宋秋潔

摘 要：大型海洋船舶航行的距離長、地域廣，航行條件復雜，隨著航行范圍的擴大，對船舶艙室內部環(huán)境提出了全新的要求。本文針對大型海洋船舶隔熱材料進行分析，基于應用原則和材料類型特點，結合實際案例進步探討不同隔熱材料的應用情況，旨在能為海洋船舶制造提供參考。

關鍵詞：大型海洋船舶;隔熱材料;防火能力;船舶結構

0 引言

隔熱材料應用在大型海洋船舶中，可以有效提高船舶的防火能力，讓其可以在海上穩(wěn)定運行。現如今，海上交通的不斷發(fā)展，對船舶提出了更高的要求。作為船舶內壁、隔艙板制作中關鍵性材料，隔熱材料性能直接決定了艙室的溫濕度，為此，需要就隔熱材料的發(fā)展與應用進行詳細的分析。

1 隔熱材料的類型特點和應用原則

縱觀大型海洋船舶發(fā)展歷程來看，隔熱防火性能始終都是研究的重點，常見的幾種隔熱材料包括：巖棉制品、PVC泡沫塑料、軟木板等。巖棉制品可以進一步分為礦棉和玻璃棉兩種，雖然成本較低、化學性能穩(wěn)定、導熱系數較低，但是在實際應用過程中，裝貼難度較大，會出現纖維塵埃，對人體造成危害，而且這種材料的吸水性較強，一旦船艙內部進水就會出現吸水問題，所以，此種材料始終沒有得到大范圍推廣。相比之下，PVC泡沫塑料吸水率較低，耐油耐腐蝕性較強，很長一段時間內都被應用在商用船舶和軍用艦艇中，然而該材料中的增塑劑、穩(wěn)定劑會危害船員的健康，后續(xù)逐漸被替換。軟木板，尤其是經過處理后的黑軟木板在實際應用過程中，具有高柔軟性、無毒無害、強隔熱性等特點，沒有明顯的缺陷，也是目前應用范圍最廣的隔熱材料。

在選擇大型海洋船舶隔熱材料的過程中，需要從導熱系數、強度、容重等方面進行分析，其中容重要控制在80kg/m?。導熱系數則要<0.05W，以此保證隔熱保溫效果。強度可以分為抗壓和沖擊兩個方面，其中抗壓強度需要達到0.2-0.4MPa。除此之外，根據選擇材料的不同，還需額外考慮其他因素，如耐溫性、阻燃性、材料不良影響等。隔熱材料是保證船舶設備得到有效應用，穩(wěn)定艙室溫濕度的關鍵，如果其自身性能存在問題，那么不僅無法充分出自身作用，還會對船舶運行安全造成負面影響[1]。

2 隔熱材料在大型海洋船舶中的實際應用

2.1 綠色纖維

由上可知，傳統(tǒng)的隔熱材料在實際應用存在不同程度的問題，加強對新材料的研發(fā)，可以讓海洋探索能力得到根本上的增強。海洋對船舶的威脅有很多，新隔熱材料在大型海洋船舶中擁有非常大的空間，必須要得到重視。隔熱材料在改善船舶內部工作生活環(huán)境、節(jié)約能源上具有重要的作用，基于船舶運行的多方面需求，耐火纖維產品應運而生，目前已經有多種此類型產品被投放至國內外市場。這種材料具有著良好的生命力，是較為理想的防火隔熱材料。比如，纖維增強無機聚合物保溫板是目前應用范圍較廣的一種隔熱材料，其導熱系數低、吸水性強、耐久性突出，經過實際實驗證明，可以達到A1級的燃燒性。

2.2 納米材料

納米材料的熱導率較低，可以在高溫下應用，而且也能夠在一些較為復雜環(huán)境中穩(wěn)定的發(fā)揮性能，因此在大型海洋船舶制造中也得到了關注。常見的納米隔熱材料有聚酰亞胺隔熱材料、酚醛泡沫隔熱材料、碳泡沫隔熱材料等，在實際應用過程中，納米材料可以切實提高船舶的隔熱、保溫、絕熱效果，而且還能夠降低船舶整體質量。但目前關于納米的研究較少，很多材料還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此無法得到有效的推廣。將納米和其他不同材料的壓縮應力數據進行對比分析可以發(fā)現納米孔隔熱材料復合板的壓縮應力相對較優(yōu)，在1000℃的溫度下，加熱線收縮率達到了最高1.46%。綜合考慮多方面因素，加強納米材料在隔熱保溫上的應用具有十分重要中的戰(zhàn)略意義和經濟意義，能夠切實提高船舶的使用壽命，但也要根據船舶的具體應用方向，有針對性的進行應用，確保材料性能得到最大程度發(fā)揮[2]。

2.3 復合材料

復合材料不僅具有較優(yōu)隔熱保溫性能，在制作加工過程中，可以簡化制作工序，強化成本控制，同時也能為后續(xù)的維修養(yǎng)護奠定基礎，從而延長使用壽命。復合材料在大型海洋船舶中應用的范圍較廣，包括艙室內部、船體結構、管道系統(tǒng)、推進系統(tǒng)等。蜂窩夾心、泡沫夾心是復合材料在艙室內最常用的兩種，能夠滿足部件對保溫、剛度和質量的需求，墻板、屋頂板和車箱體都可以應用此種復合板材。但需要注意的是，復合材料的受力有限，因此，在一些對受力有著一定要求的部件上無法應用。以多頻譜隱身、防海水腐蝕材料為例，作為一種新型復合材料，雖然其在防腐領域上的表現極為突出，但是在保溫隔熱上所展現出來的特點也不能夠忽視。此種復合材料解決了傳統(tǒng)單一隱身材料或腐蝕材料在實際應用中存在的技術局限，在一定程度上也降低了材料制備技術和制造施工工藝中存在的難點。目前，這種材料被的廣泛應用在軍艦制作中，材料匹配性和使用協(xié)同效應都滿足實際需求，能夠保證運輸的安全性。

2.4 隔熱涂料

除了前文提及的隔熱材料之外，涂料也是船舶制造過程中較為常見的一種材料，而且相比較其他材料而言，涂料的社會經濟效益更優(yōu)。比如，目前在大型海洋船舶中較為常見的高摩爾比無機聚合物基料，此種材料在實際應用過程中，固化速度快、結合能力強且具有高硬度、耐高溫、無污染等特點。尤其是在鋼鐵結構中應用，還可以起到防海水腐蝕的作用。綜合考慮不同涂料的功能性，設計出了一種復合涂層，具體配方如下，環(huán)氧樹脂、空心玻璃微珠、硅酸鋁纖維、六鈦酸鉀晶須、分散助劑、溶劑以及固化劑等，每種材料的具體配比需要根據實際情況進行計算分析，以此確保最終的保溫隔熱性能達到最優(yōu)。

3 總結

綜上所述，在大型海洋船舶事業(yè)不斷發(fā)展，船舶工業(yè)日益進步的背景下，找到性能更優(yōu)的隔熱防火材料成為了行業(yè)的重點內容?，F如今，各類復合材料在海洋環(huán)境中體現出了極大的優(yōu)勢性能，而此類型材料的防火隔熱性能也十分突出，將其應用在大型海洋船舶中，可以提高航運運輸的安全性、穩(wěn)定性和經濟性。

參考文獻：

[1]朱小俊，薛延華，王帥等.艦船新型防火隔斷隔熱能力的試驗研究[J].消防科學與技術，2019，38（10）：1378-1380.

[2]李健，洪術華，沈金平.復合材料在海洋船舶中的應用[J].機電設備，2019，36（04）：57-59.