浮力材料具備高強(qiáng)度、低密度、低吸水率等優(yōu)異的性能，因此廣泛應(yīng)用在海洋、航空航天等領(lǐng)域[1]，其中，最重要的應(yīng)用是裝配在深海裝備上，為其提供浮力和保證設(shè)備的平衡。海下環(huán)境復(fù)雜多端，海深每增加1000 m，壓力就相應(yīng)的增加10 MPa，因此，根據(jù)應(yīng)用海深的不同，所采用的浮力材料密度、強(qiáng)度等性能均有所不同。

我們通常把固體浮力材料一般分為兩類：

一類是包括常見的浮筒、浮球及木材或橡膠制作的浮力材料，我們統(tǒng)稱為傳統(tǒng)浮力材料；傳統(tǒng)的浮力材料一般低密度汽油、氨、硅油等液體浮桶、泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫鋁、金屬鋰、木材和聚烯烴材料等。封裝的液體浮桶易漏，容易污染海域，泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫鋁和木材的模量、強(qiáng)度較小，不能滿足深海使用。金屬鋰的強(qiáng)度和模量能滿足深海使用，但是其與水反應(yīng)，且價格較貴。淺海用浮力材料通常采用軟木、浮力球、浮力筒及具有一定強(qiáng)的合成泡沫塑料或合成橡膠。

另一類是一種強(qiáng)度高、密度低的材料，我們稱其為高強(qiáng)輕質(zhì)浮力材料，它是先進(jìn)復(fù)合材料的范圍之中的，固體浮力材料的浮力調(diào)節(jié)介質(zhì)包括氣體空穴、空心微球、中空塑料球或大徑玻璃球組合[2]。
根據(jù)浮力調(diào)節(jié)介質(zhì)的不同可以分為以下三大類： 

化學(xué)發(fā)泡法浮力材料

化學(xué)發(fā)泡法浮力材料是利用化學(xué)發(fā)泡法制成的一類泡沫復(fù)合材料，即利用樹脂固化熱使化學(xué)發(fā)泡劑分解產(chǎn)生氣體，分散于樹脂中發(fā)泡，然后澆鑄成型[3];

特點(diǎn)：可根據(jù)使用要求調(diào)整發(fā)泡劑用量形成不同密度的化學(xué)發(fā)泡法固體浮力材料，具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、減震等優(yōu)良性能。

常用的材料：主要有聚氨醋泡沫、環(huán)氧泡沬塑料、聚氨酷環(huán)氧硬質(zhì)泡沬、聚甲基丙酰亞胺泡沬等。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：水面或淺海等領(lǐng)域。

中空微球復(fù)合泡沫浮力材料

中空微球復(fù)合泡沫浮力材料是由樹脂作為基體材料，填充浮力調(diào)節(jié)機(jī)制，經(jīng)加熱固化成型得到的復(fù)合材料[4]。目前性能優(yōu)良，使用最廣泛的浮力調(diào)節(jié)機(jī)制是空心玻璃微珠。

特點(diǎn)：

1、純復(fù)合泡沫固體浮力材料具有可設(shè)計性，通過調(diào)整空心微球的粒徑大小以及填充量可設(shè)計出不同密度和力學(xué)性能的固體浮力材料；

2、具有低密度、高壓縮強(qiáng)度、低蠕變和良好的耐水性能以及優(yōu)越的隔熱隔音和電性能等特性，可滿足不同使用的要求；

主要應(yīng)用領(lǐng)域：主要應(yīng)用在海軍艦艇、水下平臺、深海探測設(shè)備、深水設(shè)備的保護(hù)罩、水下管道連接和電纜牽引。

輕質(zhì)合成復(fù)合泡沬浮力材料

為了使浮力材料的密度進(jìn)一步降低，在復(fù)合泡沫浮力材料中加入了一些大直徑由高強(qiáng)度纖維合成的空心球，由空心球﹑空心玻璃微珠和環(huán)氧樹脂組成的復(fù)合泡沫材料稱為輕質(zhì)合成復(fù)合泡沫材料，又名三相復(fù)合泡沫材料[5]。

特點(diǎn)：相比于兩相復(fù)合泡沫材料，三相復(fù)合泡沫材料的密度更低，同時意味著耐壓強(qiáng)度低，這是由于三相復(fù)合泡沫材料的微球填充量增大，填充的環(huán)氧樹脂減少，使得材料的性能主要取決于微球，但其強(qiáng)度要高于一般的化學(xué)發(fā)泡浮力材料。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：三相復(fù)合泡沫材料可以應(yīng)用于強(qiáng)度要求不是很高的場合，一般在水下 4000m 內(nèi)水深區(qū)適用。

由于材料的不同，固體浮力材料各有各的特點(diǎn)，在不同的領(lǐng)域中發(fā)揮著不同的用途，化學(xué)發(fā)泡材料、輕質(zhì)合成復(fù)合塑料較多的應(yīng)用于海面或者淺海勘探設(shè)備，而中空玻璃微珠和樹脂基體復(fù)合而成的復(fù)合泡沫材料則更多的用于深海勘探設(shè)備上，因為它的密度相對較小，強(qiáng)度相對較大，比較適用于深海環(huán)境。

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