深海固体浮力材料的应用
固体浮力材料密度小、耐压强、耐候佳、吸水率低、稳定性优，相比传统材料优势显著。它还可加工成任意形状，提升效率、节约成本，解决传统材料不可再加工难题，作为 21 世纪新型特种海洋工程材料，广泛用于深海运载、海上石油、海洋调查、采矿、浮标等海洋领域
1 深海运载和作业装备领域中的应用
水下运载系统所采用的浮力材料有以下特点：1）密度低于于0.7g/cm3；2）不与水反应，更不溶于水，吸水率低；3）能承受高的静水压；4）体积弹性模量与海水相近或略高于海水；5）无毒，阻燃。
2 海洋石油系统中的应用
为了保证石油勘探装置在深水中的稳定工作，需要安装固体浮力材料，为其提够足够的静浮力。因此，固体浮力材料广泛应用于水下浮体模块、管线弯曲保护浮体、海缆及管线保护、海洋钻井立管浮体、电缆及管线保护浮体、隔水管浮体、井口保护盖浮体、水面浮体、平台浮体、储油罐浮体等海洋石油开采当中。
3 海洋调查监测系统中的应用
海洋观测仪器常在恶劣海况下作业，需浮力装置给予保护、持续供静浮力。早期用空心金属桶、玻璃球，有使用不便、浮力小等问题。固体浮力材料密度小、浮力大，耐压强度高，能护仪器，已逐步替代传统材料，融入海洋调查检测系统，在潜标、海床基海洋环境监测、海底观测站等多系统广泛应用。
4 海洋采矿系统中的应用
海洋矿产资源极为丰富，仅太平洋储量就达 1.7 万亿吨，含锰、镍、铜、钴等诸多珍贵金属。正因如此，深海开采技术日益受各国重视，其涵盖矿产采集、输送、制备装载及检测等多环节，是复杂的系统工程。
国内外固体浮力材料研究现状
高强度浮力材料对深海作业系统至关重要，美、英、日、俄等国 20 世纪 60 年代起研制，已广泛用于民用、商业、军事多领域，像海底埋缆机等装备。它们攻克 6000m 深海用低密度浮力材料技术难题，还形成标准系列，客户选标品或按需定制耐压复杂结构件。国际主要制造商众多，如美国 ESS 等公司、澳大利亚 maritx 公司及欧洲、英国、乌克兰、日本、俄罗斯的相关机构。我国深海固体浮力材料起步晚，80 年代后期才探索，和发达国家差距明显。早期用聚氨酯泡沫等材料，成本低但耐压弱、易吸水失浮力、可靠性差，最大工作深度约 400m[1]。
2000 年起，在国家支持下，国内多所科研院所及高校，如哈尔滨工程大学等诸多院校机构，采用陶瓷微珠、空心微珠等轻质材料研制多种固体浮力材料，不过多处于实验室阶段。当前，国内深海固体浮力材料仅有海洋化工研究院等少数单位的企业标准，尚无行业或国家标准，这些单位也是主要量产者。海洋化工研究院已推出水面到水下 11000 米系列产品并工程化应用；湖北海山科技有限公司浮力材料适用于 1000 - 6000 米水深，密度 0.36 - 0.60g/cm3，用于特定潜标和浮标；青岛海洋新材料科技有限公司产品服务 0 - 6000 米水深，密度 0.38 - 0.65g/cm3；河南泛锐复合材料研究院有限公司材料可全海深使用，密度 0.38 - 0.68g/cm3。
近年我国树脂 / 空心玻璃微珠固体浮力材料制备进步显著，深潜用高强轻质材料渐脱 “全进口” 困境。但与国际先进水平仍有差距：一是核心原材料高强度空心玻璃微珠制备技术落后美国，国产的密度大、强度低、吸水率高，深潜用珠多靠进口，制约材料发展；二是国内固体浮力材料企业规模、产能偏小，多数年产能 200 万立方米，海洋化工研究院规模相对大，约 1500 万立方米 / 年。
参考文献：
1. 孟凡明, 王鹏等. 空心玻璃微珠填充固体浮力材料的制备及性能研究, 中国材料进展, 2014.
2. 何斌, 杨勇等. 高强度浮力材料的研制, 中国塑料, 2008.
3. 李乐, 于良民等. 固体浮力材料及其性能研究现状, 材料导报A, 2012.
4. 梁忠旭, 宋国军, 陈先. 浮力材料在海洋石油勘探开发中的多元化应用.
5. 梁忠旭, 陈先等. 海洋钻井隔水管浮筒的国产化研究[C]. 全国复杂地质油气田勘探开发与钻采工艺新技术交流研讨会, 2010年.
6. 宋儒鑫. 深水开发中的海底管道和海洋隔水管[J]. 船舶工业技术经济信息, 2003, 6: 31～42.
7. 周媛, 陈先等. 水下轻质复合材料的研究进展[J]. 热固性树脂, 2006,
8.搜狐 海底作业的支柱——固体浮力材料
