固体浮力材料吸水性研究

发布时间：2022-10-09 15:21

　　固体浮力材料作为现代深潜技术的重要部分之一,在海洋工程中发挥着越来越重要的作用。随着人们对海洋探索与开发进程的不断深入,对固体浮力材料的密度,吸水性,强度等性能提出了越来越高的要求。由空心玻璃微珠填充至环氧树脂固化体系中复合而成的固体浮力材料,在以上几点性能上比较优秀,成为目前国内外研究的重点。本文通过将60%质量分数的空心玻璃微珠S38HS填充至环氧树脂E-54/DDM（二氨基二苯基甲烷）体系与E-54/MeTHPA（甲基四氢邻苯二甲酸酐）体系中,制备了密度0.61g/cm3,单轴压缩强度最高可达76.7MPa的固体浮力材料。另外,填充70%质量分数的微珠制备了密度0.57g/cm3,单轴压缩强度最高可达51.0MPa的固体浮力材料。通过调节偶联剂的用量,并模拟深海高静水压环境,研究了偶联剂对固体浮力材料性能的影响。结果表明,EM（E-54/MeTHPA）体系固体浮力材料压缩强度高于相对于ED（E-54/DDM）体系固体浮力材料,。通过Turesanyi方程建立模型排除空气泡的影响因素,研究基体与填充相之间的粘结程度,发现这是由于EM体系固体浮力材料两相间粘结程度更好,且随着偶联剂添... 

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
第一章 前言
    1.1 引言
    1.2 深海潜水器的发展与现状
        1.2.1 各国深海潜水器简介
    1.3 固体浮力材料简介
        1.3.1 固体浮力材料的分类
        1.3.2 国内外固体浮力材料研究进展
    1.4 固体浮力材料的主要成分
        1.4.1 环氧树脂
        1.4.2 环氧树脂固化剂
    1.5 空心玻璃微珠
    1.6 固体浮力材料
        1.6.1 固体浮力材料的结构
        1.6.2 固体浮力材料的成型方法
        1.6.3 固体浮力材料的强度分析
    1.7 本文的研究内容及创新点
第二章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验设备及测试仪器
    2.3 制备步骤
        2.3.1 空心玻璃微珠清洗
        2.3.2 固体浮力材料的制备
    2.4 测试与表征
        2.4.1 密度测试
        2.4.2 吸水率测试
        2.4.3 力学性能测试
        2.4.4 扫描电子显微镜分析
第三章 静水压下力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 环氧树脂固化物的力学性能
    3.3 固体浮力材料的制备与研究
        3.3.1 固体浮力材料密度与空气泡含量
        3.3.2 固体浮力材料的微观结构
        3.3.3 偶联剂对固体浮力材料强度的影响
    3.4 固体浮力材料力学性能建模分析
    3.5 静水压对固体浮力材料强度的影响
    3.6 小结
第四章 静水压下吸水性研究
    4.1 引言
    4.2 环氧树脂吸水性
    4.3 环氧树脂固化物的吸水性
        4.3.1 常压下环氧树脂固化物的吸水性
        4.3.2 静水压下环氧树脂固化物的吸水性
    4.4 偶联剂对固体浮力材料吸水性的影响
    4.5 固体浮力材料吸水系数k的研究
    4.6 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文和参加科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]三相固体浮力材料的制备与应用研究[J]. 周云,王东胜,王莉萍,尹衍升,董丽华.  功能材料. 2017(10)
[2]深水固体浮力材料的制备及性能研究[J]. 刘艳,刘文智,马春霞.  舰船科学技术. 2017(05)
[3]环氧树脂/空心玻璃微珠泡沫材料性能研究[J]. 李想,李仙会,马颖琦.  工程塑料应用. 2016(04)
[4]环氧树脂对深海设备复杂结构防腐用填充材料的吸水行为影响研究[J]. 张海宽,王鹏,张鹏,张茂伟,刘连河.  全面腐蚀控制. 2015(12)
[5]空心玻璃微珠含量对浮力材料吸水性能的影响[J]. 梁小杰,陈先,梁忠旭,吴则华,汪杰,王庆颖,周媛.  化工新型材料. 2015(10)
[6]“海马”号4500米级ROV系统研发历程[J]. 连琏,马厦飞,陶军.  船舶与海洋工程. 2015(01)
[7]深海资源:新一轮国际争夺的目标[J]. 李双建,陈韶阳.  领导之友. 2015(02)
[8]蛟龙号载人潜水器的研制及应用[J]. 徐芑南,张海燕.  科学. 2014(02)
[9]深海环境下环氧树脂吸水机理研究[J]. 高新华,刘伟,王鹏,魏浩,刘连河.  中国涂料. 2013(11)
[10]空心陶瓷微珠对环氧泡沫塑料力学性能的影响[J]. 张兆峰,柯贤朝.  理化检验(物理分册). 2013(09)

硕士论文
[1]深海用固体浮力材料的制备及其特性评价[D]. 裴雷振.大连理工大学 2017
[2]固体浮力材料的制备及性能研究[D]. 黄炳坤.大连理工大学 2015
[3]空心玻璃微球填充环氧树脂固体浮力材料研究[D]. 李珍.中南大学 2014
[4]深海用聚合物基浮力材料制备及性能表征[D]. 潘鹏举.浙江大学 2005



本文编号：3688880