[发明专利]一种耐高温无机密封胶及其制备与密封方法

说明书

本发明属于无机密封材料技术领域，涉及一种耐高温无机密封胶及其制备与密封方法。所述的耐高温无机密封胶按重量百分比含有40‑50％的钠水玻璃，30‑35％的莫来石，8‑10％的镁铝尖晶石，2‑3％的二氧化钛，2‑3％的氧化锌，2‑4％的滑石粉，1‑2％的氧化钙，3‑5％的石棉纤维。本发明的耐高温无机密封胶克服了现有无机密封胶粘接陶瓷与金属时相容性与气密性差的缺点，能够很好地实现陶瓷部件与金属部件间的密封；本发明的方法能够使制备得到的耐高温无机密封胶在进行陶瓷部件与金属部件间的密封后，整体密封件耐高温、气密性好、耐水性强、耐热冲击、无毒安全。

技术领域

本发明属于无机密封材料技术领域，涉及一种耐高温无机密封胶及其制备与密封方法。

背景技术

无机密封胶具有粘接强度高、密封性能好、耐高温、耐腐蚀、安全无毒等优点。利用无机密封胶粘接金属与金属或陶瓷与陶瓷等性能相近的材质在现有技术中报道较多，如CN104388024A公开了一种用于金属间缝隙处粘接密封的耐高温密封胶，又如CN105315900A公开了一种陶瓷密封胶及其制备方法。

但应用于高温环境、适用于陶瓷和金属间粘接的无机密封胶在现有技术中少有公开。因为陶瓷与金属的物理性质、化学性质、机械性能差异很大，要将两者牢固地粘接，在实践中存在诸多困难，如线膨胀系数(氧化锆陶瓷为7.5×10^-6K^-1，而不锈钢为20×10^-6K^-1)差别引起的热应力、高温下多晶转变的发生、陶瓷的低浸润性等，这些因素导致陶瓷材料和金属材料的粘接相容性较差。

通过调节耐高温密封胶配方，实现密封胶热膨胀系数介于氧化锆陶瓷与金属的热膨胀系数之间，从而使氧化锆陶瓷和金属之间有较好的粘接相容性，是完成氧化锆陶瓷与金属间密封的技术关键。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种耐高温无机密封胶，以能够很好的实现陶瓷部件与金属部件间的密封。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种耐高温无机密封胶，所述的耐高温无机密封胶按重量百分比含有40-50％的钠水玻璃，30-35％的莫来石，8-10％的镁铝尖晶石，2-3％的二氧化钛，2-3％的氧化锌，2-4％的滑石粉，1-2％的氧化钙，3-5％的石棉纤维。

本发明的耐高温无机密封胶中的钠水玻璃可耐温800-1000℃，粘接强度大、粘接应力小、粘接可靠性高。

钠水玻璃是本发明耐高温无机密封胶的基体材料，其粘接性、粘接强度和成膜能力较好，且廉价易得。钠水玻璃基料与镁铝尖晶石等混合后发生化学反应，形成类陶瓷结构，强度和耐水性显著提高。由于水玻璃线膨胀系数与金属等材料相近，因而粘接后的热应力较小，可靠性较高。

本发明的耐高温无机密封胶中的莫来石、二氧化钛、氧化锌、滑石粉及氧化钙的合理配比可以改善粘接层表面裂纹，提高粘接层表面致密性、耐水性及粘接强度。

莫来石在密封胶中的作用有三点：(1)提高密封胶的耐热性；(2)提高密封胶的固/液比，减少密封胶的脱水收缩量；(3)调整密封胶硬化物的热膨胀系数。莫来石具有极好的化学稳定性，在高温下具有高强度及热膨胀系数小的特性，具有很好的抗热震性能和机械性能，因此对密封胶的粘接强度和耐水性能均有显著影响，可以提高密封胶的强度、耐水性，改善脆性等性能。

氧化锌和二氧化钛二者混合使用可以防止密封胶粘接层的粉化，提高粘接层的热稳定性。

滑石粉、氧化钙可以提高密封胶粘接层的强度。

本发明的耐高温无机密封胶中的镁铝尖晶石可以有效降低密封胶粘接层的脆性，提高密封胶粘接层致密性和剪切强度。

镁铝尖晶石具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，可以提高密封胶粘接层的硬度、增加密封胶粘接层的密实性，但镁铝尖晶石加入量不宜过多，否则会影响流动性，不易涂刷。