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對于螺旋槳，性能方面有這樣的要求：比重小、耐蝕性佳、彈性好、強度高。重量輕的螺旋槳，對提 升速度有明顯的效果，還能減低油耗。碳纖維增強復合材料（簡稱CFRP)具有高強度、高模量、耐溫差變化、耐腐蝕、耐輻射等優異性能，而且比強度、比模量等綜合指標在現有的結構材料中幾乎是最高的。近年來，碳纖維復合材料在船舶上的應用研究引起了多方重視，獲得了造船工程界的青睞，逐漸被應用于包括上層建筑、甲板、管路及推進器等在內的船舶各結構部件的制造中

船舶螺旋槳長期浸泡在水中，多數情況還是海水，這就要求有較好的耐蝕 性。彈性好的螺旋槳，可以吸收震動，提高使用壽命。最重要的是強度高，才能承受住來自各方的力。

通常，船舶推進器的螺旋槳采用鎳鋁銅合金（NAB）材料制造，對比其他金屬材料，采用NAB材料制造的螺旋槳具有耐腐蝕、易加工、可防止海洋生物附著等優點；但其也存在諸多問題，如復雜葉片加工費用高、葉片易疲勞產生裂紋、空泡剝蝕嚴重、聲學阻尼性相對較差、振動噪聲大等。所以，碳纖維增強復合材料越來越多的被應用到船舶螺旋槳上。

螺旋槳葉片的特點是外形和受力情況都比較復雜，而且對尺寸精度，表面光潔度及質量分布等都有較高的要求。碳纖維增強復合材料的優點很多，但是用于制造螺旋槳，還有些不利的缺點：

1、 剛性差

這一點是對產品的性能影響最大的。雖然復合材料強度高，但在相同應力情況下，它比金屬材料的變形大許多，不論是碳纖維還是玻璃纖維都一樣，而且由于考慮成本因素，產品大多采用玻璃纖維，變形就更加顯著了。有些工業產品只要強度夠，大一點的變形對于產品性能沒有太大影響，但螺旋槳如果變形較大將造成流場的改變，所受的應力分布于預估的會不同，因此會造成流場及螺旋槳應力變化的問題。但如果妥善運用此項特性，就可使缺點變優點而成自動調整螺距螺旋槳上述。以同樣螺旋槳轉速來說，船速高時螺距要大，船速低時螺距要小，如果一般材料靠形狀設計成 此項功能時，為了得到足夠大的變形，強度必然不夠，只有復合材料可以在具有足夠強度的同時，又有相當大的變形，且如果是采用長纖維的復合材料，還可通過纖維擺設角度的改變來體現自動調整螺距的功能，這樣可使螺旋槳的推進效率盡量保持定值，而不隨船速及負載狀況改變從而導致推進效率急劇下降。

2、 耐久性差

研究所用的復合材料就是玻璃纖維強化塑膠，雖然通過纖維的強化，但畢竟還是塑膠，對于長期受負荷的情況可能造成潛變，且塑膠由于溫度變化及長期在惡劣的環境中可能造成材料的惡劣，使得強度降低，因此，如果能在它的上面涂油漆之類的東西使它與外界隔離，則可延緩材料的老化。

3、 表面硬度低

上述說過復合材料有強度高的優點，但是，復合材料表面硬度并不高。由于有這個缺點，復合材料抵抗穴蝕的能力一般來說比不上金屬材料，對于穴蝕所造成破壞的抵抗性沒有金屬好。但是如果是可更換葉片的復合材料組合螺旋槳，當穴蝕造成葉片一定程度損傷時，將葉片更換掉，就會彌補在這方面的不足，另外也可以考慮在復合材料槳葉表面涂上特殊油漆，使它與外界隔離，這樣也可以抵御穴蝕，延長使用壽命。

4、 抗沖擊性能差

復合材料雖然整體強度高且變形可以很大，但如果是局部受力的話，很容易產生裂縫或是整個斷裂。比如說，速度較慢顆粒較小的物體擦到它的時候是毫無影響的，一般也不會造成損壞，但是撞到堅硬高速的物體時，就會比金屬螺旋槳容易產生破損。這是比金屬材料差的地方，因為通常金屬的塑性都很好，而且金屬的剛性和表面硬度也都比復合材料要好一些。

鑒于此，新西蘭Revolution Fibres 專利產品納米纖維增韌膜Xantu. Layr可以在幾乎不增加重量和厚度的情況下，顯著提高復合材料螺旋槳的斷裂韌性（抗分層性），沖擊強度之后的壓縮（損傷容限CAI）和復合材料分層的抗疲勞強度，有效改善和提升碳纖維復合材料螺旋槳的疲勞壽命和頻率特性。

納米纖維膜在預浸料層間充當脆性樹脂基體的納米級增強物質，最終形成更堅韌的樹脂(即使與增韌樹脂體系一起使用)，在受到壓力或沖擊時不易發生微小裂紋。確切的說，Xantu.Layr 不是復合材料中纖維增強的物質，而是作為熱固性樹脂的增強劑。 例如：代替樹脂中使用的增強顆粒，Xantu.Layr可以作為樹脂韌性增強物質放置于每一層預浸料或者增強纖維之間。

Xantu. Layr使用簡便，適合190℃和260℃高溫固化。通常有三種規格，重量分別為1.5gsm, 3.0gsm, 4.5gsm. 厚度分別為8μm，16μm和24微米，標準寬度為1m，也可根據實際應用進行定制。

通過實驗，使用Xantu. Layr的預浸料在為易脆的樹脂提供納米級的增強膜來改善復合材料的性能，納米纖維很容易被樹脂浸濕，由于增強了疏水性，不會吸收水分，避免基體產生空隙，有效提高了復合材料層合板的抗分層特性、沖擊強度之后的壓縮和抗疲勞特性。 更多實驗數據可聯系大連義邦航空新材料獲取。

目前，Xantu. Layr可以用于航空航天碳纖維環氧樹脂結構件、風電葉片、碳纖體育競技（如釣魚竿、滑雪板，自行車）等行業。特別適用于需要打孔或剪切的復合材料結構件，做到局部增韌。

納米纖維膜作為繼增韌顆粒之后的新一代復合材料韌性增強材料，也將為航空航天，艦船風電等科技行業的發展起到推進作用。