聚氨酯复合金属空心球的阻尼性能研究

将聚氨酯树脂(P6)与316 L不锈钢空心球(316L HS)通过浇注法制备金属聚氨酯/空心球复合材料,进行DMA测试,储能模量与温度关系表明聚氨酯P6/316L HS的初始储能模量相对于纯聚氨酯P6的初始储能模量高出近3倍,随着温度升高,聚氨酯P6/316L HS储能模量变化较大。阻尼损耗因子tanδ-温度关系表明纯聚氨酯P6的玻璃化转变温度为88℃,有效阻尼温域为30℃(67℃~97℃),而聚氨酯P6/316L HS玻璃化转变温度为82℃,有效阻尼温域为33℃(72℃~105℃),纯聚氨酯P6相对于聚氨酯P6/316L HS的有效阻尼温度向高温区偏移。热分解性能测试表明聚氨酯P6的热分解主要分为3个阶段,起始分解温度为109.30℃,热分解速率最快的峰值温度为338.37℃,失重百分比为63.69%,终止分解温度为480.43℃,最后在700℃下残余率为6.19%。

深海高强安全浮力材料的研制及其表征

高强浮力材料对提高潜器的有效载荷，减小其外形尺寸，提高其水下安全运动性能具有重要作用．以环氧树脂为基体材料，通过填充大量空心玻璃微珠研制出密度低、强度高的固体浮力材料．对选用的WSR6101环氧树脂基体材料，筛选出适宜固化剂为顺丁烯二酸酐（MPD）、4，4’-二氨基二苯砜（DDS）．通过对空心玻璃微珠进行表面改性处理，提高其和聚合物的相溶性，使玻璃微珠掺加量大幅度提高，最高可达20％．通过优化试验，获得了密度0．61—0．75g／cm^3，压缩强度40-68．96MPa，且吸水率很低的深海高强浮力材料，性能优于国产同类材料，达到国际先进水平．对浮力材料的屈服破坏进行微观机理分析，指出应选用粘结力强的基体材料和壁厚的空心玻璃微珠．

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0.78g/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℃。

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。