用于連接Al2O3陶瓷的耐高溫膠黏劑的制備與研究

秦 巖， 饒志龍， 黃志雄

(武漢理工大學 特種功能材料技術教育部重點實驗室，武漢430070)

陶瓷材料具有高溫強度高、耐磨性好、耐熱流沖刷及膨脹系數小等優點，是航空發動機燃燒室/加力燃燒室火焰筒、渦輪轉子/靜子葉片、加力燃燒室火焰穩定器、排氣噴管調節片等部件的理想高溫結構材料［1］。但陶瓷的脆性和高剛度限制了它在大尺寸和復雜形狀結構件中的應用，因而連接技術在陶瓷材料的應用中顯得尤為重要［2］。傳統的陶瓷連接技術，比如機械連接、固相擴散及高溫釬焊等都不可避免的存在高空隙率、熱膨脹系數不匹配、產生應力集中及連接強度不高等問題，而采用陶瓷先驅體連接陶瓷能很好解決上述問題［3～5］。所俊等［6］對先驅體硅樹脂連接Cf/SiC 復合材料進行研究，探討硅樹脂固化裂解過程、惰性及活性填料對連接性能的影響。研究發現，硅樹脂的固化主要通過消耗Si—OH 來完成，加入5%(質量分數)惰性填料SiC或活性填料(納米Al，Si 粉)可大幅度提高硅樹脂對Cf/SiC 復合材料的連接性能。Colombo 等［7］研究先驅體硅樹脂SR350 在熱處理溫度800 ～1200℃范圍內對SiC 陶瓷高溫連接性能的影響，研究發現，隨熱處理溫度上升SR350 對SiC 陶瓷的連接性能增加，在1200℃時彎曲強度最大達到220MPa，剪切強度最大達到39MPa;先驅體硅樹脂SR350 熱裂解轉變成SiOC 無定型陶瓷連接層，從而起到對SiC 陶瓷的連接作用。Yuan 等［8］研究了硅樹脂YR3184 對反應燒結SiC 陶瓷和無壓燒結SiC 陶瓷的連接性能，研究表明硅樹脂YR3184 連接反應燒結SiC 陶瓷的最大值為197MPa，對無壓燒結SiC 陶瓷的粘接最大值為163MPa。……