万米级深潜器全球只有4艘，由此可见高抗压载人深潜器的建造难度远比载人飞船来的大。2020年，中国万米载人潜水器即将探访马里亚纳海沟的最深处达11034米的“挑战者深渊”。这意味着相比2012年蛟龙号探索最深记录7062米还要多近4000米，意味着1100个大气压还要多的极限挑战，意味着11000多吨/㎡的可怕压力！而集结了众多关键技术支撑中的一项就是固体浮力材料——空心玻璃微珠。

空心玻璃微珠是一种微小、中空的圆球粉末状纯白色超轻质无机非金属材料，看似不起眼，但却是关键的固体浮力材料。在2012年创造我国深潜记录的“蛟龙号”下海时，固体浮力材料全部来自进口。

电镜下的空心玻璃微珠

长期依赖进口，极大制约我国深海科学研究、海洋资源开发及海疆安全保障。张敬杰和导师宋广智从上世纪90年代开始进行微米级无机非金属球形粉体的研究，他们共同开发了“软化学”法制备空心玻璃微球的先进制备技术，使我国在该领域拥有了自主知识产权。

20多年潜心研制出高性能空心玻璃微球和国产化固体浮力材料，成功应用于“深海勇士”号载人潜水器和“万泉”号深渊着陆器，一举打破发达国家技术垄断，开启了国产深潜浮力材料规模应用新局面。

原中国科学院理化技术研究所，宋广智研究员做题为《球形粉体的制备技术原理与应用实践》的报告（粉体圈：2017年珠海粉体技术交流会议）

空心玻璃微珠除了可以用作深潜浮力材料，还可以用于隔热、隔音、耐高温，耐磨等领域，在国防工业及民用领域有着广泛的应用。比如汽车工业中用于制造SMC复合材料。SMC是Sheet molding compound的缩写，是一种干法制造不饱和聚酯玻璃钢制品的模塑料。作为新材料前沿的复合材料逐步替代汽车零部件中的金属产品和其它传统材料，并取得更加经济和安全的效果。

SMC复合材料用于国产汽车皮卡后斗成功实现30%减重

2018年，美国3M公司推出的新型空心玻璃微珠产品，据称可以帮助原始设备制造商将复合材料部件重量减轻40%，密度低于1.0g/cc（1克每毫升），同时仍然能够完成A级的喷漆表面光洁度。

总结空心玻璃微珠的优势包括，质量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高，分散性和流动性强、化学稳定性好，应用既“深”又广，前景广阔！

粉体圈 启东