本發(fā)明涉及一種耐高溫膠粘劑，具體涉及一種可用于C/C復合材料、石墨、熱解石墨材料粘接的耐高溫膠粘劑及其制備方法。

背景技術：

碳材料具有優(yōu)異的高溫性能，在高溫領域有著廣泛而重要的應用。但碳材料固有的脆性使其在生產和加工大型或形狀復雜制品時將面臨極大的困難，粘接技術可有效解決上述難題。作為碳材料典型代表的石墨、C/C復合材料、熱解石墨等不僅具有優(yōu)異的高溫熱物理性能，而且還具有良好的導電性。

目前通常使用的高溫粘接主要依賴無機陶瓷型高溫膠粘劑，但其粘接強度低，導電性能不佳，不僅需要和螺栓等連接方式復合使用，且也不利于石墨、C/C復合材料等碳材料制品高溫下導電導熱等性能的發(fā)揮。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種碳材料用的耐高溫膠粘劑，以解決目前耐高溫膠粘劑在800℃以上應用時粘接強度較低，導電、導熱性能低等問題。

為解決存在的技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種碳材料用的耐高溫膠粘劑，由高殘?zhí)紭渲蛷秃咸盍辖M成，所述的高殘?zhí)紭渲c復合填料的比例為100：55-95。

本發(fā)明所述的高殘?zhí)紭渲ǚ尤渲?、呋喃樹脂、苯并噁嗪樹脂等。

本發(fā)明所述的酚醛樹脂包括熱固性樹脂和熱塑性酚醛樹脂，所述的熱塑性酚醛樹脂選用六甲基四胺作為固化劑。

本發(fā)明所述的呋喃樹脂包括糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂等，選用工業(yè)磷酸、苯磺酰氯、硫酸乙酯的一種作為固化劑。

本發(fā)明所述的復合填料由石墨粉、硼粉、碳化硼、氮化硼、鋯粉、硅粉、硼化鋯、氧化鋯等的二種或二種以上及與高殘?zhí)紭渲鄳墓袒瘎┙M成，根據(jù)被粘接材料的使用溫度進行選擇。一般，本發(fā)明所述復合填料的粒徑根據(jù)使用情況進行選擇，特別地，本發(fā)明復合填料的粒徑優(yōu)選為0.1-100μm。

本發(fā)明所述的耐高溫膠粘劑的制備方法，其步驟如下：

1）準備復合填料，按照耐高溫膠粘劑的配方準備復合填料粉末；

2）混合復合填料，將準備好的復合填料粉末通過人工或機器攪拌均勻；

3）制備膠粘劑，將高殘?zhí)紭渲蛷秃咸盍习凑漳透邷啬z粘劑的配方攪拌均勻；

4）粘接、固化，在被粘物的粘接面涂覆膠粘劑，并進行粘接，然后進行固化。

本發(fā)明所述的固化劑如果為粉末狀固化劑，則先與復合填料混合，再與高殘?zhí)紭渲旌?；如果固化劑為液態(tài)，則高殘?zhí)紭渲c復合填料混合后添加固化劑。

有益效果

本發(fā)明通過在高殘?zhí)紭渲刑砑訌秃咸盍希诟邷厥褂铆h(huán)境下，復合填料間或復合填料與被粘物間發(fā)生復雜的多相化學反應，生成耐溫性更高的產物，從而使膠粘劑在經(jīng)受高溫環(huán)境后仍保留較高的固相殘留率，起到粘接作用。制備的膠粘劑具有適用溫度高、溫域寬的特點，能夠在800℃以上長時間使用，在高溫下具有優(yōu)異的導電和導熱性。有效解決了目前耐高溫膠粘劑在800℃以上應用時粘接強度較低、導電導熱性能低等問題。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

本發(fā)明實施實例1：

粘接石墨與石墨材料，粘接后能在1400-1600℃環(huán)境下長時間使用。

設計的膠粘劑由硅鈦改性酚醛和復合填料組成。

復合填料由硼粉、硅粉、鋯粉、硼化鋯粉、六甲基四胺組成，硼粉、硅粉、鋯粉、硼化鋯粉、六甲基四胺的比例為30：20：20：25：5，通過手工攪拌15-20分鐘，獲得復合填料。

將硅鈦改性酚醛樹脂和復合填料按照100：75的比例混合，通過手工攪拌5-10分鐘，直至混合均勻，獲得膠粘劑。

將膠粘劑涂覆于石墨材料粘接面，并進行粘接，并擠壓控制膠層厚度在0.15±0.02mm，然后清理粘接面周圍多余的膠粘劑，并施加0.5Mpa的壓力。

然后將放入固化爐，以45℃/h的升溫速率升溫至130℃，在130℃下保溫4小時，自然冷卻至40℃出爐。

室溫下的壓縮剪切強度為10-12MPa，在1400℃處理240小時后的壓縮剪切強度為16-18Mpa，在1600℃處理240h后的壓縮剪切強度為18-20MPa。

本發(fā)明實施實例2：

粘接C/C復合材料與石墨材料，粘接后能在1200-1400℃環(huán)境下長時間使用。

設計的膠粘劑由硼改性酚醛和復合填料組成。

復合填料由硼粉、硅粉組成，硼粉、硅粉的比例為60：40，通過手工攪拌15-20分鐘，獲得復合填料。

將硼改性酚醛樹脂和復合填料按照100：85的比例混合，通過手工攪拌5-10分鐘，直至混合均勻，獲得膠粘劑。

將膠粘劑涂覆于C/C復合材料與石墨材料的粘接面，并進行粘接，并擠壓控制膠層厚度在0.2±0.02mm，然后清理粘接面周圍多余的膠粘劑，并施加0.2MPa的壓力。

然后將放入固化爐，以45℃/h的升溫速率升溫至120℃，保溫1小時，以30℃/h的升溫速率升溫至150℃，保溫1小時，然后以自然冷卻至40℃出爐。

室溫下的壓縮剪切強度為13-15MPa，在1200℃處理240小時后的壓縮剪切強度為17-20Mpa，在1400℃處理240h后的壓縮剪切強度為19-21MPa。