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发布时间:2020-11-02
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深海固体浮材的应用现状

    目前,深海勘探、开发主要以深潜技术为基础,利用潜器、水下机器人等在深海进行观察、测量、取样以致安装必要的仪器设施、水下作业等。高强度固体浮力材料是现代深潜技术的重要组成部分之一,对保证潜器浮力、增大潜器有效载荷、减少外形尺寸等方面有着重要的作用。

    化学发泡法固体浮力材料,如硬质聚氨酯泡沫、聚氨酯环氧泡沫等,是伴随其相关发泡助剂、增强材料等的发展而发展的,仅限于水面及浅海使用。随着复合泡沫固体浮力材料的问世,其具有的压缩强度高、密度低、浮重比大、不吸水、耐腐蚀等诸多优良品质和良好的机加工性能,大大拓宽了传统浮力材料的服务水深和应用领域范围,受到人们广泛关注和重视,成为国内外海洋技术科技工作者一直关注并进行大量研究的焦点。随着关键技术的突破,复合泡沫固体浮力材料得到了迅速的发展和推广应用。本节重点介绍复合泡沫固体浮力材料的国内外发展现状与趋势。

    国外情况
    由于高强度固体浮力材料是深海开发的重要配重材料,在深海作业系统中起到极为关键的作用,所以美、英、日、俄等工业先进国家从20世纪60年代就开始研制,以用于大洋深海海底的开发事业,并已在民用、商业及军事等领域得到广泛应用,在众多深海设备中发挥着重要作用,如海底埋缆机、声多卜勒流速剖面仪平台、零浮力拖体、无人遥控潜水器、载人潜器等

    国内情况
    相对于美国、日本、俄罗斯等深潜技术发达的国家而言,我国固体浮力材料的研究开发起步较晚,与发达国家相比存在较大差距。最初多采用金属浮筒和玻璃浮球提供浮力,其提供的净浮力小,而且形状固定。后发展为采用聚氨酯泡沫、环氧树脂泡沫或其他发泡塑料,但由于其表面的泡孔,以及其内部很难达到100%闭孔,在水下使用吸水很严重,因此在实际使用时,必须外表面包覆阻水层或玻璃钢,阻止海水的渗入,可靠性较差。所用合成泡沫塑料的密度一般为0.5~0.6g/cm3,压缩强度为4MPa,仅用于水面或浅海短期使用。