空心玻璃微珠种类及加入量对无机非金属固体浮力材料性能的影响

以偏高岭土、钠水玻璃与空心玻璃微珠(HGB)为主要原料制备无机非金属固体浮力材料.研究了四种不同型号HGB对材料密度和抗压强度的影响,以及HGB加入量对材料成型性、密度、孔隙率、抗压强度、吸水性和冲击断面微观形貌的影响,并对材料的耐高温性能进行了测试.研究结果表明:综合考虑不同型号HGB的自身参数及对材料密度和抗压强度的影响,型号为S38HS的微珠效果最佳;随着HGB-S38HS加入量的增加,材料密度和抗压强度逐渐降低,而孔隙率和吸水率逐渐增大;当HGB-S38HS加入量为30％ ～ 35％时,制得的无机非金属固体浮力材料具有相对较低的密度和相对较高的抗压强度,分别为0.82 ～0.90 g/cm3和8.4 ～9.2 MPa,且耐高温性能较好,可达到550℃.     

聚氨酯弹性体在固体浮力材料上的应用

固体浮力材料是一种低密度、高强度多孔结构材料。将聚氨酯弹性体喷涂在材料表面作为阻水层使用,能有效降低材料吸水率和体积变形率,对提高固体浮力材料水下使用安全性和可靠性具有重要意义。     

碳纳米管增强固体浮力材料性能研究

采用超声分散和模具浇注成型法制备环氧树脂/多壁碳纳米管/空心玻璃微珠固体浮力材料。研究了碳纳米管用量对固体浮力材料密度、压缩性能及吸水性的影响。结果表明:当空心玻璃微珠体积分数为60%时,随着碳纳米管用量的增加,复合材料的压缩强度先提高后降低;当碳纳米管用量为0.1%时,复合材料的压缩强度最高(44.03 MPa),密度为0.572 g/cm3,吸水率低于1.0%;随着碳纳米管用量的增加,固体浮力材料的压缩强度和密度降低,吸水率提高。     

深海探测用高强轻质浮力材料的研究与发展

介绍了国内外深海探测用高强轻质浮力材料的研究与发展现状,介绍了海洋浮力材料的性能要求及常用材质;对美国Flotec公司以及国家海洋技术中心、海洋化工研究院的浮力材料产品进行了简要说明;对国内深潜技术及浮力材料应用的最新进展情况进行了简要介绍。     

深潜用固体浮力材料的研究进展

简要介绍了化学泡沫复合材料、微球复合泡沫材料和轻质复合材料三种固体浮力材料及国内外固体浮力材料的技术发展概况。化学泡沫材料由于压缩强度低,应用受到限制;轻质复合材料由于随着浮力材料制备技术的进步,已逐渐被微球复合材料取代;微球复合材料由于填充刚性的空心微球,可以应用于水深超过4000 m或环境较为恶劣的情况。     

无机非金属固体浮力材料的研制

以偏高岭土、矿渣与钠水玻璃反应生成的地聚物为基体材料,通过填充大量空心玻璃微珠制备了密度低、强度高的无机非金属固体浮力材料,研究了反应体系液固比、矿渣加入量、固化温度及时间对材料密度和抗压强度的影响,并对其吸水性和耐高温性能进行了测试.研究结果表明:当体系液固比为1.5,矿渣加入量为20％,固化温度及时间分别为60℃和24 h时,制得的无机非金属固体浮力材料的综合性能较好,密度和抗压强度分别为0.78 g/cm3和17.0 MPa,且材料具有较低的吸水率及较好的耐高温性能,可达到550℃.     

深海固体浮力材料挤出成型工艺及性能

借鉴陶瓷坯体挤出成型工艺,提出了固体浮力材料挤出成型方法,优化了固体浮力材料挤出成型工艺参数.以环氧树脂为基体,空心玻璃微珠(HGMS)为填充材料,采用挤出成型自由固化方法制备高HGMS含量的固体浮力材料,并对其性能进行了研究.结果 表明:挤出成型自由固化方法适用于HGMS体积分数为66％～68％固体浮力材料的制备.工...     

