4500米载人潜水器深潜用固体浮力材料的研发过程中遇到了哪些挑战

• 材料综合性能要求苛刻：深海装备用固体浮力材料需要具备多种优良性能，如低密度、高强度、低吸水率、良好的耐腐蚀性、耐温性以及透波性等，以满足在 4500 米深海环境下长期稳定工作的要求，这对材料的研发提出了极高的挑战。
• 空心玻璃微球制备技术难题：在 “十五” 期间，需要掌握原位气化成形的核心技术来制备高性能空心玻璃微珠，这涉及到精确控制材料的成分、粒径分布、球型度以及空心结构的均匀性等多个方面，任何一个环节出现偏差都可能影响最终材料的性能。
• 微球在基材中密堆积难题：将空心玻璃微珠用于固体浮力材料时，要利用致密堆积技术解决微球在聚合物基材中的密堆积无缺陷问题，确保微球之间的排列紧密且均匀，避免出现空隙或团聚现象，否则会影响材料的整体性能，如强度和浮力均匀性等。
• 产品批次稳定性问题：“十二五” 期间面临的挑战是突破传统固相法制备工艺的技术壁垒，采用软化学制备技术解决产品批次稳定性问题。不同批次产品在性能上的一致性对于大规模生产和实际应用至关重要，而传统工艺难以保证每一批产品都能达到相同的高质量标准。
• 生产过程中的应力释放：2016 年筹建及调试生产线时，需要突破生产过程中残存应力释放等关键技术。应力如果不能有效释放，会导致材料内部产生缺陷，降低材料的强度和可靠性，甚至在使用过程中可能引发材料的破裂或失效。
• 国外技术封锁：长期以来，我国大深度固体浮力材料主要依赖进口，国外对高端产品实行禁运，不仅使我国面临价格昂贵的问题，更重要的是无法获取先进技术，这在很大程度上限制了我国相关科研的发展，迫使我国只能依靠自身力量进行研发，增加了研发的难度和压力。

2025年固体浮力材料发展迅速，高性能复合材料性能优良，在海洋装备制造中具有不可替代的作用，随着海洋开发进程加快，复材浮力材料市场空间将持续扩大。

青岛固瑞格新材料科技有限公司即采用机轻质填充材料填充到有机高分子材料中，经物理化学反应得到的固态化合物。由高性能固体浮力材料制备的水下勘探系统，不仅能够下潜到更大的深度，提高有效载荷，减少能耗，而且还能保持水下稳定的工作状态，是21世纪深潜技术不可或缺的重要组成部分。