Das riesige Schiff hat auch die „Rüstung“ von Iron Man? Die „Geheimwaffe“ im Schiffbau

Wussten Sie? Hinter diesen riesigen Schiffen, die Flüssigerdgas (LNG) transportieren, verbirgt sich ein magisches Material namens Invar. Es ist wie die Rüstung von Iron Man und verfügt über außergewöhnliche Fähigkeiten, um die sichere Navigation von LNG-Schiffen zu gewährleisten.

Über Invar Steel

Invarstahl ist eine Nickelstahllegierung, deren Hauptbestandteile Eisen und Nickel sind, wobei der Nickelanteil bei etwa 36 % liegt. Im Gegensatz zu gewöhnlichem Stahl ist das größte Merkmal von Invar-Stahl sein extrem kleiner Wärmeausdehnungskoeffizient. Dies bedeutet, dass die Abmessungen des Invar-Stahls auch bei großen Temperaturschwankungen nahezu konstant bleiben.

Diese magische Eigenschaft entsteht durch die Zugabe von Nickel. Die elektronische Struktur von Nickelatomen unterscheidet sich von der von Eisenatomen, wodurch die Kristallstruktur von Invarstahl stabiler und wesentlich weniger empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen ist.

Invar-Stahl und LNG-Schiffe

Flüssigerdgas (LNG) ist eine saubere und effiziente Energiequelle und sein Transport und seine Lagerung rund um die Welt sind untrennbar mit LNG-Schiffen verbunden. Der Transport und die Lagerung von LNG stellen jedoch extrem hohe Anforderungen an die Materialien:

Niedrigtemperaturumgebung: Die Lagertemperatur von LNG muss bei etwa -163 °C gehalten werden, daher müssen die Tankmaterialien des Schiffs extrem niedrigen Temperaturen standhalten können.

Dimensionsstabilität: In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen müssen die Abmessungen des Tanks stabil bleiben, um Verformungen und Leckagen durch thermische Ausdehnung und Kontraktion zu verhindern.

Korrosionsbeständigkeit: Das Tankmaterial muss der Korrosion durch Seewasser und Luft standhalten, um eine langfristige sichere Nutzung zu gewährleisten.

Mit seiner hervorragenden Leistung erfüllt Invar-Stahl perfekt die strengen Materialanforderungen von LNG-Schiffen. Beim Bau von LNG-Schiffen wird Invar-Stahl hauptsächlich zum Bau des Flüssigkeitstank-Sicherheitssystems verwendet, das das Kernstück für die Lagerung von Flüssigerdgas darstellt. Man kann sagen, dass Invar-Stahl die „Geheimwaffe“ im LNG-Schiffsbau ist und wichtige Beiträge zum sicheren Transport und zur Lagerung von LNG geleistet hat.

Interessante Geschichte

Die Entdeckung des Invar-Stahls war ein Zufall. Im Jahr 1896 untersuchte der Schweizer Physiker Charles Édouard Guillaume eine Nickel-Stahl-Legierung, als er auf ein seltsames Phänomen stieß: Bei Temperaturen nahe der Raumtemperatur dehnte sich die Legierung bei Temperaturänderungen kaum aus oder zog sich kaum zusammen. Diese Entdeckung überraschte Guillaume so sehr, dass er das Material „Invar“ nannte, was „unveränderlich“ bedeutet. Für seine Beiträge zur Präzisionsmessung in der Physik durch die Entdeckung von Anomalien in Nickel-Stahl-Legierungen erhielt er 1920 den Nobelpreis für Physik.

die wichtigsten Erfolge meines Landes im Bereich Invar-Stahl

Nach Jahren harter Arbeit gelang es China, Invar-Stahl eigenständig zu entwickeln und innerhalb kurzer Zeit eine industrielle Testproduktion dieses speziellen Materials zu erreichen. Damit wurde das langjährige Monopol Frankreichs auf die Invar-Stahlproduktionstechnologie gebrochen. Der in China entwickelte Invar-Stahl kann bei extrem niedrigen Temperaturen von -196 Grad Celsius eine stabile Leistung aufrechterhalten und erfüllt damit die Anforderungen von High-End-Produktionsbereichen wie LNG-Tankern.

Invarstahl gilt aufgrund seines extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und der extrem hohen Anforderungen an die Schweißtechnik als einer der am schwierigsten zu schweißenden Werkstoffe überhaupt. In meinem Land wurden Fachkräfte ausgebildet, die die Invar-Stahlschweißtechnologie beherrschen. Obwohl solche Talente zunächst sehr rar waren, hat sich die Schweißtechnik im Laufe der Zeit und mit der Verbreitung neuer Technologien schrittweise verbessert und bietet der chinesischen Schiffbauindustrie, insbesondere dem Bau von LNG-Tankern, wichtige technische Unterstützung.

Zukunftsaussichten

Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie werden sich die Anwendungsbereiche von Invar-Stahl weiter erweitern. Beispielsweise weist Invar-Stahl auch in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Nuklearindustrie usw. ein großes Anwendungspotenzial auf. Ich glaube, dass Invar-Stahl der Menschheit in Zukunft noch mehr Überraschungen und Wunder bringen wird.

Quelle: Chongqing Radio Science Popularization Experience Center

Prüfungsexperte: Zhang Qiyi

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