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海洋环境用聚合物材料透声性能研究 2014年2月 海洋环境用聚合物材料透声性能研究 李安猛 ，柴朋军，丁 萍，闫承磊 (北京玻钢院复合材料有限公司，北京 201101) 摘要：本文研究了海洋环境中微生物附着和海水老化对CFRP、GFRP和聚氨酯等聚合物材料透声性能的影响。研究发 现，微生物附着导致三种材料的透声性能严重下降，涂漆可以改善微生物附着情况；海水老化所导致的GFRP和 CFRP透声系 数下降都在 5．2％以内，经海水老化后 ，GFRP的透声性能与CFRP相比较好。 关键词：CFRP；GFRP；聚氨酯；透声；海洋环境 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1003—0999(2014)02—0040—03 1 前 言 股份有限公司；环氧树脂，南通星辰合成材料有限 近些年来，随着国家对深水远洋舰船的发展越 公司。 来越重视，对水下声系统所使用材料的透声性能也 (2)工 艺 提出了更高的要求 ¨J。最初应用于声纳系统的金 CFRP和GFRP板采用 89。纤维缠绕加0。单 向 属透声材料因其重量大、成本高、易受腐蚀、易损坏 布铺层成型工艺。 和不易维修等缺点，已逐渐被淘汰 J。CFRP、GFRP 2．2 聚氨酯板制备 和聚氨酯以其优异的可设计性和透声性能取而代 (1)原材料 之，在水下透声材料领域得到广泛应用。CFRP、 聚氨酯，北京现代四维有限公司。 GFRP具有高比强度、高比刚度、高比韧性等优点， (2)工 艺 聚氨酯材料通过其 自身优异的物理、化学性能，可方 聚氨酯板 由聚氨酯发泡，密度及尺寸 由模具 便的改变声学性能 。 控制。 海洋环境中服役的材料不可避免的会成为微生 2．3 试验件尺寸 物附着的对象。刘保 良、赵先龙 等针对聚碳酸酯 试验件的尺寸，见表 1。 材料的换能器，进行不同涂料的测试，发现防腐涂料 表 1 试验件尺寸 可抑制贝类等海洋生物的附着。玻璃钢的老化问题 Table1 Sizeofsamples 受到国内外的普遍关注 J，受不同的环境因素如 试验件名称 尺寸／mm 大气、淡水、海水、霉菌、酸、碱及其它化学物质等影 CFRP板 300×2o0×10 响，玻璃钢会发生不同的物理、化学变化，海洋环境 GFRP板 300×20o×10 中的老化问题对玻璃钢透声性能的影响需要深入的 聚氨酯板 300×300×1O 研究。本文针对海洋环境中微生物附着及海水老 2．4 透声性能试验 化，对 CFRP、GFRP和聚氨酯板透声性能的影响进 按照水声无缘材料声学参数测量方法 GJB(草 行了研究。 案)，由国防水声计量一级站水声无缘材料参数测量 研究实验室测试。 2 试验部分 2．1 复合材料层合板制备 3 结果分析与讨论 (1)原材料 3．1 海洋微生物附着对透声性能的影响 碳纤维，日本东丽工业株式会社；玻璃纤维，