CN109942862A - 一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法 - Google Patents

一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109942862A
CN109942862A CN201910189783.5A CN201910189783A CN109942862A CN 109942862 A CN109942862 A CN 109942862A CN 201910189783 A CN201910189783 A CN 201910189783A CN 109942862 A CN109942862 A CN 109942862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oleogel
deep
high pressure
sea
pressure resistant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910189783.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109942862B (zh
Inventor
李铁风
张明琦
陈祥平
周方浩
曹许诺
张桢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201910189783.5A priority Critical patent/CN109942862B/zh
Publication of CN109942862A publication Critical patent/CN109942862A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109942862B publication Critical patent/CN109942862B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用，以及包括该耐高压基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料的深海电子元器件及其制备方法。该基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料包括油凝胶和包覆在油凝胶外表面的柔性保护层。本发明基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料在具备深海耐高压特性的同时，其材料轻便，制备工艺简单，节约成本。

Description

一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高 压深海电子元器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及浮力材料领域，尤其涉及一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法。
背景技术
随着人类对于自然改造进程的加快,陆地上的非可再生资源愈来愈匮乏,如石油、天然气等资源的紧缺问题已经引起人们的重视,于是人们将目光转向海洋,海洋占地球表面积 70％以上，人类以探索的海底只有5％，还有95％的大海海底是未知的。对于海洋资源的开发显得愈加重要和紧迫。濒临海洋的大多国家正在加大开发海洋资源的步伐,然而对海洋资源的开发较陆地资源开发更加困难,海洋资源开发需要进行大量的深水环境作业,如海底油气开采、海底管道及电缆的铺设以及海底水质等物质的采样等。由于深海压力极高,水深每增加10m,就相当于压力增加1个大气压，因此海底探测设备必须具有耐高压的能力。
以往的耐高压材料，以金属为主，但由于金属外壳过于笨重，需要在使用时附带浮力材料，使得整套设备非常庞大。因此需要一种既可以耐高压作为保护材料又可以提供浮力且轻便的材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用，以及包括该耐高压基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料的深海电子元器件及其制备方法。本发明基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料在具备深海耐高压特性的同时，其材料轻便，制备工艺简单，节约成本。
为达到上述目的，本发明提供了一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料包括绝缘的油凝胶和包覆在所述油凝胶外表面的保护层。
作为对本发明进一步的改进，所述油凝胶的密度在0.9g/cm3以内，油凝胶的密度越小，其单位体积提供的浮力越大。
作为对本发明进一步的改进，所述油凝胶中添加有液体油，用来改变油凝胶的密度，从而可以适应不同的应用场合。
作为对本发明进一步的改进，所述保护层由柔性绝缘密封材料构成。
所述保护层的作用是保护油凝胶内部的液体油，防止液体油流出。
作为优选，所述保护层可以为dragon skin或者PDMS等无孔软材料。
所述油凝胶作为深海电子器件保护材料及浮力材料的应用，所述油凝胶在实际应用时，内部包裹着电子元器件或电源，外部由软材料保护层覆盖。
本发明还提供一种耐高压深海电子元器件，包括基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料。
油凝胶绝缘性好，包裹的电子元器件可以在一万伏特以上电压下工作，而不会漏电，作为电子元器件的浮力材料，油凝胶密度越小越好。
本发明还提供一种耐高压深海电子元器件的制备方法，包括以下步骤：
S1准备好电子元器件和电源，并进行无尘处理；同时准备好合适的油凝胶模具；
S2配置适量油凝胶并离心除去气泡；
S3将电子元器件及电源置于模具中，倒入适量的油凝胶，使之刚好淹没所有电子元器件及电源；
S4将模具及油凝胶置于真空干燥箱中，进行抽真空处理；
S5待油凝胶固化后取出；
S6再次配置适量油凝胶，对电子元器件及电源再次包裹一层油凝胶，并重复步骤S4；
