深海安全浮力材料在高端复合材料领域中备受关注，其最核心的问题之一是如何在保持材料轻质的基础上增加其强度，即高强度、低密度，低吸水率。空心玻璃微珠表面改性制备高强低密度固体浮力材料，可为一有效的制备浮力材料的方法。添加空心玻璃微珠(HGB)，通过计算机模拟空心玻璃微珠粒径级配，选用优质的微珠表面修饰偶联剂，在黏度适宜的树脂中将微珠分散，在适宜的条件下，从而可以制得具有强度高、低密度、低吸水率的目标浮力材料。
本研究通过计算机模拟软件，首先建立了空心玻璃微珠材料颗粒级配、胶液粘度与浮力材料的密度、压缩强度、吸水率和弹性模量之间的解析法计算模型,并在此基础上研究空心玻璃微珠(HGB)对固体浮力材料胶液粘度,密度,压缩强度,弹性模量和吸水率的影响。重点研究不同粒径的空心玻璃微珠和树脂胶液之间的适配性;确定某一粒径的空心玻璃微珠的体积分数固定后，考察固体浮力材料密度、压缩强度、弹性模量等性能指标;冀希在同一静水压下,考察固体浮力材料的吸水率的变化情况。
本研究以环氧树脂为基体,以改性空心玻璃微珠为无机增强填料,采用流延法制备出不同空心玻璃微珠含量的有机硅/改性空心玻璃微珠复合材料。系统性研究其微珠含量、改性剂与固体浮力材料之间的力学性能关系,实现浮力材料材料孔隙率和力学的性能的精准调控。
课题特色：
1、复合材料的界面改性，相容性, 进而控制复合材料的结构和性能,获得了高强、轻质同时力学性能明显改善的深海高强浮力复合材料。
2、建立了固体浮力材料胶液粘度,密度,压缩强度和弹性模量的解析法计算模型,分析了空心玻璃微珠(HGB)对固体浮力材料胶液粘度,密度,压缩强度,弹性模量和吸水率的影响。
创新点：
质地均匀、密度大小可控为0.18～0.60g/cm3高强低密固体浮力材料的可控计算机模拟与制备，通过计算机模拟结果，制得目标材料，精确控制地进行材料设计。
招募学生要求：
1. 要熟练掌握材料科学基础知识。
2.要有强的动手能力以及丰富的实验室操作知识。
3.要充分数量掌握力学知识、物理知识等，要融汇贯通利用所有知识。
4.勤奋好学，善于观察发现。