梅志兵 李丰/江西朝阳机械有限公司

为了提升国家船舶工业竞争力，近年来国家陆续出台了相关政策，促进船舶产业持续健康发展，以推动船舶工业进行结构调整，进而形成高端客船的自主建造能力。作为运送乘客的大型船舶，客船涵盖渡船、远洋客船和邮轮等，其船体结构、区域划分不同于货船以及工程船，具有超多层的甲板结构、大量的舱室分隔，以及满足乘客海上生活、娱乐需求的众多公共区域，因而整体重量大、重心高。通过开展客船上层建筑耐火舱室的复合板材轻量化研究，降低上层建筑的整体重量，将有助于提高客船的稳性、航速，减少能耗，从而整体提升客船的经济效益。

国外耐火舱室复合板材厂家情况

目前，在高端客船尤其是大型邮轮建造领域，欧洲凭借其技术、经验和设备供应方面的优势，一直保持领先地位。目前,以邮轮为代表的高端客船的耐火舱室复合板材主流制造商基本是国外厂商，以意大利、德国、芬兰、丹麦、韩国等国为主，主要制造厂家有意大利MI、德国R&M、芬兰Parmarine、丹麦DAMPA、韩国BIP等，其占据着国际市场的绝大部分份额。这些厂家生产的复合板材相对国内复合板材来说，具有制造及拼装整体精度高、重量轻等特性，同时满足高端客船对防火、隔声性能的规范要求。

国内耐火舱室复合板材现状

早在上世纪70年代末，在改革开放方针的指引下，国内许多大中型船企与国际航运界相继签订了出口船合同，大量采用国际知名舱室板材系统来建造高标准的船员舱室。为解决耐火舱室复合板材依赖进口的问题，1984年，中国船舶集团有限公司旗下江西朝阳机械厂（后更名为江西朝阳机械有限公司）引进欧洲技术，成功开发出仿“FYB-Ⅱ型系列复合岩棉板”，填补了国内空白。经过近40年的应用及研制，国内耐火舱室复合板材的结构形式不断推陈出新，但总体来说还是围绕货运船、工程船及海工平台市场的需求，针对提升复合板材的防火性能和隔声性能进行研制，并未围绕以邮轮为代表的高端客船市场需求深入开展高性能、轻量化的性能研究。

国内耐火舱室复合板材研究方向

通过与国外厂家耐火舱室复合板材产品对比可知，目前国内耐火舱室复合板材在防火与隔声性能方面均能满足高端客船规范要求，但在轻量化指标及制造精度上还存在一定的差距，而与国外产品的重量差距主要是由结构设计及材料选用导致的。意大利MI、芬兰Parmarine、丹麦DAMPA、韩国BIP等厂家应用于高端客船的耐火舱室复合板材均为单层钢板+岩棉芯材结构，而国内复合板材大多为双层钢板+岩棉芯材的“三明治结构”，在结构上不仅多了一层钢板，还多了一层胶粘剂的重量。因此，要实现高端客船耐火舱室复合板的国产化替代，势必要围绕产品结构设计与制造工艺开展相关关键技术研究。

复合板材抗热变形结构强度设计研究

应用于高端客船的耐火舱室复合板材需满足B15级防火性能的要求，复合板材拼接安装后需在30分钟的高温试验中有效防止火焰通过。如果复合板材的接口结构设计不合理，会在火灾时导致板材结构变形，则拼接处会产生较大变形开口，破坏板材的整体防火性能。故应对板材结构进行优化设计、结构对防火性能适应性等进行应用研究，找到单层钢板板材防火性能的最优结构。

图1 欧洲厂家壁板板材结构

图2 欧洲厂家天花板板材结构

岩棉综合性能提升技术研究

耐火舱室复合板材的防火、隔声性能与产品重量是成正比的，故国产化复合板材要实现轻量化，仅仅研制板材的新结构是无法解决问题的。究其原因，复合板材最终的隔声性能取决于材料本身的隔声性能，且材料的面密度越高，隔声性能越好。而复合板材在结构设计轻量化方面减少了一层钢板，势必会影响复合板材的整体隔声性能，必须依靠岩棉芯材的性能提升来确保满足整体隔声性能。然而，目前国内岩棉在综合性能上与欧洲岩棉存在一定的差距，如同等容重的岩棉在导热系数、隔声性能及钢性指标上均达不到欧洲产品的技术指标，而这些指标均为影响复合板材防火、隔声以及整体强度的关键指标。因此，应对岩棉芯材的综合性能提升开展研究，通过优化岩棉纤维直径、控制渣球含量、改进岩棉制备工艺等技术途径，从而改变棉层的分布方向，增加岩棉纤维之间的立体孔隙率，提升岩棉芯材的综合性能。

复合板材高精度成型工艺技术研究

耐火舱室复合板材由装饰面板、芯材等组成，面板的加工精度和品质决定了复合板材的最终品质和拼接效果，是高端客船耐火舱室实现高品质的基础保障。目前，国内复合板材与国外产品的制造精度差距主要体现在面板结构成型厚度、中间平面度、板材拼接高低差、板材拼缝间隙等方面，只能满足货运船、工程船和中低端客船的耐火舱室板材安装精度要求。导致这一问题的主要原因是国内的复合板材成型工艺技术落后、工装模具简易、成型设备成型精度不高，不能适应高端客船舱室高品质要求。为此，国内配套企业应立足自身已有复合板材工程化专业技术经验，借签国外先进制造技术和国内外前沿高技术设备，对板材面板成型工艺流程进行优化升级，形成国产化制造和工艺设备技术体系。

要打破我国船舶内装材料难以进入欧洲市场的困局，国内船舶内装配套企业就必须抓住中国造船产业转型发展的巨大机遇，积极开展高端船舶内装产品研制工作，推进产品结构升级，提升产品的品质及性能，实现转型发展，从而在实现高端客船耐火舱室复合板材国化产的同时，引领国内耐火舱室复合板材走向欧洲船舶配套市场。