碳纤维船用螺旋桨性能如何?
碳纤维材料在军用领域可谓是出了名的好用,所以导弹、飞机、枪械、物资等上面多少都会沾点。其实在船舶舰艇上的碳纤维材料也不少,比如碳纤维船用螺旋桨推进器上,来看看它的性能的如何。
为什么碳纤维能用在船舶螺旋桨上?
其实不管是军用还是民用的船舶舰艇上,螺旋桨多以金属材料为主,包括镍铝铜等。首先来说,这些材料出现的更早,提炼和合成的难度更低。不过合金在性能上是存在一些弱势的,比如耐疲劳性差、重量太大、强度太低、声学阻尼性太差、抗震效果差等等。
后来就使用不锈钢、钛合金等更好的材料来代替,但是随着复合材料的兴起,更多的高端材料问世,船用螺旋桨的制造就有了更多的选择,包括今天要说的碳纤维材料。
碳纤维船用螺旋桨性能优势
1、重量轻:相比于不锈钢,碳纤维复合材料的密度只有1.7g/cm3左右,只有前者的1/4,在一些非核心承力部件上选择碳纤维材料,可以降低一部分自重,对行驶来说非常有利。
2、强度高:不锈钢的硬度高,但是强度却不高,碳纤维复合材料的强度可以达到3500MPa以上,是不锈钢的5倍以上,而军用舰船选用的高品级碳纤维的强度还可以更高。
3、耐腐蚀:船舶一旦下水,基本上就全天候停留在水中了,不管是内陆水域,还是海洋水域,船用螺旋桨都会面临腐蚀的问题,即便是不锈钢,在高湿度的情况下,耐腐蚀能力也会抵抗不住,而碳纤维复合材料在这方面的表现无疑更好一些。
4、寿命长:在承力范围以内,金属和碳纤维船用螺旋桨对比来看,后者的使用寿命更长。不过如果超过承力范围,两者都会损坏,而且碳纤维的损害情况可能更严重一些。
碳纤维不仅可以用在船用螺旋桨上,桅杆、甲板、内饰等等都有碳纤维材料的身影,另外在海洋领域里,风力发电机叶片也是碳纤维材料非常重要的应用之一。
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