固体浮力材料的等静压成型工艺及性能

以脂环族环氧树脂为基体,空心玻璃微珠(HGMS)为填充材料,分别采用真空辅助等静压成型工艺和模压成型工艺制备了固体浮力材料,并对其性能进行了研究。结果表明：相较于模压成型工艺,采用真空辅助等静压成型工艺制备的固体浮力材料可以有效降低材料密度,提高最大可使用深度。在不断提高HGMS体积分数以得到更低密度深海固体浮力材料时,真空辅助等静压成型工艺制备的固体浮力材料比模压成型工艺制备的固体浮力材料的最大HGMS体积分数可提高1%,密度降低了4.86%,最大可使用深度提高了50%,可达3 000 m。     

发泡EP固体浮力材料的制备及性能

以环氧树脂E-4221为基体,甲基四氢苯酐(MTHPA)和十二烯基琥珀酸酐(DDSA)为固化剂,偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺(ACP-W)、Si—C键非水解型聚醚硅油(GT-693)和纳米SiO₂分别作为发泡剂、稳泡剂和成核剂制备了发泡环氧树脂材料。研究了预固化时间、发泡温度、ACP-W和GT-693添加量对发泡材料性能的影响。结果表明:采用70℃预固化1.5 h,125℃发泡2.0 h的固化发泡制度,在纳米SiO₂、ACP-W、GT-693质量分数分别为1.5%,5.0%,5.0%的条件下所制备材料的密度为0.33 g/cm³,压缩强度为8.01 MPa,满足了800 m深度的固体浮力材料的力学性能要求。     

环氧树脂基固体浮力材料的研制及表征

采用空心玻璃微珠填充环氧树脂研制固体浮力材料。间苯二胺 (MPD)、顺丁烯二酸酐 (MA)、二氨基二苯砜(DDS)及 593四种固化剂对比研究表明,MPD和DDS环氧树脂固化体系轴向压缩强度可达 210MPa。γ 氨丙基三乙氧基硅烷(KH—550)偶联剂在无机玻璃微珠与有机环氧树脂的复合过程中,可增加环氧树脂与微珠之间的亲合,电镜照片观察到微珠与环氧树脂间无界面沟隙,粘结界面均匀。空心玻璃微珠质量填充量为 25%时,复合材料密度降低至 0. 61g/cm3,轴向压缩强度仍能保持在 40MPa以上。     

国内空心玻璃微珠/环氧树脂基固体浮力材料研究进展

从提高压缩强度、降低吸水率、降低密度三个方面对国内空心玻璃微珠/环氧树脂基固体浮力材料的研究进展进行综述,并对空心玻璃微珠/环氧树脂基固体浮力材料的未来发展方向进行了展望。     

深海环境下浮力材料的力学性能研究

浮力材料凭借其优异的机械性能和低密度,在深海装备、航空航天及生活用品中的应用越来越广泛。将空心玻璃微珠填充环氧树脂基体中采用模压的方法制备了三种密度浮力材料,对产品全方位静水压(12.5MPa)作用后的力学性能、尺寸稳定性、吸水率等进行了测试。结果表明,浮力材料经过全方位静水压作用后,压缩性能基本没有变化,剪切强度保留率在95%以上,拉伸强度和冲击强度都有所提高,尺寸稳定性好,吸水率随着静水压作用时间的延长先快速升高后趋于稳定。     

三相轻质复合泡沫浮力材料的制备及性能研究

采用滚球法制备了二氧化硅气凝胶超细粉体(SAR)强化的厘米级轻质环氧树脂空心球(SAR-EHS),利用真空搅拌-模压成型法将SAR-EHS、空心玻璃微珠(HGMS)与环氧树脂(EP)复合制备了EP/SAR-EHS/HGMS三相复合轻质浮力材料,并对其密度、压缩强度以及微观结构等性能进行了表征。结果表明:SAR-EHS和HGMS能够在EP中混合使用,并使得基体与微球结合更加紧密,极大地减小了浮力材料密度。制备得到的超低密度复合浮力材料的密度≤0.40 g/cm~3,压缩强度为7～15 MPa,适用于深度为700～1 500 m海域内的较大载荷作业。     

