“蛟龍”號載人潛水器2月28日在西北印度洋開展中國大洋38航次首次下潛，這也是我國首次對西北印度洋開展深潛調(diào)查。
相關(guān)人員表示，本次下潛驗證了大洋28航次在該區(qū)域的調(diào)查結(jié)果，對了解該區(qū)域的硫化物規(guī)模和成礦機制具有重要意義，在接下來的潛次中還將進一步評估該區(qū)域的資源潛力、提高相關(guān)科學(xué)研究的認識水平。
據(jù)了解，本次下潛對潛水器的航行控制、均衡調(diào)節(jié)、水聲通信與定位、取樣作業(yè)等功能進行了系統(tǒng)全面測試，完成了潛水器技術(shù)狀態(tài)確認，并開展了實習(xí)潛航員主駕駛實艇訓(xùn)練。潛水器按計劃開展抵近勘查和取樣作業(yè)，共獲取硫化物樣品4塊，共計4.2公斤;玄武巖1塊，重18.7公斤;短柱狀沉積物插管3管，其中熱液沉積物1管;近底海水16升。本次下潛進行了環(huán)境參數(shù)測量并布放了微生物富集裝置，開展了測深側(cè)掃微地形測量，觀察到枕狀玄武巖和灰白色有孔蟲砂，初步估計了西北印度洋卡爾斯伯格脊臥蠶2號熱液區(qū)范圍直徑約100米，煙囪體的高度達10米左右。
大洋38航次分三個航段，將在西北印度洋、南海、雅浦海溝、馬里亞納海溝開展大洋資源和深海前沿科學(xué)調(diào)查，時間為124天。這是一個海上連續(xù)作業(yè)時間最長、調(diào)查區(qū)跨度最大的“蛟龍”號試驗性應(yīng)用航次，也是潛次任務(wù)安排最多的一個航次。
說起蛟龍?zhí)柵c粉體，除了鈦合金骨架外，最值得一提的就是蛟龍?zhí)査捎玫墓腆w浮力材料了。固體浮力材料的基體樹脂主要包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯、酚醛樹脂等，填充的低密度調(diào)節(jié)劑主要為空心球材料。
固體浮力材料中的密度調(diào)節(jié)劑為空心球材料，主要分為無機微球和有機微球兩類。無機空心微球主要有玻璃、Al2O3、SiO2、陶瓷、碳、硼酸鹽、粉煤灰漂珠等;有機空心微球有環(huán)氧、酚醛、Saran以及可發(fā)性聚苯乙烯球等。
為了保證固體浮力材料能夠耐受深海的高壓，目前用于深海的高強度固體浮力材料是由高性能空心玻璃微珠填充到高強度環(huán)氧樹脂基體中制備的。
空心玻璃微珠是一種新型無機非金屬球形粉體材料，外觀為白色或灰白色，內(nèi)含惰性氣體，密度一般為0.1~0.7g/cm3，由直徑10-200μm及其以上的球形薄壁(0.5-2.0μm )玻璃微粒組成。具有重量輕，體積大，導(dǎo)熱系數(shù)低，抗壓強度高，分散性、流動性、穩(wěn)定性好的特點，還具有低吸油、絕緣、自潤滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蝕、防輻射、無毒等一些普通填充材料不具備的優(yōu)異性能。被譽為“空間時代材料”。
目前應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)空心玻璃微珠的技術(shù)主要有固相粉末法、液相霧化法和新型軟化學(xué)法。
固相粉末法是將玻璃粉末與發(fā)泡劑混合均勻后經(jīng)過高溫處理，使玻璃粉末軟化并膨脹發(fā)泡得到空心玻璃微珠。
液相霧化法是將溶液在霧化器中霧化，高溫下水分蒸發(fā)使霧滴發(fā)泡形成空心泡狀結(jié)構(gòu)，泡壁干燥后形成空心玻璃微珠。
固相粉末法為粉體的固相反應(yīng)，存在原材料粉體顆粒分布不均的問題，導(dǎo)致發(fā)泡不均勻使得產(chǎn)率極低。液相霧化法則可以使產(chǎn)品組分均一，但由于缺少高溫玻璃化反應(yīng)，使得產(chǎn)品的強度和耐水性較差。
軟化學(xué)法結(jié)合了固相粉末法和液相霧化法的優(yōu)點，其核心是利用漿液體系經(jīng)噴霧干燥制備前驅(qū)體，然后經(jīng)過噴燒使前驅(qū)體發(fā)泡形成中空微球，該工藝可以方便地調(diào)整組分來制備不同性能的空心玻璃微珠。
質(zhì)量優(yōu)異的空心玻璃微珠有均一的顯微形貌，質(zhì)量輕，表面光滑，球形度高，強度高。在深海探測、航空航天等方面具有重要的應(yīng)用前景。空心玻璃微珠在浮力材料中的體積含量高達60%-70%，是關(guān)鍵材料之一，直接影響著浮力材料的最終性能。
