 萬艘，復(fù)合材料游艇則超過了 20 萬艘。

    英國不僅是大型復(fù)合材料反水雷艦艇的先驅(qū)國家，它在復(fù)合材料高速艇的研制技術(shù)方面也屬世界一流水平，建造過不少軍用高速艇。在上世紀(jì) 90 年代，英國開始利用一流的復(fù)合材料輕量化技術(shù)，研制高速輕型氣墊船和 HM-2 型氣摯渡船。制造的“施培正”號凱芙拉巡邏艇，艇殼比玻璃鋼減重 20%，比鋁合金減重近 5t。目前英國 20m 以下的船舶有 80% 都是復(fù)合材料制造的。熱塑性復(fù)合材料堅(jiān)韌、可回收，并可縮短生產(chǎn)周期的優(yōu)點(diǎn)，使熱塑性復(fù)合材料成為船用復(fù)合材料輕量化的發(fā)展方向之一。近年英國羅斯柴爾德的 Plastiki 塑料瓶船，符合材料可生物降解和可循環(huán)利用的發(fā)展方向，就引起了不小的轟動(dòng)。英國VTHalmatic 艦船制造商利用真空袋固化工藝制造了簡單的熱塑性塑料底船 DUC也證明了這一點(diǎn)。采用玻纖 / 聚丙烯材料制造，完美實(shí)現(xiàn)了輕量化。此船已被英國軍隊(duì)采用，作為 Mk6 軍事突擊艇，試驗(yàn)登陸沙灘時(shí)非常堅(jiān)韌。

    意大利的復(fù)合材料游艇工業(yè)不僅發(fā)展較早，而且技術(shù)非常先進(jìn)，是歐洲制造 35m 以上大型豪華游艇的中心之一。

    意海軍對復(fù)合材料反水雷艦艇的開發(fā)研究非常重視，1967 年就開始研究新穎的硬殼式獵雷艦，并成功研制出多型 Lerici獵雷艦。瑞典也非常重視復(fù)合材料在艦船中的應(yīng)用。應(yīng)該指出的是，瑞典的夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料技術(shù)堪稱世界一流，用于建造了不少高速軍用艇和巡邏艇，如TV171 和 CG27 型海岸巡邏艇。值得一提的是，瑞典在 1991 年研制成世界第一艘復(fù)合材料隱形試驗(yàn)艇“Smyge”號，該艇集先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)、夾層結(jié)構(gòu)技術(shù)、隱身技術(shù)及雙體氣墊技術(shù)于一體，實(shí)屬艦船中的高科技產(chǎn)品。

    中國自 1958 年開始試制，拉開了復(fù)合材料造船的序幕，迄今也已經(jīng)制造了數(shù)以萬計(jì)的各種復(fù)合材料船艇。有總長近 39m 的掃雷艇 ; 漁船則是以 80 年代中后期批量建造的長度接近 20m 的遠(yuǎn)洋捕撈漁船為代表 ;92 年以來，廣東地區(qū)還掀起了研制復(fù)合材料高速客船的熱潮，先后研制出各種單體高速船、高速雙體氣墊船、機(jī)動(dòng)帆艇等。2008 年，深圳海斯比設(shè)計(jì)建造的 SD1388 全復(fù)合材料高速艇成功下水，這艘具備完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的船艇最高時(shí)速達(dá) 70 節(jié)，將碳纖、芳綸等航天理念成功詮釋到了船艇上，打破了歐美極少數(shù)幾家公司的技術(shù)壟斷，被媒體觀眾形象地譽(yù)為“海上奔馳”。海斯比開發(fā)的 HP1500 超高速巡邏艇，已經(jīng)成為我國邊防、海關(guān)等海上執(zhí)法單位的定型裝備，為打擊走私、保護(hù)國家海域邊防安全，安保國家盛事做出了卓越貢獻(xiàn)，堪稱國內(nèi)高速高性能復(fù)合材料船艇批量建造的典范。

    用于船體的復(fù)合材料主要有碳纖維，芳綸纖維和玻璃纖維。復(fù)合材料船體的典型結(jié)構(gòu)形式主要有五種 : 單板加肋結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)、硬殼式結(jié)構(gòu)、波形結(jié)構(gòu)及其混雜結(jié)構(gòu)。

    結(jié)語

    經(jīng)過三千年的發(fā)展，目前因海洋探測的需要加之環(huán)境的惡化，對船舶船體材料的要求更加的苛刻。船艦正向著輕量化、低成本化、整體化、數(shù)字化的方向發(fā)展。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)展趨勢將呈現(xiàn)出以下“高”、“復(fù)”、“鈦”、“隱”、“防”、“有”、“無”、“前”、“用”、“低”等十大特征[4] 。

    “高”：船舶船體鋼材仍向高性能化發(fā)展；“復(fù)”：研發(fā)高性能多功能復(fù)合材料的趨勢方興未艾；“鈦”：高性能鈦合金的研發(fā)與推廣應(yīng)用勢在必行；“隱”：仍將研發(fā)高性能隱身材料列為重要發(fā)展方向；“防”：船舶防護(hù)材料以環(huán)保高壽命為重點(diǎn)正蓄勢待發(fā)；“有”：船舶用有色金屬材料仍需加強(qiáng)推廣應(yīng)用；“無”：開辟無機(jī)材料在船舶裝備上應(yīng)用的新領(lǐng)域；“前”：船舶材料前沿技術(shù)呈現(xiàn)百花齊放的發(fā)展趨勢；“用”：加強(qiáng)材料應(yīng)用技術(shù)的研究不可或缺；“低”：船舶材料技術(shù)一如既往向低成本化的方向發(fā)展。