在海洋技术领域,除了三明治结构外,目前通常情况常用的固体浮力材料主要有以下几种:聚氨酯泡沫材料、共聚物泡沫材料、复合泡沫材料和合成复合泡沫材料。

      (1)聚氨酯泡沫材料由聚氨酯泡沫材料制作的浮筒材料,成本可以得到很好的控制,但其主要应用在水面及水面下深度小于100m水中。在水下用这种泡沫材料必须由其他材料完全包以保证其与水完全隔离,因为这种泡沫具有吸水性,如果长时间直接与海水接触,在水压作用下,材料会吸水。

     (2)共聚物泡沫材料交联式共聚泡沫体是坚硬的闭孔泡沫体,能在无需完全外壳封闭的情况下承受海水静压力。这种泡沫体通常被加工成块状或者片状,但在加工及测试之前,必须考虑很多关键因素。此种共聚物材料的低密度泡沫适合于短期应用。如果长期应用于连续的水静压力载荷环境中,这种材料将会发生塑性蠕变、变形以及体积缩小,因此会降低浮力。该材料的密度范围为0.04~0.4g/cm³,工作最大水深可达600m。

       (3)复合泡沫材料和合成复合泡沫复合泡沫材料是一种新型固体浮力材料,这种材料优点是在极低密度的情况下能保持足够的强度,具有高压缩强度质量比,低蠕变和低吸水率的特性。从而使为深海中的设备提供浮力、提供保护成为可能这种材料的密度很低主要是因为在基体材料中均匀分散着大量的空心玻璃微球体。这些微球体的表面经过优化处理,经过先进的化学加工工艺,与材料有机的融合在一起,进一步强化了整个材料性能。空心玻璃微珠是一种外观为灰白或灰色具有坚硬外壳的球形中空颗粒,其主要成分是SO2和Al2O3,壁厚为其直径的8%~10%。对基体材料的要求是粘接力强、吸水率低、热性能及电性能优良,环氧树脂是首选对象。因为其具有良好的粘接强度,热稳定性、尺寸稳定性和加工性能比较突出。材料的合成过程中还要添加稀释剂、固化剂、表面改性剂。在基体引入了大量直径在20~150μm的空心玻璃微体之后,整个材料的密度会降低至0.38~0.65g/cm³,。这时的材料称之为纯复合泡沫材料。为进一步降低材料的密度,一些较大的空心球体添加进来,这些微球体材料不同于上面所述的玻璃微球体,它们是一种高强度的纤维合成球体。它们的尺寸相比较更大一些,外径从10~110mm。包含三种成分之后的复合泡沫材料的密度可以达到0.275~0.560g/cm³,这时包含了三种成分的材料称之为合成复合泡沫材料。

        纯复合泡沫材料的密度范围在0.38~0.65g/cm³,可以应用于任意海水深度。

       合成复合泡沫材料的密度范围从0.275~0.560g/cm³,一般被用在水下4000m以内的海水中。

       三种常用固体浮力材料的特性与应用对比见表。不同材料由于自身特性和应用条件不同而有所差异,为达到固体浮力材料应用的最佳性能,可根据应用深度、浮力要求、经济性等条件,并结合实际应用,最终设计并选用相应的固体浮力材料。（摘自《固体浮力材料》）