水下滑翔機“海翼號”曾經參與北極科考。水下滑翔機是一種新型的水下機器人，可以利用凈浮力和姿態(tài)角調整獲得推進力，在深海環(huán)境進行工作時，以極小的能源消耗，獲得較大的續(xù)航能力和工作效率，制造成本和維護費用低，并可重復使用和大量投放，能夠滿足大范圍海洋探索的需要?！昂Ｒ硖枴彼禄铏C下潛深度可達6300m，已在東海、南海、太平洋、印度洋、白令海峽等海域完成多次實現(xiàn)海下應用，并在北極科考工作中發(fā)揮了極大的作用。

為了達到7000m級的下潛深度，“海翼號”使用了一種特殊抗壓材質——碳纖維復合材料，既減輕了自身重量，增加了滑翔機內有效體積，又實現(xiàn)了承受深海下超大水壓?？傊?，復合材料由于質量輕、比輕度高、比模量高、耐疲勞強度高、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，正在廣泛應用于航海及深潛方向。

碳纖維增強復合材料

碳纖維復合材料具有低密度、高強度、耐腐蝕、成型簡單、抗缺陷敏感性、抗振性優(yōu)異、便于維修等特點。已在軍事艦艇的上層建筑、復合材料桅桿、螺旋槳和推進軸及民用游艇儀器表盤、天線、方向舵、甲板、船艙和船艙壁等增強結構中得到廣泛應用。近年來，在深海油氣開采中的應用也十分廣泛，主要應用于碳纖維復合材料臍帶管、碳纖維復合材料錨泊系纜、石油開采鉆井立管、采油立管和輸送立管等。

一些潛艇和水下滑翔機的耐壓殼/艙現(xiàn)在也逐漸由碳纖維復合材料制造，碳纖維復合材料由于其優(yōu)異性能，已經逐步取代密度較大的金屬材料，成為制備深海潛艇和水下滑翔機耐壓殼的主流材料。

玻璃纖維增強復合材料

玻璃纖維增強復合材料是以玻璃纖維為增強材料，與基體材料通過一定的成型工藝復合而成的一種材料。玻璃纖維復合材料 (俗稱玻璃鋼) 具有密度小、強度高、耐腐蝕、可設計性強、易成型、絕熱和節(jié)約能源等優(yōu)點, 是建造海洋船艦的基本材料，在建造大型海軍艦艇，如巡邏艇，氣墊船和護衛(wèi)艦等不同船艦類型時具有較大的優(yōu)勢。挪威海軍的“盾牌”（LJD）級巡邏艇完全由聚氯乙烯泡沫層與玻璃纖維和碳纖維夾層組成的夾芯復合材料建成。

高密度聚乙烯是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂，作為復合材料的基體材料，它具有良好的耐熱性、耐磨性、耐寒性、電絕緣性好和韌性，化學穩(wěn)定性和機械強度好。在復合軟管中高密度聚乙烯可用作內襯和保護層，在內襯外部纏繞玻璃纖維或者碳纖維，而這些復合軟管主要用于海洋油氣輸油、輸氣和輸水管道以及注射管線、集輸管線、流管線等。例如Fiberspar 采用擠出工藝制造了高密度聚乙烯復合材料內襯可卷繞復合材料管，使用纖維纏繞設備在內襯管表面纏繞碳纖維或玻璃纖維，生產速度可達180m/h。

芳綸纖維增強復合材料

芳綸纖維增強復合材料作為新型功能結構材料，具有質量輕、比強度和比剛度高、耐疲勞、耐蠕變性能、耐化學腐蝕、耐磨性能好、熱膨脹系數(shù)低以及透波性好等特點，備受造船界的重視，尤其是在制造高質量的船體結構方面有著巨大的優(yōu)勢。此外，芳綸纖維增強復合材料還可用于深水水雷外殼、防彈裝甲、救生艇、高壓容器及螺旋槳制造等，能滿足艦船輕量化需求。

陶瓷基復合材料

陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合的一類復合材料，具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，已經被廣泛應用于航天空空領域，同時也被應用于潛艇的耐壓殼的制備方面。例如美國伍茲霍爾海洋研究所研究的“海神”號機器人潛艇為了承受海底的超高壓力，采用了特制的新型輕量級陶瓷基復合材料取代了傳統(tǒng)的建造潛艇的材料，成功下潛到海下10902m。

由次看出，復合材料在深海領域已經發(fā)揮了極大的作用，正逐漸遍布在航海、深潛、海上油氣開采的方方面面，為復合材料的科技進步打CALL。

更多深海領域復合材料應用，敬請關注今年11月28日-30日，第四屆中國國際復合材料科技大會（4TH CHINA INTERNATIONAL CONGRESS ON COMPOSITE MATERIALS, CCCM-4）現(xiàn)場的精彩！

第四屆中國國際復合材料科技大會（4TH CHINA INTERNATIONAL CONGRESS ON COMPOSITE MATERIALS, CCCM-4）將于2019年11月28日-30日在珠海國際會議中心召開。大會以“復合新材，料定未來”為主題，設立60多個主題學術分論壇及多個特色分會場，預計參會專業(yè)人士3000名。同期舉辦的第三屆國際復合材料產業(yè)創(chuàng)新成果技術展覽會的展示面積計劃為20000平方米。大會在全球范圍內邀請復合材料領域專家學者與企業(yè)代表出席，重點研討復合材料學科與產業(yè)發(fā)展的動態(tài)、前沿與趨勢，展示復合材料最新技術與應用。大會為各界搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺，設立特色分會場，組織學術界與產業(yè)界深入交流對接，共論產業(yè)發(fā)展趨勢與導向，探尋材料復合化對經濟社會發(fā)展的深刻影響，促進復合材料產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、服務鏈、資金鏈的有效對接，完善復合材料產業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)。

“珠玉在側，海納百川”。CCCM-4設在粵港澳大灣區(qū)的核心地帶，適逢祖國華誕70周年，必將匯聚復合材料各界英才，形成殫精竭智、實干報國的共識，在我國復合材料科學發(fā)展史上留下精彩的印記。

由江南大學 張典堂 研究員供稿