一种无机填料、包含该无机填料的耐高温粘接剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无机填料、包含该无机填料的耐高温粘接剂及其制备方法。所述无机填料包含：3‑5wt％的SiC晶须；3‑5wt％的纳米ZrO

An inorganic filler, a high temperature resistant adhesive containing the inorganic filler and a preparation method thereof

The invention relates to an inorganic filler, a high temperature resistant adhesive containing the inorganic filler and a preparation method thereof. The inorganic filler comprises: 3 \u2011 5wt% SiC whisker; 3 \u2011 5wt% nano ZrO

【技术实现步骤摘要】
一种无机填料、包含该无机填料的耐高温粘接剂及其制备方法
本专利技术涉及有机粘接剂
，尤其涉及一种无机填料、包含该无机填料的耐高温粘接剂及其制备方法。
技术介绍
复合材料是高温结构部件的候选材料之一，现广泛应用于航空航天等多个领域。航空航天飞行器的使用部件通常结构复杂，需要对各部件分别制备后再进行组装成型。在各部件连接中，一般采用胶体粘接的结合方式。航空航天飞行器的使用温度很高，通常在1000℃以上。在高温环境下，粘接剂材料可能发生分解，导致粘接部位结合强度降低，材料性能不再符合使用要求，进而影响器件的整体性能。因此，航空航天飞行器的高温服役环境对于粘接剂材料的粘接性能提出了很高的要求。耐高温粘接剂既要在高温下具有较低的失重率，又要在高温下起到粘接紧固作用，维持良好的粘接性能。此外，对于需要重复使用的粘接部件，为了防止在冷热交变状态时粘接剂与被粘接界面发生脆性剥离，粘接剂材料需要具有一定的韧性。目前，国内外耐高温粘接剂根据材料不同主要分为无机和有机粘接剂两类。其中，无机耐高温粘接剂以磷酸盐基粘接剂为代表，该类粘接剂的耐温性能较好，一般能经受2000℃的高温，缺点是脆性大，断裂延展率低，容易吸潮。有机耐高温粘接剂包括酚醛类、有机硅类等类型，其延展性、力学强度较好，具有较高的比强度和比模量，实用性强，缺点是耐高温性能较差。因此，需要发展一种有机类耐高温粘接剂，在高温下可以保持较高的粘接强度，同时，提高粘接剂的断裂延伸率，使被粘接部件在冷热交变状态下可以重复使用。
技术实现思路
r>本专利技术的目的在于提供一种高韧性耐高温粘接剂材料及其使用方法，该粘接剂断裂伸长率高，在1400℃条件下可以保持较高的粘接强度，具有优异的粘接效果。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于制备耐高温粘接剂的无机填料，包含如下组分：3-5wt％的SiC晶须；3-5wt％的纳米ZrO2颗粒；30-40wt％的B粉；15-20wt％的Si粉；和30-40wt％的Zr粉。优选地，所述SiC晶须的直径为10-100nm，长度10-30μm；所述纳米ZrO2颗粒的粒径为300-500nm；所述B粉的粒径为50-100nm；所述Si粉的粒径为100-300nm；和/或所述Zr粉的粒径为300-500nm。一种耐高温粘接剂，包含如下组分：37-45wt％的本专利技术提供的无机填料；树脂；固化剂；和稀释剂。优选地，所述树脂和所述无机填料的质量比为(0.8-1.2)：1；优选地，所述树脂为酚醛树脂。优选地，所述固化剂和所述树脂的质量比为(0.05-0.1)：1；优选地，所述固化剂为六次甲基四氨。优选地，所述稀释剂和所述树脂的质量比为(0.3-0.5)：1；优选地，所述稀释剂为乙酸丁酯。优选地，所述耐高温粘接剂包含：40wt％的所述无机填料；40wt％的所述树脂；4wt％的所述固化剂；和16wt％的所述稀释剂。优选地，所述耐高温粘接剂在1400℃下具有6-8MPa的粘接强度；和/或所述耐高温接剂具有180％的平均断裂伸长率。优选地，所述耐高温粘接剂具有80～100℃的固化温度。一种本专利技术提供的耐高温粘接剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述无机填料和醇类溶剂混合，超声，烘干；(2)将经步骤(1)处理后的所述无机填料和所述酚醛树脂、固化剂和稀释剂混合，得到所述耐高温粘接剂。