CN108250984B - 一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于耐高温胶黏剂领域，具体涉及一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液100份，乙组分由如下重量份的组分组成：固化剂50～100份、增韧剂10～40份、石墨粉10～30份、耐高温填料150～200份、填料10～30份。本发明耐高温胶黏剂组分中的增韧剂不但可以起到增韧作用，还可以和石墨粉高温烧结在一起，提高胶黏剂的耐高热性能和抗烧蚀性能，同时，石墨粉和增韧剂烧结在一起后还可以对耐高温填料起到保护作用，防止其被氧化成氧化物，进而起到防止胶黏剂耐热性能下降的作用，使胶黏剂在3300℃的超高温条件下仍具有一定的粘结强度。

Description

一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂
技术领域
本发明属于耐高温胶黏剂领域，具体涉及一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
背景技术
碳/碳复合材料具有优异的耐热性能，有氧环境下使用温度可以达到3000℃以上，碳碳复合材料的粘接多采用酚醛树脂与无机填料混合达到相应的耐热目的，难以在3000℃下使用超过60秒并保持一定强度。有机/无机杂化耐高温胶黏剂或者无机胶黏剂往往难以承受空气环境下3000℃以上高温。美国采用陶瓷粉中加入石墨粉等，800℃以上固化达到粘接和耐高温3000℃的目的。国内尚无相关胶黏剂产品能满足3000℃以上的超高温要求。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
本发明技术方案：
一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液 100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0001554971640000011
进一步的，胶黏剂乙组分中所述固化剂为氧化钇或氧化铝。
进一步的，胶黏剂乙组分中所述增韧剂由如下重量份的组分组成：
碳化硅 0～10份
碳纤维 10～30份。
进一步的，胶黏剂乙组分中所述耐高温填料为碳化钽或碳化铪。
进一步的，所述碳化钽或碳化铪的粒径为80目。
进一步的，胶黏剂乙组分中所述填料为氧化锆。
进一步的，所述胶黏剂的制备方法如下：按重量份将乙组分中固化剂、增韧剂、石墨粉、耐高温填料和填料放入星形研磨机中研磨1h，将研磨物取出并加入甲组分，混合均匀后制得所述耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
进一步的，所述胶黏剂的固化温度为200℃。
本发明有益效果：
一、本发明一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂组分中的增韧剂碳纤维和碳化硅不但可以起到增韧作用，还可以和石墨粉高温烧结在一起，提高胶黏剂的耐高热性能和抗烧蚀性能，同时，石墨粉和碳纤维烧结在一起后还可以对耐高温填料碳化钽和碳化铪起到保护作用，防止碳化钽或碳化铪被氧化成氧化物，进而起到防止胶黏剂耐热性能下降的作用，使胶黏剂在3300℃的超高温条件下仍具有一定的粘结强度，能够满足航空航天等领域对于超高温胶黏剂的要求。
二、本发明一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂所用原料成本低，工艺简单，易于操作，无环境污染问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1
一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液 100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0001554971640000021
实施例2
一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液 100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0001554971640000031
所述碳化钽的粒径为80目；所述胶黏剂的制备方法如下：按重量份将乙组分中氧化钇、碳化硅、碳纤维、石墨粉、碳化钽、氧化锆放入星形研磨机中研磨1h，将研磨物取出并加入质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液，混合均匀后制得所述耐热3300℃的超耐高温胶黏剂。
所述胶黏剂的固化温度为200℃，适用期为3天。
实施例3
一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液 100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0001554971640000032
所述碳化钽的粒径为80目；所述胶黏剂的制备方法如下：按重量份将乙组分中氧化铝、碳化硅、碳纤维、石墨粉、碳化铪、氧化锆放入星形研磨机中研磨1h，将研磨物取出并加入质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液，混合均匀后制得所述耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
所述胶黏剂的固化温度为200℃，适用期为3天。
实施例4
一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液 100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0001554971640000041
所述碳化钽的粒径为80目；所述胶黏剂的制备方法如下：按重量份将乙组分中氧化钇、碳化硅、碳纤维、石墨粉、碳化钽、氧化锆放入星形研磨机中研磨1h，将研磨物取出并加入质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液，混合均匀后制得所述耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
所述胶黏剂的固化温度为200℃，适用期为3天。
对比例1
一种胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液 100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0001554971640000042
所述碳化钽的粒径为80目；所述胶黏剂的制备方法如下：按重量份将乙组分中氧化钇、碳化硅、碳纤维、石墨粉、碳化钽、氧化锆放入星形研磨机中研磨1h，将研磨物取出并加入质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液，混合均匀后制得所述耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
所述胶黏剂的固化温度为200℃，适用期为3天。
胶黏剂耐热性能测试
以实施例2、实施例3、实施例4和对比例1制得的胶黏剂分别粘接碳/碳复合材料，200℃固化2h后在不同温度下测试各胶黏剂的剪切前强度，其中3000℃和3300℃的测试为氧乙炔焰下60秒在线测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0001554971640000051
由表1中数据可以看出，本发明耐热3300℃的耐超高温胶黏剂组分中的增韧剂碳纤维和碳化硅不但可以起到增韧作用，还可以和石墨粉高温烧结在一起，提高胶黏剂的耐高热性能和抗烧蚀性能，同时，石墨粉和碳纤维烧结在一起后还可以对耐高温填料碳化钽和碳化铪起到保护作用，防止碳化钽或碳化铪被氧化成氧化物，进而起到防止胶黏剂耐热性能下降的作用，使胶黏剂在3300℃保持60秒仍具有0.95MPa的粘接强度。对比例1的组分中减少了耐高温填料、石墨粉和增韧剂的用量所制备的胶黏剂在超高温度条件下不具备粘接性。

Claims (6)

1.一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，其特征在于所述胶黏剂包括甲组分和乙组分，其中甲组分由如下重量份的组分组成：
质量浓度75％的磷酸二氢铝水溶液100份；
乙组分由如下重量份的组分组成：
Figure FDA0002312820170000011
所述增韧剂由重量份为0～10份的碳化硅和10～30份的碳纤维组成；所述耐高温填料为碳化钽或碳化铪。
2.根据权利要求1所述一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，其特征在于胶黏剂乙组分中所述固化剂为氧化钇或氧化铝。
3.根据权利要求2所述一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，其特征在于所述碳化钽或碳化铪的粒径为80目。
4.根据权利要求3所述一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，其特征在于胶黏剂乙组分中所述填料为氧化锆。
5.根据权利要求4所述一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，其特征在于所述胶黏剂的制备方法如下：按重量份将乙组分中固化剂、增韧剂、石墨粉、耐高温填料和填料放入星形研磨机中研磨1h，将研磨物取出并加入甲组分，混合均匀后制得所述耐热3300℃的耐超高温胶黏剂。
6.根据权利要求5所述一种耐热3300℃的耐超高温胶黏剂，其特征在于所述胶黏剂的固化温度为200℃。
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