[发明专利]一种耐高温燃气密封胶及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及密封胶技术领域，具体涉及一种采用无机原料制备的耐高温燃气密封胶及其制备方法。

背景技术

航空发动机上一些轴承、机匣贴合面、调节器壳体接合面、管路对接等部位需要承受500℃左右的高温燃气的冲蚀。这些部位所使用的密封胶需要耐各类烃类、汽油、燃油以及润滑油的浸泡和高温燃气的冲蚀，要求密封胶具有耐高温燃气的性能。

耐高温密封胶有两种形式存在，一方面以高分子材料为基料的密封胶,当受热温度超过高分子材料的软化点或分解温度，该种胶料也就失去密封作用，如常用的硅橡胶、氟橡胶、硅氟橡胶为基料的密封垫料使用温度最高，其耐热温度低于300℃，而加入耐热无机填料与金属粉末，虽然其耐热性有所提高，但易产生裂纹、掉块等故障。另一方面以无机化合物作为基料的密封胶,通过提高液体胶料的耐热性来提高耐热性，但其强度和附着力低，易粉化。

为了适应航空发动机这些零部件耐高温燃气工作的要求，保证使用部位良好的密封，需要研究一种使用方便，涂敷在结合面上随结合面的形状可自由成型，耐各类烃类、汽油、燃油以及润滑油的浸泡和高温燃气的冲蚀，能在温度低于700℃和压力为500大气压环境条件下起接头胶接、密封作用的耐高温燃气密封胶。

发明内容

本发明的发明目的为提供一种耐受性高的耐高温燃气密封胶，解决了传统密封胶对温度不耐受、易粉化以及粘合强度低的问题。

本发明一种耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂30～40份，硅酸铝粉10～15份，氧化铝粉2～6份，水玻璃45～55份。

进一步的，上述一种耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂35份，硅酸铝粉12份，氧化铝粉3份，水玻璃50份。

上述一种耐高温燃气密封胶，其中所述石英砂为超细硅微粉。

上述一种耐高温燃气密封胶，其中所述硅酸铝粉粒度≥200目；所述氧化铝粉粒度≥200目。

由于铝离子的半径接近Si⁴⁺的半径，可获得较高的胶接强度，所以选择石英砂和氧化铝粉为耐高温燃气密封胶固化剂；同时为了降低固化剂的表面活性，提高胶层的致密程度，固化剂粉料需经过高温烧结，排除气孔，减少了晶格缺陷和比表面积。随着烧结温度提高，胶接强度上升，但并非温度越高越好，因此锻烧温度控制(800～900)℃，时间控制在(15～20)min。

耐高温燃气密封胶的助剂为硅酸铝粉，硅酸铝粉的加入一方面可以与固化剂一起形成低共熔混合物，降低烧结温度，另一方面则参与固相反应。

上述一种耐高温燃气密封胶，其中所述水玻璃为改性水玻璃，其模数为2.5～3.2。改性水玻璃(硅酸钠)模数越大，粘度越大，粘接力增大；但模数越大，固体硅酸钠越难溶于水，需加热、蒸汽才能溶解，通过水玻璃改性，调整模数为2.5～3.2，同时用蒸馏水稀释至密度(1.3～1.35)g/cm³，从而获得较强的吸附能力，适宜的反应速度和较高的胶接强度。

本发明还提供一种耐高温燃气密封胶的制备方法。

上述耐高温燃气密封胶的制备方法，包括：

a、石英砂制备：用蒸馏水或去离子水水洗石英砂2～3次，150～160℃烘干，球磨或手工研磨，过200目筛，取粒径≥200目的粉末在800～900℃下煅烧15～20min，保存于密闭的玻璃容器中待用；

b、硅酸铝粉制备：取粒径≥200目的硅微粉，在800～900℃下煅烧15～20min，保存于密闭的玻璃容器中待用；

c、氧化铝粉制备：取粒径≥200目的氧化铝粉，在800～900℃下煅烧15～20min，保存于密闭的玻璃容器中待用；

d、水玻璃制备：取模数为2.5～3.2的改性水玻璃，用蒸馏水或去离子水稀释至密度1.30～1.35g/cm³，待用；

e、配制：按上述原料重量份配比，将a、b、c、d步骤得到的石英砂、硅酸铝粉、氧化铝与水玻璃混拌均匀，直至没有渣粒和团块，即得。

上述耐高温燃气密封胶在航空发动机上的应用。

本发明采用水玻璃作为基料；石英砂和氧化铝粉作为固化剂；硅酸铝粉作为助剂配制而成的耐高温燃气密封胶，适应航空发动机零部件耐高温燃气工作的要求，保证使用部位良好的密封。

上述耐高温燃气密封胶在航空发动机上的应用，包括以下步骤：

(1)零件对接表面清除油脂：采用石油溶剂清除零件对接表面的油脂，并在空气中干燥10～15min；