有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的这一粘接剂的使用温度范围为室温至1400℃，而且在室温至1400℃范围内具有较高的粘接强度，粘接效果优异；断裂延伸率高，可在冷热交变状态下重复使用。固化温度低，可在中低温下完成固化。本专利技术提供的这一方法制备周期短，成本低，也使得本专利技术提供的这一粘接剂具有制备周期短、成本低的优点，市场前景广阔，可以推广使用。附图说明图1本专利技术高韧性耐高温粘接剂配制流程图；图2高韧性耐高温粘接剂内部微观形貌。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术在第一方面提供了一种用于制备耐高温粘接剂的无机填料，这一无机填料以SiC晶须和纳米ZrO2颗粒作为增韧材料，以B粉、Si粉和Zr粉这三种无机粉末作为粉末填料。具体地，本专利技术提供的这种可用于制备耐高温粘接剂的无机填料包含如下组分：3-5wt％的SiC晶须、3-5wt％的纳米ZrO2颗粒、30-40wt％的B粉、15-20wt％的Si粉和30-40wt％的Zr粉。对于SiC晶须来说，其含量可以为3wt％、4wt％、5wt％。对于纳米ZrO2颗粒来说，其在无机填料中的含量可以为3wt％、4wt％、5wt％。对于B粉来说，其在无机填料中的含量可以为30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％。对于Si粉来说，其在无机填料中的含量可以为15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％。对于Zr粉来说，其在无机填料中的含量可以为30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％。需要说明的是，上述列举的各个组分还需满足总含量为100％。在一些优选的实施方式中，所述SiC晶须的直径为10-100nm，例如，10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm，长度10-30μm，例如，10μm、15μm、20μm、25μm、30μm。在一些优选的实施方式中，所述纳米ZrO2颗粒的粒径为300-500nm，可以为该范围内的任意数值，例如，可以为300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm、400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm。在一些优选的实施方式中，所述B粉的粒径为50-100nm，可以为该范围内的任意数值，例如，可以为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm。在一些优选的实施方式中，所述Si粉的粒径为100-300nm，可以为该范围内的任意数值，例如，可以为100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm、210nm、22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备耐高温粘接剂的无机填料，其特征在于，包含如下组分：/n3-5wt％的SiC晶须；/n3-5wt％的纳米ZrO

【技术特征摘要】
1.一种用于制备耐高温粘接剂的无机填料，其特征在于，包含如下组分：
3-5wt％的SiC晶须；
3-5wt％的纳米ZrO2颗粒；
30-40wt％的B粉；
15-20wt％的Si粉；和
30-40wt％的Zr粉。


2.根据权利要求1所述的无机填料，其特征在于，
所述SiC晶须的直径为10-100nm，长度10-30μm；
所述纳米ZrO2颗粒的粒径为300-500nm；
所述B粉的粒径为50-100nm；
所述Si粉的粒径为100-300nm；和/或
所述Zr粉的粒径为300-500nm。


3.一种耐高温粘接剂，其特征在于，包含如下组分：
权利要求1或2所述的无机填料；
树脂；
固化剂；和
稀释剂。


4.根据权利要求3所述的耐高温粘接剂，其特征在于，
所述树脂和所述无机填料的质量比为(0.8-1.2)：1；优选地，所述树脂为酚醛树脂。


5.根据权利要求4所述的耐高温粘接剂，其特征在于，
所述固化剂和所述树脂的质量比为(0.05-0.1)：1；优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝鹏，霍鹏飞，陈艳武，于新民，刘俊鹏，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11