第八章--船用非金属材料

,造船材料,第八章船用非金属材料,主讲：王臻,第一节概述,第二节船用涂料,第三节船用内舾装材料,第四节船用防火绝热材料,第五节船用复合材料,第六节船用其他材料,概述,船用非金属材料,船体结构的建造材料主要是金属材料，而船体舱室和甲板的舾装工艺则主要应用了非金属材料。船用非金属材料种类繁多，主要分为船用涂料、船用内舾装材料、船用防火绝热材料、船用复合材料以及其他材料。非金属材料在船舶应用极为广泛，在快艇和救生艇的艇体、上层建筑、驾驶室、螺旋桨、船用齿轮、泵叶轮中都有着广泛的应用。,右为船用非金属材料概述视频。,船用涂料,概述,涂料就是我们日常生活中所说的油漆。涂料通常是一种有机高分子为主体的具有流动性的、粘稠的混合液体，涂于物体表面后在常温或加温后干燥硬化，在物体表面形成坚韧且富有一定弹性的皮膜，给物体以保护、装饰或赋予特殊作用的物质。涂装于船舶内外部位、以延长船舶使用寿命和满足船舶的特种要求的各种涂料统称为船用涂料。,右为船用涂料概述视频。,船底水下部位,船底防污漆,海水中生活着多种海生物，如藤壶、海藻、牡蛎等。它们会使船底表面粗糙，大大降低船舶的航行速度并增加能耗，还会造成钢板的腐蚀。对此，最佳的方法是采用船底防污漆。在海水中，毒料与船底防污漆同时慢慢溶解扩散，不断露出新鲜面，使毒料与微生物接触而防污，并可防止海洋生物的污损。,右为船底防污漆。,船底防锈漆,船底防污漆的防污能力强，但其中毒料如与钢板直接接触会因发生化学反应而失效，并加速钢板的腐蚀，故必须在中间涂一层坚韧致密且不透水的涂料，防止毒料与钢板的直接接触，这层涂料就是船底防锈漆。,右图为船底防锈漆。,船底水下部位,水线涂料,船舶水线是载重时入水、轻载时出水的部位。此处是水、空气交接处，经常受到日光的暴晒、海浪的冲击，是干湿交替的介质，极易发生漆膜剥落和腐蚀，所以对此处涂料的质量要求很高，水线涂料应是船舶涂料中品质较高的一类。,右图中画圈部分的交接处就是水线涂料。,船舶水上部位,甲板漆,船舶各层甲板是行走及机械操作的部位。要求甲板漆具有一定厚度、耐摩擦、耐水淋、耐碱水洗刷、漆膜快干、附着力强等特点。航行时，经常有人在甲板上工作或行走，还需涂刷防滑甲板漆。,右图中的画圈区域即为甲板漆。,船舶水上部位,船壳漆,船舶水线以上的船壳、船舷、上层建筑各部位所处环境相似，均可涂刷船壳漆。这些部位经常受到日光暴晒、海上风雨、烟雾冰雪的侵蚀和海水的冲击，所以要求船壳漆具有保光保色性好、耐暴晒、耐冲击、耐气候多变等特点。,右图中的画圈区域即为船壳漆。,船舶水上部位,水舱漆,船舶水舱分压载水舱和饮用水舱两类。对其涂装的水舱涂料要求与钢板附着力好，耐水性好、耐化学药品性好，饮用水舱涂料还须对水质无污染、对人体无危害、符合卫生标准。,右图为水舱漆（压载水舱）。,船舱,油舱漆,船舶的油舱一般装载石油产品，空载时常需要装载海水，所以油舱漆必须既耐海水又耐油。,右图为单联油舱呼吸阀。,船舱,起居工作舱漆,起居室包括卧室、走道、餐厅、阅览室等，其内部需涂饰美观、色调柔和的涂料。为保证船员生命安全，要求此涂料不易燃烧，且在高温下燃烧、蔓延火焰的能力低，分解的产物毒性小，这类漆称为防火漆。一般船舱，如机舱、储藏室、蓄电池室等，对涂料有各自的要求，可根据使用部位选用一般磁漆或防酸漆等。,右图为某型海巡船的“心脏”轮机舱。,船舱,其他涂料,除了先前所介绍的船舶涂料，还有一些其他的油漆也在船舶工业领域应用广泛。其中，车间底漆和防锈底漆最常用。车间底漆是专用于保护预处理钢板的一种保养底漆。其特点是快干、防锈性好、涂层薄、火工校正时产生烟气毒害小。但防锈期较短，火工作业时易产生锌中毒。而防锈底漆可直接涂刷于船底、油水舱部位外的钢板表面，使用面积广，与各类面漆配套性也好。,右为其他常见船用涂料的概述视频。,船用涂料,船用内舾装材料,造船用主要树种,造船中要求木材质量适中，材质结构细致、材色悦目、纹理美观、弯曲性好、胀缩变形小；易加工、易胶接、易上色、涂饰性好。常用于内舾装的木材主要有红松、杉木、桦木和柚木等。,右图为红松。,船用内舾装材料,低播焰饰面材料,低播焰饰面材料是指在火焰和高热的作用下其传播火焰的能力很低的一种表面装饰材料。其在船舶工业中主要应用于船舶防火板材、木夹板、刨花板、地板等表面的饰面材料。