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金属基复合材料:海洋工程的轻量化突围

作者:广州PA视讯合金精密科技(广州)有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-07 10:11:59

信息摘要:

总工程师深度剖析SiC/Al复合材料在海洋平台的应用实践。通过粉末冶金与压力浸渗工艺创新,实现高强轻质与优异耐海洋腐蚀的完美结合。

站在‘海洋石油982’钻井平台的甲板上,我抚摸着由我们提供的SiC/Al复合材料制成的舷梯扶手。这种比钢轻60%却强度相当的材料,正在改变海洋工程的设计理念。我们位于广州的PMC-2生产线,已成为国内最大的金属基复合材料生产基地。

金属基复合材料:海洋工程的轻量化突围

去年为南海荔湾气田提供的复合材料消防管道系统,堪称经典案例。传统镀锌钢管在海洋大气中3年就需要更换,而我们的SiC/6061Al复合材料管道在盐雾试验中坚持9000小时无腐蚀。更重要的是重量减轻带来的安装便利,原本需要吊车作业的管段现在两人即可搬运。

金属基复合材料:海洋工程的轻量化突围

制备工艺的核心是界面控制。我们引进的德国热等静压设备,能在580℃/100MPa条件下实现SiC与铝的完美结合。通过扫描电镜可观察到界面反应层控制在微米级,这个突破使得材料延伸率提升至8%,完全满足管道成型要求。

金属基复合材料:海洋工程的轻量化突围

在模拟深海环境的测试中,复合材料表现出独特优势。将试样置于5%NaCl溶液中进行100MPa交替应力腐蚀测试,传统铝材100小时即断裂,而我们的材料坚持2000小时仍完好。这个数据帮助我们获得了中海油深水项目的准入资格。

现在最引以为傲的产品是集成冷却流道的复合材料设备支架。为中海油服开发的这款产品,重量减轻45%却承载能力提升20%,已应用于‘兴旺号’钻井船。客户反馈显示,减重带来的燃油节约每年可达200万元。

我们正与哈尔滨工业大学联合开发新一代复合材料。通过添加石墨烯增强相,目标是将导热系数提升至250W/m·K,同时保持优异的耐蚀性。已建成中试生产线,计划明年在渤海油田进行现场测试,这将是金属基复合材料在海洋工程领域的又一次飞跃。