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一
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, 提高浮力材料性能的研究
程鹅塑
管理工程系
【摘要】本文探讨了超轻质复合材料走空球的浮力材料结构此材料适用于
以内无人潜器上使用和在保证抗压强度奈件下, 使浮力材料的密度最小、
吸水率符合要采的设计方法。这种设计方法走幅度地提高了浮力材料的性能指
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中国图书分类号:
引言
固体浮力材料是发展现代深潜技术的重要组成部份。它保证潜器所必需的浮力, 对提
高潜器的有效载荷, 减小其外形尺寸, 提高其水下运动性能有着重要作用.
无人深潜器对浮力材料的要求
根据无人潜器的性能、使用条件, 无人潜器浮力材料必须满足如下要求:
能承受所要求的静水压力潜器每潜深,水压增加,不会在规定
的使用深度以内造成破坏,即抗压条件:
伫浮力材料的密度尽可能的小,使其单位体积提供尽可能大的浮力,从而提高无
人潜器的工作性能:
低的唆水率和体积弹性模量,使它在较大的水压下能提供稳定的浮力,保证潜
器安全可靠的工作。
浮力材料的辑度与抗压强度指标是完全相对立的,
料,其抗雎强度一般郝低;而强度高的材料,其密度又较大。如何把这对矛盾统一到一个
新的水平上是研究制造浮力材料的关键。
减小浮力材料密度的途径
年我院研制成功了我国第一代浮力材料,称它为泡沫复台材料。它主要采用空
心树脂球、卒心玻璃微珠、环氧树脂制成。其性能指标为:密度: ./;抗压强
度: ; 拉伸模量: .; 压缩模量:
①收稿【期:——
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第期程鹏:提高浮力材料性能的研究·
在静水饪力吸水卑为.% “, 在静水压力下吸水率
为% .
。能否把潜器用的浮力材料
的密度控制在./以下, 这是当前研制浮力材料的重点任务。
降低浮力材料密度的方法不外乎有两种:①降低填充材料的密度;提高空心球的填充
率.
降低浮力材料的密度有作用,但潜力不大,而且会使浮力材料的抗压强度下降,吸水率增
加。目前国内低密度环氧树脂品种尚不齐全.
、更大的球形空洞是能够降低浮力材
, 尺寸差距加大,会在原有基础上较大地
提高空心球的填充率。玻璃微珠是微米级的, 树脂球是毫米级的, 若能研制出直径为几十

浮力材料基体中. 构成一种新型浮力材料结构.
超轻质复合材料空心球
经过探索, 我们试制出一种用来制造大空心球的轻质复合材料. 它的密度只有.
/, 它也是属于脆性材料. 其性能与前面提到的泡沫复合材料相近, 如线膨胀
系数相尉,与环氧树脂牯合能力都相当强,不吸水,。
铡定这种复合材料的抗压强度. 采用了试件在材料
试验机上加压,结果如表.
表
试件号
极煨雎力
⋯广. 二
试