CN101307212B - 一种耐高温无机胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

一种耐高温无机胶粘剂，它涉及一种无机胶粘剂。本发明解决了现有胶粘剂存在耐热性差、胶接金属材料和复合材料的连接强度低的缺陷。本发明的耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶0.7～1.5的质量比组成；其中无机溶剂为磷酸铝与氧化铜的反应溶液、水玻璃或磷酸铝溶液；固化增韧剂按照重量份由50～95份的无机固化剂和5～50份的增韧增强剂组成。本发明的耐高温无机胶粘剂耐热性好、胶接金属材料和复合材料的连接强度高。

Description

一种耐高温无机胶粘剂
技术领域
本发明涉及一种无机胶粘剂。
背景技术
现有胶粘剂存在耐热性差、胶接金属材料和非金属复合材料的连接强度低的缺陷。
发明内容
本发明是为了解决现有胶粘剂存在耐热性差、胶接金属材料和复合材料的连接强度低的缺陷，而提供一种耐高温无机胶粘剂。
本发明的耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶0.7～1.5的质量比组成；其中无机溶剂为磷酸铝与氧化铜的反应溶液、水玻璃或磷酸铝溶液；固化增韧剂按照重量份由50～95份的无机固化剂和5～50份的增韧增强剂组成；无机固化剂为氧化铝、氧化锆、氧化硅中的一种或几种的组合；增韧增强剂为纳米碳粉、Al-Si合金粉、Ni粉、硼粉、硅粉、碳纤维、石英纤维、硅酸铝纤维中的一种或几种的组合。
本发明的耐高温无机胶粘剂操作简单。本发明的耐高温无机胶粘剂通过加入无机固化剂和增韧增强剂降低胶粘剂的热膨胀系数，提高了胶粘剂的抗烧蚀和抗热冲击的能力，使胶粘剂具有抗酸、碱腐蚀的性能；通过纤维进行胶层的增韧及强度的增加。胶粘剂中的粉料与无机溶剂的强烈粘附作用实现了抗老化的粘接效果；用本发明的耐高温无机胶粘剂连接金属材料和非金属复合材料连接面的连接强度在室温下可达到25MPa，在500℃的高温下连接面的连接强度为14.2～15MPa，而现有胶粘剂在室温下的连接强度仅为20MPa，在300℃以上就不能正常使用，说明本发明的耐高温无机胶粘剂的耐热性能好。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶0.7～1.5的质量比组成；其中无机溶剂为磷酸铝与氧化铜的反应溶液、水玻璃或磷酸铝溶液；固化增韧剂按照重量份由50～95份的无机固化剂和5～50份的增韧增强剂组成；无机固化剂为氧化铝、氧化锆、氧化硅中的一种或几种的组合；增韧增强剂为纳米碳粉、Al-Si合金粉、Ni粉、硼粉、硅粉、碳纤维、石英纤维、硅酸铝纤维中的一种或几种的组合。
本实施方式中无机固化剂为两种或两种以上物质组成时按任意比混合。
本实施方式中氧化铝、氧化锆或和氧化硅的粒径均为400～1100目。
本实施方式中增韧增强剂为两种或两种以上物质组成时按任意比混合。
本实施方式的Al-Si合金粉的质量成分为按照重量百分比由12％的Al和88％的Si组成。
本实施方式中纳米碳粉、Al-Si合金粉、Ni粉、硼粉或和硅粉的粒径均为400～1100目，碳纤维束、石英纤维或和硅酸铝纤维的直径均为4～10μm。
本实施方式的耐高温无机胶粘剂可用于各类复合材料之间、非金属复合材料与金属之间及金属与金属之间接合面的耐高温粘接，在500℃的高温下仍然有好的胶接性能。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：水玻璃的模数为2～3。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：无机溶剂磷酸铝溶液的质量浓度为4％～5％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：磷酸铝与氧化铜的反应溶液按3～4.5mL的磷酸铝(质量浓度为4％～5％)与1g氧化铜的比例混合，并在室温环境下反应0.5～10min得到。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶0.9～1.3的质量比组成的。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶1.1的质量比组成的。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：固化增韧剂按照重量份由65～80份的无机固化剂和20～35份的增韧增强剂组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点为：固化增韧剂按照重量份由72份的无机固化剂和28份的增韧增强剂组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式的耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶1的质量比组成的；其中无机溶剂为模数为2.4的水玻璃；固化增韧剂按照重量份由60份的氧化硅和40份的碳纤维组成。
本实施方式中氧化硅的粒径为400目，碳纤维的直径为6μm。
用本实施方式的耐高温无机胶粘剂胶接Invar合金和C/SiC复合材料，其接头的连接强度为25MPa，在500℃的高温下其连接强度为15MPa。

Claims (6)

1.一种耐高温无机胶粘剂，其特征在于耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶0.7～1.5的质量比组成；其中无机溶剂为磷酸铝与氧化铜的反应溶液、水玻璃或磷酸铝溶液；固化增韧剂按照重量份由50～95份的无机固化剂和5～50份的增韧增强剂组成；无机固化剂为氧化铝、氧化锆、氧化硅中的一种或几种的组合；增韧增强剂为纳米碳粉、Al-Si合金粉、Ni粉、硼粉、硅粉、碳纤维、石英纤维、硅酸铝纤维中的一种或几种的组合；无机溶剂磷酸铝溶液的质量浓度为4％～5％，磷酸铝与氧化铜的反应溶液按3～4.5mL磷酸铝与1g氧化铜的比例混合，并在室温环境下反应0.5～10min得到。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温无机胶粘剂，其特征在于水玻璃的模数为2～3。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温无机胶粘剂，其特征在于耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶0.9～1.3的质量比组成的。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温无机胶粘剂，其特征在于耐高温无机胶粘剂由无机溶剂和固化增韧剂按照1∶1.1的质量比组成的。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温无机胶粘剂，其特征在于固化增韧剂按照重量份由65～80份的无机固化剂和20～35份的增韧增强剂组成。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温无机胶粘剂，其特征在于固化增韧剂按照重量份由72份的无机固化剂和28份的增韧增强剂组成。
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