อนาคตของเทคโนโลยีวัสดุโลหะสำหรับเรือ: 10 แนวโน้มการพัฒนาที่สำคัญ

ในกระบวนการพัฒนาเรือสมัยใหม่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย (สหภาพโซเวียต) อังกฤษ เยอรมนี ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น และโรงไฟฟ้าเรืออื่นๆ มีการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาเรือและปูชนียบุคคลที่ การพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุ ไม่เพียงแต่ในช่วงเวลาที่แตกต่างกันของการพัฒนาจากด้านบนของการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุสำหรับการพัฒนาเรือเพื่อกำหนดการพัฒนาการวางแผนเชิงกลยุทธ์ ลงทุนกำลังคนจำนวนมากและ ทรัพยากรทางการเงินเพื่อดำเนินการต่อไป เทคโนโลยีวัสดุพื้นฐาน เทคโนโลยีวัสดุที่เกิดขึ้นใหม่ การวิจัยและพัฒนา และการสำรวจเทคโนโลยีล้ำสมัย แต่ยังให้ความสนใจอย่างมากกับการสร้างแพลตฟอร์มทดสอบและการตรวจสอบ (รวมถึงเรือดำน้ำทดสอบ) การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุพื้นฐาน เทคโนโลยีวัสดุที่เกิดขึ้นใหม่ และการสำรวจเทคโนโลยีล้ำสมัย และยังให้ความสนใจอย่างมากกับการสร้างแพลตฟอร์มทดสอบและตรวจสอบ (รวมถึงเรือดำน้ำทดสอบ) นอกเหนือจากการพัฒนาเรือด้วยนวัตกรรมที่ต่อเนื่องและก้าวหน้าไปตามกาลเวลา ผู้คนไม่เพียงแต่พัฒนาวัสดุที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของเรือในช่วงเวลาต่างๆ ของการพัฒนา แต่ยังได้สร้างการวิจัยที่แข็งแกร่งและกำลังการผลิตของเทคโนโลยีวัสดุและ ระบบสนับสนุนที่สมบูรณ์ของหมวดหมู่ที่สมบูรณ์ และสร้างระบบวัสดุเรือที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น รวมถึงทฤษฎีพื้นฐาน วิธีการ และกระบวนการของเทคโนโลยีวัสดุเรือ มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุเรือในปัจจุบันโดยอาศัยการพัฒนาเทคโนโลยีสูงและใหม่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 (2035 ปีที่แล้ว) สามารถคาดการณ์ได้ว่าแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุเรือในต้นศตวรรษที่ 21 จะแสดง สูง ซับซ้อน ไทเทเนียม มีเสถียรภาพ ป้องกัน มี ไม่มี ก่อน มี ต่ำ และอื่นๆ คุณสมบัติหลัก 10 ประการ

ประการแรก "สูง" - เหล็กตัวเรือยังคงอยู่เพื่อการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพสูง
แนวโน้มการพัฒนาโครงสร้างเหล็กในอนาคตของเรือส่วนใหญ่เป็น:
1. จะยังคงมีประสิทธิภาพสูงตามการแสวงหาทิศทางหลักของการพัฒนาโดยมุ่งเน้นการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของเหล็ก รวมถึงความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก ความเหนียว คุณสมบัติป้องกันการระเบิด ความต้านทานต่อความเสียหายที่เปราะ ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล ความล้า ลักษณะความต้านทาน
2. การวิจัยประสิทธิภาพกระบวนการเชื่อมและกระบวนการอื่น ๆ ที่เน้นการแปรรูปร้อนและเย็นจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการเหล็กโครงสร้างซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญในอนาคต
3. มุ่งเน้นไปที่การออกแบบสูตรเหล็กโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูง การเตรียมและการประยุกต์ใช้ทฤษฎีและวิธีการวิจัยเทคโนโลยี ปรับปรุง
4. ในขณะที่มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาประสิทธิภาพสูง การแสวงหาประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่มีต้นทุนต่ำ
ประการที่สอง "สารประกอบ" - แนวโน้มการวิจัยและพัฒนาวัสดุคอมโพสิตมัลติฟังก์ชั่นประสิทธิภาพสูงกำลังเพิ่มสูงขึ้น
แนวโน้มเทคโนโลยีคอมโพสิตเรือของการพัฒนาในอนาคตเป็นส่วนใหญ่:
1. R & D วัสดุคอมโพสิตต้นทุนต่ำ / ประสิทธิภาพสูงและผลิตภัณฑ์ของพวกเขาเป็นแนวโน้มหลักแห่งอนาคต
2. เพียงแค่นำวัสดุคอมโพสิตที่มีโครงสร้างไปใช้กับวัสดุคอมโพสิตอเนกประสงค์ (ทั้งโครงสร้าง ฉนวนกันเสียง การดูดซับเสียง การหน่วง การซ่อนเร้นของเรดาร์ และคุณลักษณะอื่นๆ)
3. โดยทั่วไปแล้วอายุการใช้งานของโครงสร้างและส่วนประกอบประกอบของเรือจะต้องมากกว่า 20 ปี และการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจสอบและซ่อมแซมสุขภาพโครงสร้างคอมโพสิตเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นทิศทางสำคัญสำหรับการพัฒนาในอนาคต .
4. มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่สะดวกและเชื่อถือได้ระหว่างชิ้นส่วนคอมโพสิตและระหว่างชิ้นส่วนกับโครงสร้างเหล็ก
ประการที่สาม "ไทเทเนียม" - การวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมประสิทธิภาพสูงและการแพร่หลายของการประยุกต์ใช้ความจำเป็น
แนวโน้มการพัฒนาหลักของเทคโนโลยีวัสดุป้องกันเรือในอนาคตคือ:
1. ในขณะที่ดำเนินการปรับปรุงหรือรักษาลักษณะที่มีอยู่ของโลหะผสมไทเทเนียมอย่างต่อเนื่อง ควรลดต้นทุนการผลิตของโลหะผสมไทเทเนียมและผลิตภัณฑ์ของตนเป็นทิศทางสำคัญสำหรับการพัฒนาในอนาคต
2. เพื่อดำเนินการก่อสร้างกระบวนการเชื่อมและการผลิตโลหะผสมไทเทเนียมที่สะดวก ปลอดภัย และเชื่อถือได้ (การดัด การขึ้นรูป ฯลฯ) และการวิจัยทางเทคนิคอื่น ๆ ถือเป็นอีกทิศทางสำคัญสำหรับการพัฒนาในอนาคต
3. มุ่งเน้นการพัฒนาเรือเพื่อส่งเสริมการใช้โลหะผสมไทเทเนียมและผลิตภัณฑ์ของบริษัทต่อไป
4. ปรับปรุงระบบวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมเพิ่มเติม วิจัยและพัฒนาต่อไป ขยายชุดผลิตภัณฑ์โลหะผสมไทเทเนียมทางทะเล
ประการที่สี่ "ซ่อนเร้น" - ยังคงวิจัยและพัฒนาวัสดุล่องหนที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญ
ทิศทางหลักของการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุลักลอบในอนาคต:
1. ประสิทธิภาพสูงที่ครอบคลุมเป็นทิศทางหลักของการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุล่องหนของเรือในอนาคต
2. ปรับให้เข้ากับความต้องการส่วนประกอบการสั่นสะเทือนและการควบคุมเสียงรบกวนสำหรับการวิจัยเทคโนโลยีวัสดุที่ซ่อนตัว
3. ชั้นปิดเสียง (รวมถึงกระเบื้อง anechoic) ที่มีผลกระทบ anechoic และการแยกส่วนความถี่ต่ำของการวิจัยเทคโนโลยีวัสดุ
4. การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีระดับแนวหน้า เช่น การซ่อนเสียงแบบอะคูสติก และการซ่อนตัวแบบปลุก
5. การวิจัยทางเทคนิคเกี่ยวกับการเตรียมและการประยุกต์ใช้วัสดุซ่อนตัวใหม่ (รวมถึงกระบวนการทดสอบและการก่อสร้าง)

ประการที่ห้า "การป้องกัน" - วัสดุป้องกันการจัดส่งเพื่อปกป้องสิ่งแวดล้อมและชีวิตที่สูงเนื่องจากจุดสำคัญของโมเมนตัมกำลังรอที่จะเกิดขึ้น!
