飛行器發(fā)展背后竟然還要解決膠水難題？新技術(shù)解決高溫粘合需求

2023-11-23 14:56:11來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：膠水閱讀量：13945

　　膠水是個(gè)非常寬泛的概念，大部分能夠粘接兩個(gè)物體的物質(zhì)基本都能在特定場(chǎng)合被稱(chēng)作膠水。膠水對(duì)于生活的價(jià)值取決于人類(lèi)對(duì)于物質(zhì)粘接的實(shí)際需求，考慮到現(xiàn)有材料的種類(lèi)不斷豐富，加工工藝的簡(jiǎn)化以及生產(chǎn)、修復(fù)工作中的實(shí)際需要，膠水在生活中非常普遍，甚至類(lèi)型多到光列舉就能占據(jù)滿(mǎn)滿(mǎn)一頁(yè)紙。

　　但或許也正是因?yàn)槟z水過(guò)于常見(jiàn)，因此大部分時(shí)候，膠水給人的感覺(jué)是一種“應(yīng)急舉措”或者是“草率了事”，總之和“精密”兩字似乎聯(lián)系不上，殊不知，膠水對(duì)于航空航天工程來(lái)說(shuō)一直是個(gè)重要課題。

　　在航空航天工程中，不同材料之間的連接一直是一個(gè)重要的課題，一般來(lái)說(shuō)是通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是也存在許多無(wú)法通過(guò)結(jié)構(gòu)來(lái)完成的拼接工作，這時(shí)候就需要使用膠水了。但是這就又涉及到一個(gè)復(fù)雜的高溫粘接技術(shù)難題。簡(jiǎn)單的說(shuō)飛行器工作的時(shí)候往往會(huì)出現(xiàn)高溫的工作環(huán)境，而傳統(tǒng)的膠水隨著溫度的增加，其粘接強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，并且隨著材料精度的提高，解決這種高溫粘接技術(shù)難題的可行手段就越少。尤其是像氧化鋯與鈦合金這類(lèi)，陶瓷合金之間的粘接工作，傳統(tǒng)膠水很難勝任。

　　而這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上也很大程度上限制了飛行器的發(fā)展。飛行器的有效防護(hù)依賴(lài)于陶瓷基復(fù)合材料與金屬部件的組合形成的熱防護(hù)模塊，但機(jī)械連接、焊接、釬焊、傳統(tǒng)膠接等是無(wú)法適應(yīng)極端高溫環(huán)境的，這也就導(dǎo)致了在極端環(huán)境下，飛行器的安全會(huì)下降。不過(guò)就在前段時(shí)間，中國(guó)民航大學(xué)給出了解決方案。

　　據(jù)悉，該校團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出了一種適用于氧化鋯與鈦合金專(zhuān)用耐高溫膠。該膠黏劑最高耐溫可達(dá)1200℃，室溫至1100℃范圍內(nèi)的粘接強(qiáng)度均高于5兆帕，很好地解決了陶瓷合金之間的高溫粘接技術(shù)難題。

　　根據(jù)相關(guān)報(bào)道公開(kāi)的內(nèi)容顯示，該校團(tuán)隊(duì)是“利用溶膠凝膠包覆高活性多元金屬粉預(yù)制技術(shù)，改進(jìn)了硅樹(shù)脂基膠黏劑制備工藝，實(shí)現(xiàn)了合金化對(duì)耐高溫膠陶瓷化進(jìn)程的可控調(diào)控。通過(guò)膠層共價(jià)鍵與金屬鍵的共存，解決了陶瓷與合金無(wú)法化學(xué)相容的瓶頸。同時(shí)，通過(guò)熱膨脹系數(shù)可控調(diào)節(jié)，最終突破熱膨脹系數(shù)差異大的壁壘，實(shí)現(xiàn)了熱應(yīng)力的有效緩和”(信息來(lái)源：科技日?qǐng)?bào))，最終實(shí)現(xiàn)陶瓷與合金之間鍵合。

　　值得一提的是，這種膠水的出現(xiàn)，還進(jìn)一步解決了高溫部件制備、熱防護(hù)系統(tǒng)安裝和修補(bǔ)的部分難題。并且，目前該成果已經(jīng)被授予了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，并發(fā)表在國(guó)際期刊《今日材料通訊》上。

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