目前玻璃纖維和碳纖維復(fù)合材料在海上能源開發(fā)、船舶制造、海洋工程修復(fù)領(lǐng)域均發(fā)揮著巨大的作用。

 

    海洋石油已被公認(rèn)為具有潛力的領(lǐng)域。一段時(shí)間以來，復(fù)合材料已經(jīng)在越來越多的海上設(shè)施中緩慢而穩(wěn)定地替換了頂部（水位以上）金屬，無(wú)論是新安裝還是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的翻新。在海洋工程建筑中碳纖維有著很高的優(yōu)勢(shì)，碳纖維材料有著較輕質(zhì)量、高強(qiáng)度、耐腐蝕特性，多以結(jié)構(gòu)件的形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑材料，解決了高昂運(yùn)費(fèi)、海水侵蝕傳統(tǒng)鋼筋材料等問題。

    與海水會(huì)迅速腐蝕的鋼相比，用耐化學(xué)性樹脂制成的復(fù)合材料幾乎沒有腐蝕。對(duì)于平臺(tái)組件，例如柱管（從平臺(tái)向下延伸到水面以下以供應(yīng)海水的管）和消防水系統(tǒng)（用于撲滅潛在火災(zāi)的管），這種抗腐蝕性能意味著多年的免維護(hù)服務(wù)。纖維增強(qiáng)塑料管的生命周期節(jié)省高達(dá)70％。”

    1994年巴西的石油公司大規(guī)模使用復(fù)合格柵，用于扶手、梯子和其他上部硬件定制產(chǎn)品，因?yàn)閺?fù)合格柵具有較高承載能力且撓曲最小。

 

    復(fù)合材料在艦船上的首次應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代中期，最初用于制造巡邏炮艇上的甲板室。70年代獵雷艇的上層建筑也開始采用復(fù)合材料，90年代復(fù)合材料已全面應(yīng)用于艦船的全封閉桅桿、傳感器系統(tǒng)（AEM/S）。對(duì)比傳統(tǒng)造船材料，復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能，用于制造船體時(shí)，它具有質(zhì)量輕、更節(jié)能的特性，并且制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。復(fù)合材料在艦船上的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了減重，還增加了雷達(dá)紅外隱身等功能。

    美國(guó)、英國(guó)、俄羅斯、瑞典、法國(guó)等海軍對(duì)復(fù)合材料在艦船的應(yīng)用十分重視，都制定了相應(yīng)的復(fù)合材料先進(jìn)技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。

 

    高強(qiáng)度玻纖具有拉伸強(qiáng)度高、彈性模量高、抗沖擊性能好、化學(xué)穩(wěn)定好、抗疲勞性能好、耐高溫等特點(diǎn)，可用于制作深水水雷外殼、防彈裝甲、救生艇、高壓容器及螺旋槳等。美國(guó)海軍很早便在艦船上層建筑使用復(fù)合材料，裝備復(fù)合材料上層建筑的艦船數(shù)量也最多。

    美國(guó)海軍艦船復(fù)合材料上層建筑最初用于掃雷艇，為全玻璃鋼結(jié)構(gòu)，是世界上尺寸較大的全玻璃復(fù)合材料掃雷艇，具有高韌性，無(wú)脆性斷裂特性，在承受水下爆炸沖擊時(shí)具有優(yōu)良性能。

    碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料桅桿在艦船上的應(yīng)用逐漸興起。瑞典海軍的輕護(hù)衛(wèi)艦全艦采用復(fù)合材料制造，實(shí)現(xiàn)了高性能的隱身能力，整理重量減重30%。整個(gè)“維斯比”艦船的磁場(chǎng)極低，可以躲避大部分雷達(dá)和先進(jìn)聲納系統(tǒng)（包括熱成像），達(dá)到了隱身的效果。具有減重，雷達(dá)、紅外雙重隱身的特殊功能。

    碳纖維復(fù)合材料還可應(yīng)用在艦船的其他方面。例如，在推進(jìn)系統(tǒng)上可用作螺旋槳和推進(jìn)軸系，減輕船體的振動(dòng)效應(yīng)和噪聲，多用于偵察艦和快速巡航艦。在機(jī)械和裝備上可用作方向舵、某些特殊的機(jī)械裝置和管道系統(tǒng)等。此外，高強(qiáng)度的碳纖維繩索在海軍軍艦的纜繩和其他軍用物品上也有較為廣泛的應(yīng)用。

    碳纖維復(fù)合材料在艦船上還有其他方面的應(yīng)用，如推進(jìn)系統(tǒng)上的螺旋槳和推進(jìn)軸系，特點(diǎn)是減輕了船體的振動(dòng)效應(yīng)和噪聲，多用于偵察艦和快速巡航艦、特殊的機(jī)械裝置和管道系統(tǒng)等。

 

    超級(jí)游艇雙桅船，船身和甲板采用了以碳纖維/環(huán)氧樹脂為蒙皮，船身長(zhǎng)達(dá)60m，但總重只有210t。波蘭建造的碳纖維雙體帆船采用了乙烯酯樹脂夾層復(fù)合材料，PVC泡沫和碳纖維復(fù)合材料，桅桿吊桿均是定制的碳纖維復(fù)合材料，只有部分的船身使用了玻璃鋼，重量?jī)H有45t，擁有速度快，油耗低等特點(diǎn)。

    另外碳纖維材料可以應(yīng)用于游艇的儀器表盤和天線，方向舵以及甲板、船艙、船艙壁等增強(qiáng)結(jié)構(gòu)中。

    總體來說，碳纖維在海洋領(lǐng)域中的應(yīng)用起步相對(duì)較晚，未來隨著復(fù)材技術(shù)的發(fā)展、海上軍事的發(fā)展和海洋資源的開發(fā)，以及裝備設(shè)計(jì)能力的加強(qiáng)，進(jìn)而推動(dòng)碳纖維及其復(fù)材的蓬勃發(fā)展。