แนวโน้มการพัฒนาหลักของเทคโนโลยีวัสดุป้องกันเรือในอนาคตคือ:
1. วัสดุป้องกันที่มีประสิทธิภาพสูง (เช่นโลหะผสม วัสดุนาโน วัสดุเลียนแบบชีวภาพ ฯลฯ) เพื่อทดแทนฟังก์ชันป้องกันเดียวของวัสดุเป็นทิศทางของการพัฒนา และมุ่งมั่นสำหรับวัสดุอเนกประสงค์ วัสดุเพียงพอ
2. จัดส่งชิ้นส่วนที่กัดกร่อนและเปรอะเปื้อนได้ง่าย (เช่น ระบบท่อน้ำทะเล โครงสร้างส่วนบน ตัวยึด ช่องของเหลว ฯลฯ) ลักษณะการกัดกร่อนและการเปรอะเปื้อน กลไก และการวิจัยเทคโนโลยีการป้องกันการเคลือบ จะสามารถกำหนดเป้าหมายได้ตามเงื่อนไขในท้องถิ่น ตามการใช้วัสดุในการแก้ปัญหาการป้องกันส่วนต่างๆของปัญหา
3. ในมุมมองของกฎหมายระหว่างประเทศฉบับใหม่เกี่ยวกับความต้องการทางทะเล เช่นเดียวกับสถานการณ์ร้ายแรงของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเล การพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุป้องกันในกระบวนการเสริมสร้างคุณสมบัติการป้องกันในเวลาเดียวกัน การแสวงหาการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เศรษฐกิจเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ
4. เราควรเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับโปรแกรมเทคโนโลยีการป้องกันที่ดีที่สุดตลอดชีวิตของเรือ และให้ความสนใจกับการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพและการทำนายผลการป้องกันที่สมเหตุสมผล
5. มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีวัสดุพิเศษสำหรับเรือ เช่น การป้องกันการลื่นไถล การปิดผนึกที่อุณหภูมิสูง และการป้องกันการรั่วไหล และการตกแต่งห้องโดยสารที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพสูง
ประการที่หก "มี" - วัสดุโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับเรือยังคงต้องเสริมสร้างการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้
แนวโน้มการพัฒนาหลักของเทคโนโลยีวัสดุโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับเรือในอนาคต:
1. อลูมิเนียมอัลลอยด์ ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อนที่มีความแข็งแรงสูงเพื่อตอบสนองความต้องการของเรือบรรทุกเครื่องบินรุ่นใหม่เพื่อลดน้ำหนักจำนวนมาก ปรับปรุงความแข็งแรงเมื่อยล้าของโครงสร้าง ในเวลาเดียวกัน ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของโครงสร้างโลหะผสมอลูมิเนียม เพื่อปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างของเรืออลูมิเนียมความเร็วสูง ความสามารถในการหลบหลีก และการบำรุงรักษา
2. โลหะผสมทองแดง การวิจัยและพัฒนาขีด จำกัด อัตราการไหลที่สูงขึ้นของเรือด้วยระบบท่อทองแดง (ปัจจุบันคือ 3m / s) เพื่อแก้ปัญหาความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงสีม่วงในปัจจุบันหรือโลหะผสมนิกเกิลทองแดง B10 ต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลด้วยการกำจัดสิ่งสกปรกหรือความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลด้วยทราย การกัดกร่อนที่ไม่ดี ผลงาน.
3. โลหะผสมแมกนีเซียม ดำเนินการประเภทสังกะสีแพคเกจแมกนีเซียม แมกนีเซียมแพคเกจอลูมิเนียมประเภทการวิจัยแอโนดเสียสละคอมโพสิต การดำเนินงานของการป้องกันโครงสร้างเหล็กในระยะยาวและมีเสถียรภาพ
เจ็ด "ไม่" - เพื่อเปิดการประยุกต์ใช้วัสดุอนินทรีย์ในอุปกรณ์เรือในพื้นที่ใหม่
แนวโน้มการพัฒนาหลักของเทคโนโลยีวัสดุอนินทรีย์สำหรับเรือในอนาคตคือ:
1. ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุอนินทรีย์ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ซับซ้อนและกฎของผลกระทบการกัดกร่อน ปรับปรุงการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม และปรับปรุงประสิทธิภาพพิเศษของการกันไฟ การเก็บรักษาความร้อน การดูดซับแรงสั่นสะเทือน และการป้องกันการกัดกร่อน
2. ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการเตรียม การผลิต และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคอนกรีตมวลเบาสำหรับเดินทะเลกำลังสูง เพื่อส่งเสริมการพัฒนาและการประยุกต์ใช้อาคารทางทะเลที่คล้ายกัน เช่น แท่นขุดเจาะคอนกรีตนอกชายฝั่ง และแท่นจัดเก็บและขนส่ง เรือบรรทุก ท่าเรือลอยน้ำ การยก เรือและเรือวิศวกรรมอื่น ๆ
3. การวิจัยและพัฒนาวัสดุตกแต่งภายในเรือที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม (เช่น งานฝีมือ ฉนวนกันความร้อน การป้องกันอัคคีภัย การป้องกันการกัดกร่อน ความประหยัด)
แปด "ก่อน" - แนวโน้มการพัฒนาวัสดุเรือ เทคโนโลยีล้ำสมัยนำเสนอแนวโน้มการพัฒนาที่กำลังเบ่งบาน
การพัฒนาในอนาคตของเทคโนโลยีวัสดุที่ล้ำสมัยสำหรับเรือส่วนใหญ่นำเสนอแนวโน้มดังต่อไปนี้:
1. นวัตกรรมอิสระ "แปลก" หยิบยกโครงการเทคโนโลยีวัสดุแนวใหม่ และพยายามเอาชนะปัญหาทางเทคนิค เพื่อให้บรรลุความก้าวหน้าทางนวัตกรรม เล่นข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ของเทคโนโลยีวัสดุที่ล้ำสมัย เพื่อนำการปรับปรุงที่สำคัญมาสู่ ประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์เรือ เช่นเทคโนโลยีวัสดุลดแรงสั่นสะเทือนแบบเพียโซอิเล็กทริกเทคโนโลยีวัสดุการลักลอบแสงที่มองเห็นได้อย่างชาญฉลาดเทคโนโลยีวัสดุเคลือบล่องหนของเหลวใต้น้ำเทคโนโลยีวัสดุนาโนและเทคโนโลยีวัสดุล้ำสมัยอื่น ๆ
2. เสริมสร้างการสำรวจความต้องการในการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุสำหรับอุปกรณ์เรือ ให้แนวคิดและวิธีการในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุใหม่ เสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับหลักการ วิธีการ การออกแบบ และเทคโนโลยีการผลิตวัสดุใหม่ และสำรองทางเทคนิคสำหรับการใช้เรือ
3. เสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่และเทคโนโลยีใหม่ และหากจำเป็น ดำเนินการสาธิตและตรวจสอบที่ดินผ่านสิ่งอำนวยความสะดวกการรับประกันสภาพ หรือดำเนินการสำรวจการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ไม่ใช่เรือ ซึ่งเราสามารถสะสมประสบการณ์ได้ ปรับปรุงเทคโนโลยีและวางรากฐานของการใช้วัสดุใหม่สำหรับอุปกรณ์เรือที่ประสบความสำเร็จเพียงครั้งเดียว

ทรงเครื่อง "ใช้" - ขาดไม่ได้ในการเสริมสร้างการวิจัยเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้วัสดุ
แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้วัสดุสำหรับเรือมีดังนี้:
1. เพื่อดำเนินการวิจัยเทคโนโลยีวัสดุเชิงประยุกต์ เพื่อให้การพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุใด ๆ ขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีวัสดุใด ๆ มีความต้องการพื้นที่ ซึ่งก็คือการส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาวัสดุใหม่และเทคโนโลยีใหม่ และ การประยุกต์ใช้งานมีความสำคัญอย่างยิ่ง
2. ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้และการตรวจสอบการทดสอบวัสดุใหม่ในเรือ และส่งเสริมการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่ผ่านเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้วัสดุขั้นสูงและผลการตรวจสอบการทดลองที่ยอดเยี่ยม
3.ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์และการส่งเสริมวัสดุเรือใหม่ ตรวจสอบผลกระทบของใบเรือผ่านการประยุกต์ใช้ใบเรือ และแสวงหาโอกาสในการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้
สิบ "ต่ำ" - เทคโนโลยีวัสดุจัดส่งเช่นในอดีตไปสู่ทิศทางของการพัฒนาที่มีต้นทุนต่ำ
แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของเทคโนโลยีวัสดุเรือราคาประหยัดส่วนใหญ่เป็น:
1. การวิจัย สร้างชุดที่สมบูรณ์มากขึ้น สามารถตอบสนองการประยุกต์ใช้จริงของการวัดทางวิศวกรรม การประเมินเศรษฐศาสตร์ของวัสดุเรือ ทฤษฎีพื้นฐาน ระบบดัชนี
2. วิธีการวิจัยการประเมินความประหยัดวัสดุทางเรือ (การคำนวณ)
3. การวิจัยและจัดทำเอกสารแนวทาง (มาตรฐาน) สำหรับการออกแบบวัสดุทางเศรษฐศาสตร์ทางเศรษฐศาสตร์