低播焰饰面材料一般质地坚硬、色泽美观，且其高温分解的产物不易燃烧、烟雾小、毒性低。,右图为涂有船用低播焰材料的构件进行防火试验的视图。,船用防火绝热材料,船舶防火的基本原则,物质燃烧有三大要素：可燃物、氧气、热源。船舶火灾的特点是：难以扑救、损失大、危险大。故了解与学习船舶防火的基本原则至关重要。其原则如下：（1）将船舶分为若干主竖区；（2）将起居处所与其他处所隔开；（3）通道的保护；（4）可燃材料的限制。,右图为防火宣传图。,不燃材料,不燃材料是指某种材料加热到750时，既不燃烧，也不产生足量的造成自燃的易燃蒸发气体。船用不燃材料主要分为以下五种：陶瓷棉、岩棉、硅酸钙板、石棉布和隔热玻璃纤维布。,右为不燃材料的概述视频。,船用防火绝热材料,陶瓷棉,陶瓷棉实际上是由陶瓷质材料经高温熔融、用压缩空气吹制而成的耐火纤维，耐火度可达1000以上。陶瓷棉的特点是强度、弹性较好，高温下隔热效果好，防火性能优良，纤维较细，施工性能也较好。陶瓷棉主要用于舱室保温、船用锅炉、排烟管道等的防火绝热材料。,右图为陶瓷棉。,不燃材料,岩棉,船舶上使用的岩棉是由岩石经高温熔融吹制而成的，吹制的岩棉经喷洒加入适量有机粘结剂、防潮剂烘干即制得岩棉毡。岩棉毡的主要优点是：质轻，保温性好，导热系数低，耐热性好，吸声性能较好，价格比陶瓷棉更便宜。它的缺点主要是纤维较粗，性脆，故施工时对人体皮肤的刺激性较大。岩棉毡主要用于舱室保温、舱室隔音隔振等的绝热、弹性材料。,右图为岩棉。,不燃材料,硅酸钙板,硅酸钙板主要由硅藻土、石英粉等材料和石灰粉掺入石棉或云母增强材料，然后加入水玻璃和水，拌成浆料，后经高温高压蒸养烘干而成。硅酸钙板具有容重较轻、隔热性好、高温下导热系数低、强度大、隔声性好、易加工切割、遇水不裂不送等特点。硅酸钙板主要应用于管道保温材料。,右图为硅酸钙板。,不燃材料,石棉布,船舶上应用石棉布的历史已经很悠久了。它是由不含有有机纤维的矿石棉通过一定的工艺，纺织成纤维后织成的较厚实的布。一般用来包覆热水管道和蒸汽管，使其表面有整体感，也使易松散的保温绝热材料经久耐用，不会松散、跌落。,右图为石棉布。,不燃材料,隔热玻璃纤维布,它是一种新颖的由无碱玻璃纤维编织而成的不燃性织物，质轻、隔热效果好、耐热，使用温度可达550。它的厚度是普通玻璃布的23倍，是船检部门认可的不燃材料。近几年来，国际上对石棉致癌问题时有争论，所以用隔热玻璃纤维布是大势所趋。,右图为无碱隔热玻璃纤维布。,不燃材料,甲板敷料,甲板敷料是指在船舶钢甲板上敷设的有一定厚度的敷料。它起着保护甲板、防止甲板腐蚀和改善甲板的某些使用性能的作用。,右图为甲板敷料的使用效果示意图。,船用防火绝热材料,概述,复合材料是由不同材料互为基体或互为增强材料，通过复合工艺组合而成的新型材料。决定复合材料性能和质量的主要因素如下：（1）原材料组分的性能和质量；（2）原材料组分比例及复合工艺；（3）复合材料的界面粘结剂处理。,右为复合材料的概述视频。,船用复合材料,玻璃钢,玻璃钢，学名为热固性玻璃纤维增强塑料，它是以热固性树脂为黏结剂，玻璃纤维为增强材料的一种复合材料。它的质地坚固、不燃烧、热膨胀系数小、能耐大多数介质的腐蚀。它的缺点是不耐磨、易受机械损伤、放置时间长时强度稍有下降。,右为玻璃钢的介绍视频。,船用复合材料,船用柴油机燃料油,柴油机是船舶的心脏。它们的动力都是依靠燃料油供给的。故船用柴油必须符合以下五大特点：（1）凝点和烛点要低，黏度要适中；（2）良好的燃烧性；（3）不含有害物质；（4）安定性好；（5）为保证储运和使用过程中的安全，柴油应达到一定的闪点。,右图为天津市东盛工贸有限公司生产的某种船舶用柴油。,船用其他材料,船用柴油机润滑油,润滑油是船舶柴油机及各种机械设备必须使用的材料，其主要作用有以下五点：（1）润滑作用：减少摩擦力，减少机械磨损；（2）冷却作用：带走机器摩擦产生的热量；（3）封闭作用：保证活塞与气缸之间不漏气；（4）保护作用：防腐蚀；（5）清洁作用：保持机械清洁。,右图为无锡惠源高级润滑油有限公司生产的某型船用润滑油。,船用其他材料,密封胶和修补胶,密封胶和修补胶，统称密封材料。密封材料分固态和液态两大类。对于非金属材料而言，主要有固态的橡胶、树脂、皮革、石棉等材料，通常用于制作垫圈、O型圈等；液态的则包括胶黏剂和磁流体密封材料。液态密封胶，由于其具有结构流动性，且固