深海高强安全浮力材料的研制及其表征

摘要

高强浮力材料对提高潜器的有效载荷,减小其外形尺寸,提高其水下安全运动性能具有重要作用.以环氧树脂为基体材料,通过填充大量空心玻璃微珠研制出密度低、强度高的固体浮力材料.对选用的WSR6101环氧树脂基体材料,筛选出适宜固化剂为顺丁烯二酸酐(MPD)、4,4'-二氨基二苯砜(DDS).通过对空心玻璃微珠进行表面改性处理,提高其和聚合物的相溶性,使玻璃微珠掺加量大幅度提高,最高可达20%.通过优化试验,获得了密度0.61～0.75 g/cm3,压缩强度40～68.96 MPa,且吸水率很低的深海高强浮力材料,性能优于国产同类材料,达到国际先进水平.对浮力材料的屈服破坏进行微观机理分析,指出应选用粘结力强的基体材料和壁厚的空心玻璃微珠.