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在本次的深潛調(diào)查中，“蛟龍”號載人潛水器在西北印度洋開展中國大洋38航次首次下潛。

作為本次深潛調(diào)查的主角，“蛟龍”號所采用的固體浮力材料當(dāng)屬其最大亮點(diǎn)之一。

固體浮力材料的基體樹脂主要包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯、酚醛樹脂等，填充的低密度調(diào)節(jié)劑主要為空心球材料。

固體浮力材料中的密度調(diào)節(jié)劑為空心球材料，主要分為無機(jī)微球和有機(jī)微球兩類。無機(jī)空心微球主要有玻璃、Al2O3、SiO2、陶瓷、碳、硼酸鹽、粉煤灰漂珠等;有機(jī)空心微球有環(huán)氧、酚醛、Saran以及可發(fā)性聚苯乙烯球等。

為了保證固體浮力材料能夠耐受深海的高壓，目前用于深海的高強(qiáng)度固體浮力材料是由高性能空心玻璃微珠填充到高強(qiáng)度環(huán)氧樹脂基體中制備的。

空心玻璃微珠是一種新型無機(jī)非金屬球形粉體材料，外觀為白色或灰白色，內(nèi)含惰性氣體，密度一般為0.1~0.7g/cm3，由直徑10-200μm及其以上的球形薄壁(0.5-2.0μm )玻璃微粒組成。具有重量輕，體積大，導(dǎo)熱系數(shù)低，抗壓強(qiáng)度高，分散性、流動(dòng)性、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，還具有低吸油、絕緣、自潤滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蝕、防輻射、無毒等一些普通填充材料不具備的優(yōu)異性能。被譽(yù)為“空間時(shí)代材料”。

目前應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)空心玻璃微珠的技術(shù)主要有固相粉末法、液相霧化法和新型軟化學(xué)法。

固相粉末法是將玻璃粉末與發(fā)泡劑混合均勻后經(jīng)過高溫處理，使玻璃粉末軟化并膨脹發(fā)泡得到空心玻璃微珠。

液相霧化法是將溶液在霧化器中霧化，高溫下水分蒸發(fā)使霧滴發(fā)泡形成空心泡狀結(jié)構(gòu)，泡壁干燥后形成空心玻璃微珠。

固相粉末法為粉體的固相反應(yīng)，存在原材料粉體顆粒分布不均的問題，導(dǎo)致發(fā)泡不均勻使得產(chǎn)率極低。液相霧化法則可以使產(chǎn)品組分均一，但由于缺少高溫玻璃化反應(yīng)，使得產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐水性較差。

軟化學(xué)法結(jié)合了固相粉末法和液相霧化法的優(yōu)點(diǎn)，其核心是利用漿液體系經(jīng)噴霧干燥制備前驅(qū)體，然后經(jīng)過噴燒使前驅(qū)體發(fā)泡形成中空微球，該工藝可以方便地調(diào)整組分來制備不同性能的空心玻璃微珠。

質(zhì)量優(yōu)異的空心玻璃微珠有均一的顯微形貌，質(zhì)量輕，表面光滑，球形度高，強(qiáng)度高。在深海探測、航空航天等方面具有重要的應(yīng)用前景。空心玻璃微珠在浮力材料中的體積含量高達(dá)60%-70%，是關(guān)鍵材料之一，直接影響著浮力材料的最終性能。

所以說，聚氨酯材料在本次深潛調(diào)查中的直接應(yīng)用，在深潛調(diào)查的成功展開中扮演著不可或缺的重要角色。據(jù)環(huán)球塑化網(wǎng)預(yù)測，隨著聚氨酯等材料的優(yōu)化與市場需求的增加，其將在未來社會(huì)發(fā)展中更大比例地扮演著更多重要的角色。