钢材是船舶制造中使用最广泛的材料，尤其在大型商船、军舰和海洋工程中占主导地位。
1. 普通碳钢（Mild Steel）
特点：成本低、加工性好，但易腐蚀。
应用：船体结构、甲板、舱壁等非关键部位。
防护：需搭配防腐涂层（如环氧漆）或牺牲阳极保护。
2. 高强度钢（High Strength Steel, HSS）
特点：强度比普通碳钢高30%~50%，可减薄钢板厚度，降低船体重量。
应用：大型集装箱船、液化天然气（LNG）船的货舱区、军舰的装甲结构。
代表型号：AH36、EH40（屈服强度≥355MPa）。
3. 不锈钢（Stainless Steel）
特点：耐腐蚀性强，但成本高、焊接工艺复杂。
应用：船舶管道、化学品船的液货舱、豪华游艇的装饰部件。
类型：316L（含钼，耐海水腐蚀）、双相不锈钢（高强度+耐腐蚀）。
钢制大型集装箱船示意图
二、铝合金：轻量化的选择
铝合金因其低密度和耐腐蚀性，广泛用于高速船舶和小型舰艇。
1. 5xxx系列（铝镁合金）
特点：耐海水腐蚀、焊接性好。
应用：船体上层建筑、快艇壳体。
2. 6xxx系列（铝镁硅合金）
特点：中等强度，易挤压成型。
应用：桅杆、舷窗框架。
优势：相比钢材减重50%~60%，提升航速和燃油效率。
局限：成本较高，需避免与钢质部件直接接触（电偶腐蚀）。
铝合金制高速客船示意图
三、合成材料：性能与创新的结合
合成材料在中小型船舶和特殊场景中逐渐替代传统金属。
1. 玻璃钢（FRP，玻璃纤维增强塑料）
组成：玻璃纤维+树脂（环氧、聚酯）。
优点：耐腐蚀、易成型、维护成本低。
应用：游艇、渔船、救生艇。
2. 碳纤维复合材料（CFRP）
特点：强度是钢的5倍，重量轻70%，但成本极高。
应用：赛艇、军用巡逻艇的关键结构、潜艇部件。
3. 聚乙烯（PE）与聚氯乙烯（PVC）
特点：抗冲击、耐老化，适合小型充气艇。
代表：RIB艇（刚性充气艇）的浮筒。
FRP制游览船示意图
四、其他特殊材料
1. 钛合金
特点：耐腐蚀、强度高，但价格昂贵。
应用：深海潜艇耐压壳体、海水管道。
2. 铜合金（如黄铜、铝青铜）
应用：螺旋桨、阀门（耐海水腐蚀）。
3. 木材
传统用途：小型渔船、帆船，现多被合成材料取代。
4. 混凝土
特殊应用：特定工程船（如浮式储油平台）。
五、材料选择的关键因素
1. 船舶类型
商船：侧重成本与耐久性（钢材为主）。
军舰：高强度钢+复合材料（隐身、减重）。
游艇：铝合金+碳纤维（轻量化、美观）。
2. 使用环境
海水腐蚀：优先选不锈钢、钛合金或FRP。
低温环境（如LNG船）：需耐低温钢（镍合金钢）。
3. 维护成本
合成材料（如FRP）维护成本低于钢材。
六、未来趋势
1. 金属基复合材料（MMC）
如铝基碳化硅（SiC/Al），兼具轻量化与超高强度。
2. 环保材料
生物基树脂（替代传统石油基树脂）。
3. 智能材料
自修复涂层、应力感应复合材料。
总结
从传统钢材到前沿碳纤维，船用材料的演进体现了对性能、成本与环境的平衡。未来，随着新材料的开发，船舶将更轻、更强、更环保。
