[发明专利]一种高熵磷酸盐、高温粘结剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种高熵磷酸盐、高温粘结剂及其制备方法与应用，所述高熵磷酸盐通式为M_XH_YPO₄，其中0≤X≤1.5、0≤Y≤2，M至少包含铝、钙、镁、锌四种金属离子。所述高温粘结剂按重量百分比计，包括组分：高熵磷酸盐50～92％，水余量；所述高熵磷酸盐由磷酸与金属化合物反应所得。本发明所述高温粘结剂不仅具有优良的耐高温性能，能够长时间耐受1500℃高温，并且在高温下内具有良好的粘结、附着以及腐蚀防护性能。

技术领域

本发明涉及粘结剂技术领域，尤其涉及一种高熵磷酸盐、高温粘结剂及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着科学技术的进步，粘结技术作为一种连接不同物质的方法，被越来越广泛的应用。在耐高温领域，粘结剂也发挥了其应有的作用。耐高温粘结剂由于其在耐温性能方面的独特优势，目前已广泛应用于多种高科技领域，特别是航空、航天、汽车及锅炉等领域，耐高温粘结剂发挥着不可替代的重要作用。

目前，应用于中低温领域的粘结剂已经有大量报道，广泛应用于蒸汽管道、发动机外壳及排气管领域，均具有良好的耐温防腐蚀效果。而应用于高温领域如各种高温窑炉、烧结炉、高温冶炼、航天航空等方面的高温腐蚀防护的粘结剂的性能均较为单一，难以应付环境复杂恶劣的高温设备与部件的腐蚀防护。

市场上现有的各种水溶性磷酸盐的性能会随着金属阳离子的不同而发生很大改变，如磷酸二氢钙的耐水性较好，但在附着及溶解度方面较差；而磷酸二氢铝、磷酸二氢镁在强度及附着方面较好，但耐水性能稍差。如上所述，各种单金属元素水溶性磷酸盐粘结剂均存在着明显的优点和缺点，在实际的应用中，不能够同时满足耐水、粘结强度以及附着、防腐等性能要求。而此发明由高熵磷酸盐M_XH_YPO₄组成，通过将各种金属离子进行复配，并调整其用量，旨在解决现的粘结剂性能均较为单一，耐高温性能较差，在高温环境下粘结、附着以及腐蚀防护性能不足的问题。

因此，开发能够作为涂料成膜物质并且能够耐受1500℃以上温度、各方面性能均较优异的粘结剂具有重要的实际意义及广阔的市场前景。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高熵磷酸盐、高温粘结剂及其制备方法与应用，通过嫁接各种金属离子及对其用量的调整，旨在解决现有的粘结剂性能均较为单一，耐高温性能较差，在高温环境下粘结、附着以及腐蚀防护性能不足的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种高熵磷酸盐，其中，所述高熵磷酸盐通式为M_XH_YPO₄，其中0≤X≤1.5、0≤Y≤2，M至少包含铝、钙、镁、锌四种金属离子。

本发明提供的又一种高熵磷酸盐，其中，按重量百分比计，包括组分：磷酸60～85％，金属化合物15～40％；所述金属化合物至少含有铝、钙、镁和锌四种金属的化合物。

本发明提供了一种高温粘结剂，其中，按重量百分比计，包括组分：高熵磷酸盐50～92％，水余量；所述高熵磷酸盐由磷酸与金属化合物反应所得；所述高熵磷酸盐通式为M_XH_YPO₄，其中0≤X≤1.5、0≤Y≤2，M至少包含铝、钙、镁、锌四种金属离子。

所述的高温粘结剂，其中，所述M至少还含有铜、锆、钛、铁四种金属离子的至少一种。

所述的高温粘结剂，其中，按重量百分比计，以高温粘结剂中含有的所有金属离子为100％，各种金属离子的含量为：铝离子5～25％，钙离子0.5～7％，镁离子5～42％，锌离子7～55％、铜离子0～35％，锆离子0～42％，钛离子0～40％，铁离子0～25％。

所述的高温粘结剂，其中，所述金属化合物为固体粉末状，粒径为1nm～20μm。