S7待再次固化后，油凝胶外表面涂抹一层dragon skin或者PDMS。
本发明的有益的技术效果在于：本发明相对于传统的浮力材料，具有性质柔软，可浇铸的特点，其形状可以任意定制，此外，可耐高静水压强，应用于深海。成本低廉，制作过程简单。
附图说明
图1为本发明耐高压深海电子元器件的结构示意图。
其中：1-保护层，2-LED灯，3-油凝胶，4-导线，5-电池。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，例如“顺时针”、“逆时针”、“向上”、“向下”等，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料，包括绝缘的油凝胶3和包覆在所述油凝胶外表面的保护层1。
所述油凝胶的密度在0.9g/cm3以内，油凝胶的密度越小，其单位体积提供的浮力越大。
所述油凝胶中添加有液体油，用来改变油凝胶的密度，从而可以适应不同的应用场合。
所述保护层由柔性绝缘密封材料构成；所述保护层的作用是保护油凝胶内部的液体油，防止液体油流出；所述保护层可以为dragon skin或者PDMS等无孔软材料。
本发明还提供一种耐高压深海电子元器件，包括基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料。
本发明还提供一种耐高压深海电子元器件的制备方法，包括以下步骤：
S1准备好电子元器件和电源，并进行无尘处理；同时准备好合适的油凝胶模具；
S2配置适量油凝胶并离心除去气泡；
S3将电子元器件及电源置于模具中，倒入适量的油凝胶，使之刚好淹没所有电子元器件及电源；
S4将模具及油凝胶置于真空干燥箱中，进行抽真空处理；
S5待油凝胶固化后取出；
S6再次配置适量油凝胶，对电子元器件及电源再次包裹一层油凝胶，并重复步骤S4；
S7待再次固化后，油凝胶外表面涂抹一层dragon skin或者PDMS。
所述步骤S2具体还包括：
将500份的十二烷基丙烯酸酯和1份的亚己基双丙烯酸酯置于玻璃容器中，混合均匀；
称取5份的过氧化苯甲酰固体加入容器中；
将容器内溶液加热到50℃至60℃之间，采用玻璃棒或磁力搅拌器将过氧化苯甲酰固体溶解于反应溶液中；
待容器中溶液冷却至室温后，加入5份N,N’-双甲基苯胺于溶液中，快速搅拌均匀；
加入150份液体石蜡于溶液中并搅拌均匀；
将配置好的溶液置于离心机中，离心除去气泡。
将离心后的溶液倒入准备好的含有所要包裹的LED灯2,、导线4和电池5的模具中。
然后将模具置于真空干燥箱中，压力调制到-0.1MPa，温度25℃，进行抽真空处理。
24小时后，待油凝胶固化后取出油凝胶。
再次配置油凝胶，将已固化的油凝胶置于未固化的油凝胶中，让所有电子元器件完全包裹，并置于真空干燥箱再次固化。
油凝胶3完全固化后，配置一定量的PDMS，涂抹在油凝胶表面，固化后，形成保护层1。
根据所用的要求，可以调整油凝胶内相应材料的用量来调节粘性和硬度：增加过氧化苯甲酰及N,N’-双甲基苯胺用量可以降低油凝胶的并粘性；增加亚己基双丙烯酸酯用量可以提高油凝胶的硬度。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料，其特征在于，包括油凝胶和包覆在油凝胶外表面的保护层。
2.根据权利要求1所述的基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料，其特征在于，油凝胶的密度在0.9g/cm3以内。
3.根据权利要求1-2所述的基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料，其特征在于，所述油凝胶中添加有液体油。
4.根据权利要求1-3所述的基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料，其特征在于，油凝胶是绝缘的。
5.根据权利要求1-4所述的基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料，其特征在于，所述保护层为柔性绝缘密封层。
6.一种如权利要求1-5所述的基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料的应用，其特征在于，用于包裹深海电子元器件。
7.一种耐高压深海电子元器件，其特征在于，包括权利要求1-5所述基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料。
8.一种如权利要求7所述的耐高压深海电子元器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1准备好电子元器件和电源，并进行无尘处理；同时准备好合适的油凝胶模具；
S2配置适量油凝胶并离心除去气泡；
S3将电子元器件及电源置于模具中，倒入适量的油凝胶，使之刚好淹没所有电子元器件及电源；
S4将模具及油凝胶置于真空干燥箱中，进行抽真空处理；
S5待油凝胶固化后取出；
S6再次配置适量油凝胶，对电子元器件及电源再次包裹一层油凝胶，并重复步骤S4；
S7待再次固化后，油凝胶外表面涂抹一层dragon skin或者PDMS。
CN201910189783.5A 2019-03-13 2019-03-13 一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法 Active CN109942862B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910189783.5A CN109942862B (zh) 2019-03-13 2019-03-13 一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910189783.5A CN109942862B (zh) 2019-03-13 2019-03-13 一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109942862A true CN109942862A (zh) 2019-06-28
CN109942862B CN109942862B (zh) 2020-12-18

