从“小小竹排”到“海上奔驰”

让我们来看看，

船舶用材

究竟经历了怎样的变化！

刳木为舟

船舶雏形始出现

木材是最古老的船体材料之一，具有重量轻，力学性能好等特点，但是容易腐朽、虫蛀、着火。在冶金工业不发达的时期、木船是海上运输的主要工具，也见证了各个海上强国的兴起与衰落。

“古观落叶以为舟”，就反映了我们祖先早期对一些物体能浮在水面上的认识。人骑坐在一根圆木上，就可以顺水漂浮；如果把那根圆木掏空，人就可以舒适地坐在里面，并能随身携带上自己的物品。这就是人们创造的最早的船——独木舟，以后人们又逐步学会了就地取材，制造了简单、平稳、装载面积较大的筏。随后人们又在长期航行的实践中，创造了利用风力行驶的船——帆船。但是无论是独木舟、木筏船还是后来的帆船，船体的主要材料都是木材。

直到 19 世纪末水泥、铁和钢的大量生产和应用，使得木材的使用减少。

水泥

抗腐蚀性更卓越

以水泥与钢丝（钢筋）为主要材质的船舶。包括钢丝网水泥船和钢筋混凝土船。水泥船具有抗腐蚀性和耐久性。

1848 年法国人 J·L·兰波特用钢丝为筋和水泥砂浆制造出世界上第一条小型水泥船。早期的水泥船工艺简陋，船舶吨位较小，自重大。

1945 年意大利人 P·涅尔维教授建造了一艘165吨的钢丝网水泥机帆船“爱伦”号。船壳厚 3.6 厘米，与同类型木船比，重量轻 5％，造价低 40％，性能符合航海要求，引起各国造船界的注意。

我国自 1958 年起建造了大批钢筋混凝土趸船和钢丝网水泥农船、内河驳船、内河拖船、沿海渔船和沿海中小型货船。其保有量达数百万吨，居世界第一位。

钢材

开启现代船舶材料新纪元

19 世纪末出现了铁船，很快被性能更加优异的钢船所代替。低碳钢和高强度钢至今一直是大型船舶结构材料的常用材料。

1787 年，约翰·威金逊用铁板造成长 21 米的驳船“试验”在塞文河上放下 , 并在伦敦泰晤士河上航行。1892年，英国人建造出世界上第一艘采用中轴线纵列方式布置主炮炮塔的全钢质战列舰“君主”号（HMSRoyalSovereign）。

二战之后，世界各个海军强国为了满足军舰的发展需求，研究开发了一系列军用高强度钢。

铝合金

轻量化进入船舶领域

由于能源短缺的加剧以及全球环保运动的日益高涨 , 舰船的轻量化及合金材料再生利用的要求 , 使铝合金在实际应用中得到进一步的发展。1891 年 瑞 士 的 EcherWyss 首 次 建造了一艘 8 人乘坐的湖上全铝汽艇。

钛合金

合金材料进一步应用

钛在淡水或海水中也具有极高的抗腐蚀性能，钛在海水中的抗腐蚀性比铝合金好。俄罗斯在建造钛合金核潜艇研究和制造技术上 , 处于国际领先地位。俄罗斯目前拥有专门的船用钛合金系列，形成了 490，585，686，785MPa 等强度级别的钛合金产品。

复合材料

为船舶用材提供更多可能

要说，船舶材料变革最大的还是复合材料的应用！

船舶复合材料发展历程

上世纪40年代中，美国海军首次将复合材料用于船舶建造，从此掀起了船舶建造新的篇章，全世界各国相继开始研制各种各样的复合材料船舶。复合材料在快艇、游艇、赛艇以及诸如拖网渔船等小型商业渔船上的使用逐渐得到了普遍认可。

复合材料作为新型功能结构材料，具有重量轻、比强度和比刚度高、阻尼性能好、耐疲劳、耐蠕变性能、耐化学腐蚀、耐磨性能好、热膨胀系数低、以及X射线透过性好等特点，备受造船界的重视，尤其是在制造高质量的船体结构方面有着巨大的优势。因此迅速得到船舶领域的喜爱与广泛应用，时至今日，由于复合材料的应用船舶领域得到更快速的发展！

各国复合材料船舶应用

美国是最早的复合材料舰船制造者，目前其复合材料造船量稳居世界首位。

1996年美国制造的探海艇，是石墨纤维增强环氧树脂单壳结构，可下潜6096m的深度。2006年制造的代号M80的“短剑”( Stiletto)是最新型高速隐形试验快艇，是碳纤维一次成型的最大船体，由于工艺无焊接、无铆接，大幅度实现了船只的整体轻量化，使快艇能够轻易获得较高航速。

英国不仅是大型复合材料反水雷舰艇的先驱国家，它在复合材料高速艇的研制技术方面也属世界一流水平，建造过不少军用高速艇。近年英国罗斯柴尔德的Plastiki塑料瓶船，符合材料可生物降解和可循环利用的发展方向，就引起了不小的轰动。

我国自1958年开始试制，拉开了复合材料造船的序幕，迄今也已经制造了数以万计的各种复合材料船艇。

渔船以80年代中后期批量建造的长度接近20m的远洋捕捞渔船为代表; 92年以来，广东地区还掀起了研制复合材料高速客船的热潮，先后研制出各种单体高速船、高速双体气垫船、机动帆艇等。2008年，深圳海斯比设计建造的SD1388全复合材料高速艇成功下水，这艘具备完整自主知识产权的船艇最高时速达70节，将碳纤、芳纶等航天理念成功诠释到了船艇上，打破了欧美极少数几家公司的技术垄断，被媒体观众形象地誉为“海上奔驰”。

随着社会发展，无论是用于军事，还是救援、执法方面的船只，都对船速提出了新的要求，特别是在武装攻击中，必须降低船艇的重量，以便在相同动力获得更高的有效载荷，并节约燃料、降低成本，在提高航速的同时，也提高了船只的机动灵活性。近年来，先进复合材料和轻量化结构技术已发展为船舶领域的核心技术。

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