一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法技术

本发明专利技术提供了一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法，该粘接方法包括：(1)采用脱模剂对金属管路的表面进行疏水化预处理，得到预处理后的金属管路；(2)将所述预处理后的金属管路穿过纤维编织套管后，在所述纤维编织套管表面刷涂二氧化硅溶胶，得到第一金属管路；(3)将所述第一金属管路进行加热处理，得到第二金属管路；(4)采用粘接剂将所述第二金属管路的表面和纤维增强陶瓷基复合材料的表面进行粘接，完成金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接。该粘接方法能够保证金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料在高温环境下不易发生脱粘现象，在经受多次热冲击后仍然能够粘接牢固。然能够粘接牢固。然能够粘接牢固。

【技术实现步骤摘要】
一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法。

技术介绍

[0002]纤维增强陶瓷基复合材料因具有较优的力学强度和耐温性能，被广泛应用于天线罩、天线窗等透波隔热产品中，传感器的金属管路常铺覆在上述产品表面，用于测量环境气压、温度等参数。
[0003]现有技术中，为了避免陶瓷基复合材料表面开槽或打孔安装方式引起的结构损伤，金属管路常通过胶液粘接的方式固定在陶瓷基复合材料表面。然而，实际应用过程中，金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料在热冲击条件下因粘接耐温性不足，极易发生脱粘，进而严重制约了传感器产品的实际应用温度范围。因此，有必要研究一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的耐高温表面粘接方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法，该粘接方法能够保证金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料在高温环境下不易发生脱粘现象，在经受多次热冲击后仍然能够粘接牢固。
[0005]本专利技术提供了一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法，该粘接方法包括：
[0006](1)采用脱模剂对金属管路的表面进行疏水化预处理，得到预处理后的金属管路；
[0007](2)将所述预处理后的金属管路穿过纤维编织套管后，在所述纤维编织套管表面刷涂二氧化硅溶胶，得到第一金属管路；
[0008](3)将所述第一金属管路进行加热处理，得到第二金属管路；
[0009](4)采用粘接剂将所述第二金属管路的表面和纤维增强陶瓷基复合材料的表面进行粘接，完成金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接。
[0010]优选地，在步骤(1)中，所述金属管路为不锈钢金属管路或耐高温合金管路。
[0011]优选地，在步骤(1)中：所述脱模剂为聚四氟乙烯、甲基硅油或液体石蜡中的至少一种。
[0012]优选地，在步骤(2)中，所述纤维编织套管为石英纤维编织套管、高硅氧纤维编织套管或氧化铝纤维编织套管。
[0013]优选地，在步骤(2)中，在步骤(1)中，所述纤维编织套管的内径大于所述金属管路的直径1～2mm。
[0014]优选地，在步骤(2)中，所述纤维编织套管的编织目数大于25目，厚度为0.4～0.6mm。
[0015]优选地，在步骤(2)中，所述二氧化硅溶胶的密度为1.13～1.15g/cm3；所述二氧化
硅溶胶的刷涂次数为6～9次。
[0016]优选地，在步骤(3)中，所述加热处理的温度为240～260℃，时间为0.8～1.2h。
[0017]优选地，在步骤(3)中，所述粘接剂为KH
‑
PSON
‑
1高温粘接剂或KH
‑
PSNBA
‑
1高温粘接剂中的至少一种。
[0018]优选地，在步骤(3)中，所述纤维增强陶瓷基复合材料为石英纤维增强陶瓷基复合材料、氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料或氮化硅纤维增强陶瓷基复合材料中的至少一种。
[0019]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0020](1)本专利技术首先采用纤维编织管套对表面疏水化预处理后的金属管路进行包裹，并在包裹后的纤维编织管套表面刷涂二氧化硅溶胶，经加热处理后纤维编织管套能够与二氧化硅溶胶在金属管路表面形成复合材料，最后采用粘接剂将包裹有金属管路的纤维编织管套与纤维增强陶瓷基复合材料粘接在一起，纤维编织管套的存在能够作为中间介质将金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料连接在一起，阻止了金属管路与复合材料基底通过粘接剂直接相连，从而避免了金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料在热冲击条件下因热膨胀系数不匹配引起的脱粘问题，纤维编织套管形成复合材料后，套管的高温强度显著提升，进而使得连接后的金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料能够在经受多次热冲击后仍能牢固粘接；
[0021](2)在本专利技术一些优选的实施方案中，纤维编织管套的内径大于金属管路的直径，如此有利于金属管路在高温环境下能够在纤维编织套管中自由膨胀，从而进一步保证金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料在热冲击条件下的粘接性能。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术提供的一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法流程图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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。
[0025]现有技术中，传感器的金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料一般通过胶液直接粘接在一起，然而，作为金属材料的金属管路的热膨胀系数较大，而纤维增强陶瓷基复合材料的热膨胀系数相对来说较小，因此在高温环境或热冲击条件下，金属管路与作为基底的纤维增强陶瓷基复合材料因热膨胀系数不匹配，极易发生脱粘现象，从而极大限制了传感器的实际使用。鉴于此，如图1所示，本专利技术实施例提供了一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法，该粘接方法包括：
[0026](1)采用脱模剂对金属管路的表面进行疏水化预处理，得到预处理后的金属管路；
[0027](2)将所述预处理后的金属管路穿过纤维编织套管后，在所述纤维编织套管表面刷涂二氧化硅溶胶，得到第一金属管路；
[0028](3)将所述第一金属管路进行加热处理，得到第二金属管路；
[0029](4)采用粘接剂将所述第二金属管路的表面和纤维增强陶瓷基复合材料的表面进行粘接，完成金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接。
[0030]本专利技术首先采用纤维编织管套对表面疏水化预处理后的金属管路进行包裹，并在包裹后的纤维编织管套表面刷涂二氧化硅溶胶，经加热处理后纤维编织管套能够与二氧化硅溶胶在金属管路表面形成复合材料，最后采用粘接剂将包裹有金属管路的纤维编织管套与纤维增强陶瓷基复合材料粘接在一起，纤维编织管套的存在能够作为中间介质将金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料连接在一起，从而隔绝了热膨胀系数相差较大的金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料通过粘接剂直接粘接，进而有效避免了金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料在热冲击条件下因热膨胀系数不匹配引起的脱粘问题，并且使得连接后的金属管路和纤维增强陶瓷基复合材料能够在经受多次热冲击后仍能牢固粘接；同时通过在纤维编织套管表面刷涂二氧化硅溶胶，加热后使其形成复合材料，有效克服了单纯纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接方法，其特征在于，所述粘接方法包括：(1)采用脱模剂对金属管路的表面进行疏水化预处理，得到预处理后的金属管路；(2)将所述预处理后的金属管路穿过纤维编织套管后，在所述纤维编织套管表面刷涂二氧化硅溶胶，得到第一金属管路；(3)将所述第一金属管路进行加热处理，得到第二金属管路；(4)采用粘接剂将所述第二金属管路的表面和纤维增强陶瓷基复合材料的表面进行粘接，完成金属管路与纤维增强陶瓷基复合材料的表面粘接。2.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述金属管路为不锈钢金属管路或耐高温合金管路。3.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述脱模剂为聚四氟乙烯、甲基硅油或液体石蜡中的至少一种。4.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，在步骤(2)中：所述纤维编织套管为石英纤维编织套管、高硅氧纤维编织套管或氧化铝纤维编织套管。5.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，在步骤(2)中：所述纤维编织套管的内径大于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴焘，杨小波，苑贺楠，李阳，王华栋，张剑，吕毅，
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：