Family

ID=67008729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910189783.5A Active CN109942862B (zh) 2019-03-13 2019-03-13 一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109942862B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1832839A (zh) * 2004-02-13 2006-09-13 东和株式会社 电子元器件的树脂密封方法以及用于该方法的模具
CN101505575A (zh) * 2008-12-26 2009-08-12 深圳大学 基于pdms生物可兼容性的柔性电路
CN101505577A (zh) * 2009-02-23 2009-08-12 梁威 电子元器件和电路板的防护方法及装置
CN101985528A (zh) * 2010-11-19 2011-03-16 咸宁海威复合材料制品有限公司 深海耐压可加工浮力材料及其生产方法
CN102964844A (zh) * 2012-12-31 2013-03-13 上海回天化工新材料有限公司 电子灌封用的透明有机硅凝胶
CN103547347A (zh) * 2011-02-16 2014-01-29 道康宁公司 涂覆多孔基材的方法
CN103937165A (zh) * 2014-02-13 2014-07-23 甘肃康博丝特新材料有限责任公司 一种含半互穿网络的深海用固体浮力材料及其制备方法
WO2016168789A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Systems, devices, and methods for contact measurement and modulation of material properties
CN107474486A (zh) * 2017-09-13 2017-12-15 北京理工大学 一种固体浮力材料及其制备方法
CN107991346A (zh) * 2017-11-27 2018-05-04 南京越博动力系统股份有限公司 一种有机硅凝胶灌封及检测电路板的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1832839A (zh) * 2004-02-13 2006-09-13 东和株式会社 电子元器件的树脂密封方法以及用于该方法的模具
CN101505575A (zh) * 2008-12-26 2009-08-12 深圳大学 基于pdms生物可兼容性的柔性电路
CN101505577A (zh) * 2009-02-23 2009-08-12 梁威 电子元器件和电路板的防护方法及装置
CN101985528A (zh) * 2010-11-19 2011-03-16 咸宁海威复合材料制品有限公司 深海耐压可加工浮力材料及其生产方法
CN103547347A (zh) * 2011-02-16 2014-01-29 道康宁公司 涂覆多孔基材的方法
CN102964844A (zh) * 2012-12-31 2013-03-13 上海回天化工新材料有限公司 电子灌封用的透明有机硅凝胶
CN103937165A (zh) * 2014-02-13 2014-07-23 甘肃康博丝特新材料有限责任公司 一种含半互穿网络的深海用固体浮力材料及其制备方法
WO2016168789A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Systems, devices, and methods for contact measurement and modulation of material properties
CN107474486A (zh) * 2017-09-13 2017-12-15 北京理工大学 一种固体浮力材料及其制备方法
CN107991346A (zh) * 2017-11-27 2018-05-04 南京越博动力系统股份有限公司 一种有机硅凝胶灌封及检测电路板的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109942862B (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207157467U (zh) 框架式水下机器人
CN103782937B (zh) 一种深水网箱升降系统
CA2763154C (en) Marine device
CN106828834B (zh) 一种全海深无人深潜器
CN107144522A (zh) 一种海洋环境和油气介质协同作用下腐蚀模拟系统
CN107505223A (zh) 一种牺牲阳极深海性能原位测试装置及测试方法
CN106700121A (zh) 一种高效油水分离壳聚糖海绵及其制备方法
CN109942862A (zh) 一种基于油凝胶的深海耐高压柔性浮力材料及其应用、耐高压深海电子元器件及其制备方法
CN205046213U (zh) 一种高效电镀缸
CN206549604U (zh) 一种水性树脂生产助剂智能滴加装置
CN110369117B (zh) 一种高效分离浮选微塑料的装置及方法
CN105173004A (zh) 海底热液冷泉观测潜标水下控制系统及相关观测方法
CN109608900B (zh) 一种包裹防护深海电子元器件的深海软体浮力材料的制备及方法
CN103926111B (zh) 分层取水器
CN107933860B (zh) 一种水下移动搭载平台
CN206087197U (zh) 一种水利工程用警示浮标
CN209901184U (zh) 一种恒温磁力搅拌器
CN106025174A (zh) 一种基于炭黑-石墨烯/水性聚氨酯涂料复合导电薄膜的海水发电装置及其制备方法和应用
CN207946967U (zh) 一种潜水艇模拟装置
RU2018112262A (ru) Способ компоновки и развертывания морского вибратора
CN107089689B (zh) 一种水体原位反应模拟装置
CN218544095U (zh) 一种适应于水产养殖的照明设备
CN103413483A (zh) 一种氢氧燃料电池展板式教具
CN110057747A (zh) 一种能实现投样水深交变的腐蚀试验装置
CN203540543U (zh) 不粘胶料的搅拌罐

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant