過去，碳纖維復合材料主要被應用于航天航空領域，近年來，這種先進復合材料也逐步被艦船及水下裝備制造行業所重視。本文就介紹一下碳纖維復合材料在船體及水下耐壓構件方面的應用優勢。

碳纖維復合材料在船體上的應用優勢：

相比于傳統的造船材料，碳纖維復合材料具有獨特的性能優勢。首先，碳纖維復合材料具有良好的機械性能。用其制造船體，有利于減輕自重，從而降低油耗。在大批量設計和定制的前提下，船體構建起來比較快，施工和維護費用遠低于鋼制船體材料。尤為重要的是，碳纖維與樹脂基體形成的界面能有效阻止裂紋擴展，具有良好的耐疲勞性能，另外，碳纖維表面的化學惰性體現出耐腐蝕特性，可以有效降低水生物附生等危害。

碳纖維復合材料透波、透聲性好，無磁性，現有的隱身型軍艦就是用碳纖維復合材料打造的。用碳纖維復合材料制造艦船的上層建筑，在減輕船體重量的同時，可通過在夾層中嵌入有濾波功能的頻率選擇層，就可以在預定的頻率下發射和接受電磁波，從而屏蔽敵方的雷達電磁波。

除了船體甲板、上層建筑外，碳纖維復合材料還可應用在艦船的其他方面，應用于偵察艦和快速巡航艦推進系統的螺旋槳和推進軸系時，能明顯減輕船體的振動效應和噪聲。應用于方向舵、特殊的機械裝置和管道系統時，整體性能遠優于傳統金屬材料。

碳纖維復合材料在水下耐壓構件中的應用優勢：

因為具有低密度、高強度、高模量、耐疲勞、耐腐蝕和較好的可設計性等優點，碳纖維復合材料已在多種潛水器、深海滑翔機等裝備的耐壓構件上得到了廣泛應用。

國內的《深海關鍵技術與裝備》重點專項中曾明確提出要研制出適用于全海深，即最大工作深度為11100ｍ的潛水器的復合材料耐壓殼體，要求在重量體積比不大于0.8g/cm3的前提下，耐壓強度達到110MPa以上。

在該項要求出臺前，國外這類技術已經達到了一定水平，例如美國海洋之門等公司研制的Cy-clops系列載人潛水器，采用碳纖維增強樹脂復合材料作為耐壓殼，工作深度可達3000-6000ｍ。美國研制的Deepglider深海滑翔機耐壓殼也采用碳纖維增強樹脂復合材料，其質量體積比僅為0.47，可在6000ｍ的深度下正常工作。國內中科院沈陽自動化研究所自主研發的海翼號深海滑翔機，其耐壓殼同樣為碳纖維復合材料，最大工作深度已突破8000ｍ，一舉刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀錄。

為進一步滿足海洋領域的軍事安全、資源勘探、科學探索和商業開發等不同的目的需求，長航程、高航速甚至是大潛深的高性能輕量化海洋裝備成為主要的發展趨勢。采用碳纖維復合材料制作的零部件能充分滿足低重量、高強度、耐壓穩定性好等要求成為先進海洋裝備的理想原材料。