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编者按：日本三菱化学控股集团是目前全球少数的既拥有PAN基碳纤维又拥有沥青基碳纤维的生产企业之一，三菱在碳纤维产品生产链中涵盖了原料到最终产品完整链条。 前两期文章中分别介绍了三菱公司碳纤维在商用飞机发动机领域（阅读原文）、卫星航天器等领域的典型应用实例（阅读原文），本文将继续介绍碳纤维在海洋船舶领域的典型应用。 碳纤维复合材料（carbon fiber reinforced polymer，CFRP）是可以用于各种类型的船舶，从游艇等小型船舶到护卫舰等大型船舶，CFRP的应用有助于减轻重量、提高燃油效率和提高耐用性。因此，CFRP在船舶领域应用较为广泛，本文主要介绍CFRP螺旋桨（Propeller）的典型应用实例。
传统上，铜合金一直是船舶螺旋桨（螺杆）的主流材料。而通过使用CFRP来代替船舶螺旋桨叶片的材料，可以实现轻量化、低油耗和减振等。此外，三菱化学物流株式会社的船舶上通过安装CFRP螺旋桨，实现了环保运输。 与传统金属材料相比，在船舶螺旋桨中使用CFRP时的主要优势具体体现在以下几个方面：
CFRP的力学性能会因碳纤维的方向而有所不同，其设计自由度要明显大于铜合金等金属材料。因此，如果叶片的形状设计为与流量相匹配，则可以减少突然启动和暴风雨天气时的过载。
此外，碳纤维复合材料的比重约为铜合金的五分之一，使其在具有相同性能的情况下成为非常轻质的螺旋桨。不仅安装更容易，而且可以通过降低转动惯量来减少轴承上的负载。而且，轻质材料可以增加螺旋桨的直径并提高推进效率。 CFRP材质船舶螺旋桨对于提升船员乘坐质量也有较好的效果：由于碳纤维具有比传统铜合金更轻，并且具有高吸收震动的特性，因此具有降低船内振动和噪音的效果；通过减振，可以有效抑制噪音和减少扭转振动应力；由于振动和噪音更小，生活环境更舒适，船员的压力也减轻了。
根据实际经验可以发现，通过使用CFRP螺旋桨后船上主要场所如餐厅、驾驶室和机舱的噪音有所降低，尤其是在食堂，噪音一直影响海员质量的关键因素之一，比如吃饭时很难听到电视的声音，但现在已经可以听得很清楚。 |
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