[发明专利]一种Al2O3-SiO2系高温粘结剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Al₂O₃‑SiO₂系高温粘结剂及其制备方法，步骤如下：将30～35 重量份的ρ‑Al₂O₃粉、15～20 重量份的0.2～0.6 mm板状刚玉、15～20 重量份的0.5～1.0 mm板状刚玉、23～26 重量份的硅微粉、0.1～0.6 重量份的氧化镁、8～13 重量份的结合剂和10～15 重量份的水于搅拌机中混合均匀，即得室温固化型Al₂O₃‑SiO₂系高温粘结剂。本发明克服了现有高温粘结剂粘结强度低、使用温度范围有限、固化温度高等问题，具有成本低、工艺简单、固化温度低和高温下强度好的特点。

技术领域

本发明属于高温粘结剂技术领域。具体涉及一种Al₂O₃-SiO₂系高温粘结剂。

背景技术

近年来，随着航空航天、电子和机械制造工业等领域的迅猛发展，人们对耐高温材料的需求越来越大、性能要求越来越高，而耐高温材料部件的连接是材料使用要解决的一个重要问题。现今，采用粘结剂是连接高温材料部件的重要手段之一。

有机高温粘结剂主要有酚醛树脂类、环氧树脂类、聚四氟乙烯类、有机硅类粘结剂等。酚醛树脂粘结剂是最早开发的一类用在耐火材料的粘结剂，存在高温下易热解、脆性大、吸水率高和使用温度低（200～300 ℃）等问题；环氧树脂粘结剂具有力学性能好、粘结力强、易加工等优点，但大多数环氧树脂固化物性脆，耐冲击力和韧性差；聚四氟乙烯相较于环氧树脂，具有较高的热氧化分解温度，可代替环氧树脂作高温粘结剂，但聚四氟乙烯存在难粘结的问题；有机硅类粘结剂因其具有以Si-O为主链、有机基团为侧链的结构，表现出优异的高温热稳定性，但有机硅类粘结剂存在固化温度高、耐溶剂性差和质脆等问题。由于有机高温粘结剂存在高温易热解、成本高和毒性大等问题，其使用范围受到很大限制。

无机高温粘结剂主要有硅酸盐类（硅酸钠水玻璃（Na₂O·nSiO₂)或者硅酸钾水玻璃（K₂O·nSiO₂））、磷酸盐类和金属氧化物类粘结剂等。硅酸盐粘结剂具有一定的粘结力，硬化后形成的SiO₂具有网状结构可提高材料的强度，但存在固化条件高、粘结强度低和质脆等问题；磷酸盐类粘结剂与硅酸盐粘结剂相比，具有更好的耐热性和抗氧化性，但磷酸盐粘结剂很难实现低温固化，而且脆性大；金属氧化物粘结剂具有较高的使用温度。因无机高温粘结剂具有高温稳定性好、原料丰富和成本低等优点，在高温环境中多采用无机高温粘结剂。但无机高温粘结剂存在固化温度高、粘结强度低等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种成本低、工艺简单、可室温固化、耐高温的Al₂O₃-SiO₂系高温粘结剂及其制备方法，用该方法制备的Al₂O₃-SiO₂系高温粘结剂具有固化温度低、高温下强度好的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种Al₂O₃-SiO₂系高温粘结剂的制备方法，步骤如下：将30～35 重量份的ρ-Al₂O₃粉、15～20 重量份的0.2～0.6 mm板状刚玉、15～20 重量份的0.5～1.0 mm板状刚玉、23～26重量份的硅微粉、0.1～0.6 重量份的氧化镁、8～13 重量份的结合剂和10～15 重量份的水于搅拌机中混合均匀，即得室温固化型Al₂O₃-SiO₂系高温粘结剂。

所述ρ-Al₂O₃粉的纯度≥99.0%。