轻质骨料种类对高铝浇注料性能的影响

为了降低高铝浇注料的体积密度和热导率,研究了分别以轻质微孔莫来石、高铝多孔熟料和氧化铝空心球为骨料的三种高铝浇注料的烘干及1 250℃热处理后的性能。结果表明：1)浇注料的烘干强度主要取决于所用轻质骨料的强度,1 250℃热处理后的强度还与浇注料的烧结程度有关;热导率主要受骨料的致密度以及气孔的大小和分布影响。2)比较后发现,以轻质微孔莫来石为骨料制备的浇注料的常温强度和高温抗折强度较大,热导率较低。     

固体浮力材料的制备工艺及性能

以深海固体浮力材料的完全国产化为目标,利用中科雅丽科技有限公司生产的牌号为H25HS的空心玻璃微珠(HGMs)为核心原材料,采用自主研发的浇注成型、模压成型、带压固化成型、真空捣打成型和等静压成型方法分别制备了HGMs体积分数为60%～75%的环氧树脂(EP)/HGMs复合材料,并对其密度、抗压强度和耐水静压性能进行了综合测试和对比分析。研究结果表明,H25HS体积分数在68%以下时,适合的成型方法是浇注成型,可以获得安全使用深度大于6 000 m,密度不大于0.58 g/cm³的固体浮力材料;H25HS体积分数为68%～70%时,真空捣打成型和等静压成型方法最优,能够获得安全使用深度为2 000～4 000 m,密度0.48～0.52 g/cm³的固体浮力材料。     

6000米用高强度低密度固体浮力材料的制备及性能研究

选用双酚A型环氧树脂和酸酐固化剂,采用真空法制备了低密度、高强度的空心玻璃微珠/环氧树脂固体浮力材料。通过密度测试、耐全方位静水压测试和压缩性能测试等手段对浮力材料进行了表征。结果表明,制备的浮力材料密度为(0. 58±0. 02) g/cm3,66MPa、24h全方位静水压下的吸水率小于0. 4%,平均压缩强度大于69. 93MPa,完全达到使用要求。     

硅藻土用作轻质印刷纸填料的探索性研究

硅藻土作为一种矿物质在自然界中分布广泛,但其目前的用途还十分有限.本文探索性地研究了硅藻土作为造纸填料的使用性能,发现其适合作为轻质印刷纸的填料来使用.文中首先把四种硅藻土试样进行了性能对比分析,并进行了加填试验,优选出了最佳的硅藻土填料试样.然后重点研究了硅藻土的加入量对加填纸张的抗张指数、耐折度、白度、不透明度和松厚度等物理性能的影响,并与相同工艺条件下造纸常用填料.滑石粉的加填效果作比较.     

温度制度对铜尾矿烧制轻质材料的性能影响

以铜尾矿为主要原料,添加发泡剂、粘结剂烧制轻质材料,研究温度制度对制备材料的抗压强度、密度和导热系数等性能的影响,并分析材料的结构特征.研究表明:入炉温度是影响制备材料密度和导热系数的主要因素,烧成温度及保温时间是影响制备材料抗压强度的重要因素.在入炉温度为300℃、烧制温度为900℃、保温时间1h条件下,制备的轻质材料的密度为0.36 g/cm3,抗压强度为1.0 MPa,导热系数0.10 W/(M·K),XRD和SEM分析表明其主要晶相为α-石英和磷酸盐,石英晶体之间由磷酸盐连接.     

固体推进剂中填料的聚合物包覆

综述了聚合物包覆填料颗粒表面的方法，介绍了一些包覆颗粒的表征手段，提出采用聚合物材料包覆固体颗粒，可提高与粘结剂的界面结合性能，避免脱湿现象，满足推进剂的使用要求。