一.在船舶上的应用

与传统的造船材料相比，碳纤维复合材料具有天然的优势。首先，碳纤维复合材料具有良好的力学性能。用它制成的船体具有重量轻、油耗低的特点，而且建造工艺相对简单、周期短、成型方便，建造和维护成本远低于钢质船。同时，由于碳纤维与树脂基体的界面能有效阻止裂纹扩展，材料具有良好的抗疲劳性能。此外，由于碳纤维表面的化学惰性，船体具有水生生物难以生长、耐腐蚀的特点，这也是船舶建造选材非常重要的因素之一。因此，碳纤维复合材料在造船领域有其独特的综合性能优势，目前正被广泛应用于该领域。同时，应用领域的扩大也带动了碳纤维产业的发展。

1.2民用游艇

一般大型游艇都是私人所有，价格昂贵，要求重量轻，强度高，耐久性好。碳纤维复合材料可用于游艇的仪表盘、天线、舵、甲板、船舱和舱壁。传统的复合材料游艇主要采用玻璃纤维增强塑料(FRP)制造，但由于刚性不足，船体在达到刚性设计要求后往往会超重，而玻璃纤维是一种致癌物质，在国外逐渐被禁止。现在复合材料游艇使用碳纤维复合材料的比例大大增加，有的甚至采用碳纤维复合材料。例如，由Baltic Company建造的超级游艇Panama具有夹层结构，碳纤维/环氧树脂作为外壳，Nomex蜂巢和CorecellTM结构泡沫作为其船体和甲板的核心材料。它的船体有60米长，但总重量只有210吨。Sunreef 80 Levante是一艘碳纤维双体船，由波兰的双体船工厂Sunreef Yachts建造，由乙烯基树脂夹层复合材料、PVC泡沫和碳纤维复合材料制成。桅杆吊杆都是定制的碳纤维复合材料，船体只有一部分是玻璃钢的。空载重量只有45t。速度快，油耗低，性能优异。

2014年完工的游艇“中科联亚”号是目前国内唯一的全碳纤维游艇。它是由碳纤维和环氧树脂复合材料制成的绿色游艇，比同类型的玻璃纤维游艇轻30%，强度更高，速度更快，油耗更低。

此外，高强度碳纤维绳索用于游艇的拉索和缆绳，以确保安全。由于碳纤维的拉伸模量和抗拉强度比钢高几倍甚至几十倍，而且还具有纤维的可制动性，所以将碳纤维绳作为基体材料，正好可以弥补钢丝绳和有机聚合物绳的不足。  

1.1军用船舶

碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能:透波透声，无磁性，因此可用于提高军舰的隐身性能。在舰船上层建筑中使用复合材料，不仅可以减轻船体重量，还可以通过在夹层中嵌入具有滤波功能的频率选择层，以预定的频率发射和接收电磁波，从而屏蔽敌方的雷达电磁波。如1999年，挪威海军建造的“skjold”级游船采用了由PVC泡沫芯层、玻璃纤维和碳纤维夹层组成的夹层复合材料。这种设计不仅提高了强度重量比，还具有良好的抗冲击性能，大大增强了低磁、抗红外和抗雷达扫描的特性。2000年服役的瑞典维斯比号护卫舰全舰采用碳纤维复合材料，具有减重、雷达、红外隐身等特殊功能。

碳纤维增强复合材料桅杆在船舶上的应用逐渐兴起。2006年在美国服役的LPD-17舰采用了先进的碳纤维/轻木芯制成的复合材料桅杆。与最初的开放式桅杆不同，LPD-17采用了全新的全封闭桅杆/传感器系统(AEM/S)。碳纤维复合材料桅杆上部覆盖有频率选择性表面材料(FSS)，可以让自身特定频率的波通过，下部可以反射雷达波或者被雷达材料吸收。因此具有良好的雷达隐身和探测功能。此外，各种天线及相关设备统一组合配备在结构中，不易被腐蚀，更有利于设备的维护。欧洲海军已经研制出类似的封闭式一体化传感器桅杆，采用纳米技术玻璃纤维和碳纤维复合材料作为增强材料。它允许各种雷达波束和通信信号相互穿越，互不干扰，损耗极低。2006年，这种先进技术的mast ATM被用于英国海军的“皇家方舟”号航母上。

碳纤维复合材料还可以用于船舶的其他方面。如在推进系统中用作螺旋桨和推进轴系，以降低船体的振动效应和噪声，多用于侦察船和快速巡航船。它可用作机械设备中的舵、一些特殊的机械装置和管路系统。此外，高强度碳纤维绳索广泛用于海军军舰的缆绳和其他军用物品。

碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂、金属、陶瓷基体等制成的纤维增强材料。由于其重量轻、强度高、耐高低温等优良特性，近年来被广泛应用于航空航天、运动休闲、高铁车厢、民用建筑等领域。在轻质高强的同时，碳纤维复合材料还具有优异的耐疲劳性、耐腐蚀性和高比强度带来的优异施工性能，这使得其在对材料性能有特殊要求的海洋领域的应用前景也不容小觑。近年来，碳纤维复合材料在造船、海上能源开发、海洋工程修复等领域发挥着越来越重要的作用。