[发明专利]一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明涉及一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法，属于无机材料领域，所制备的粘结剂可用于各种多孔陶瓷材料的粘接。本发明的粘接剂在室温至高温范围内对多孔陶瓷具有较高的粘接强度，满足多孔陶瓷部件在高温环境的使用要求。本发明的粘结剂也可用于异质多孔材料的粘接。

技术领域

本发明涉及一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法，属于无机材料领域，所制备的粘结剂可用于各种多孔陶瓷材料的粘接。

背景技术

多孔陶瓷密度小，热导率低，作为高温隔热材料，广泛用于航空航天、冶金、窑炉保温等领域。在应用中，多孔陶瓷被加工成各种形状以满足使用环境要求，多孔陶瓷之间的可靠连接成为应用中需要解决的问题。粘接是陶瓷材料最常用的连接方式，高温下的粘接通常采用耐高温的无机粘结剂。常见的无机粘结剂主要有磷酸盐和硅酸盐，虽然耐温性高，但高温下粘接强度较低。以酚醛树脂为基体的有机粘结剂在高温下具有较高的粘接强度，但不足之处是不能在氧化性气氛中使用。因此，研制一种粘接强度高、且能够在氧化性气氛中使用的高温粘结剂对多孔陶瓷材料的应用具有十分重要的价值。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法，该粘结剂包括基体和填料，基体为部分水解的硅烷聚合物，填料为玻璃粉、碳化硼、粘土、二硅化钼和六硼化硅的混合物。将填料分散于基体中，填料能够催化硅烷的聚合反应，使粘结剂的粘度逐渐提高。当粘结剂具有合适的粘度时，将粘结剂浆料均匀涂覆在多孔陶瓷表面，部分粘结剂渗入到多孔陶瓷的孔隙中，随缩聚反应的继续，粘结剂逐渐固化，将多孔陶瓷粘接在一起。

本发明的技术解决方案是：

一种用于多孔陶瓷的粘结剂，该粘结剂包括基体和填料；基体和填料的质量比为：1：(0.2～1.5)；

所述的基体为硅烷R₁R₂Si(OR)₂的水解缩聚产物，其中R₁为-H、-CH₃、-C₂H₅、-CH＝CH₂或-C₆H₅，R₂为-H、-CH₃、-C₂H₅、-CH＝CH₂或-C₆H₅，R为-CH₃或-C₂H₅；基体为上述一种或二种硅烷水解缩聚后的溶液；

填料为玻璃粉、碳化硼、粘土、二硅化钼和六硼化硅的混合物；将玻璃粉、碳化硼、粘土、二硅化钼和六硼化硅的混合物使用球磨机进行球磨混合，得到填料；玻璃粉、碳化硼、粘土、二硅化钼和六硼化硅的质量比为：1：(0.02～0.25)：(0.005～0.20)：(0.01～0.30)：(0.01～0.25)；

一种用于多孔陶瓷的粘结剂的制备方法，该方法的具体步骤包括：

(1)将硅烷R₁R₂Si(OR)₂加入去离子水，使硅烷水解、缩聚，得到基体；

硅烷R₁R₂Si(OR)₂与去离子水的质量比为：1:(0.25～0.5)；

(2)在步骤(1)得到的基体中，加入填料，搅拌，得到均匀的浆料；

其中基体和填料的质量比为：1：(0.2～1.5)；

一种用于多孔陶瓷的粘结剂的使用方法，该方法的具体步骤包括：

(1)将得到的设定粘度的浆料涂覆在多孔陶瓷粘接面表面，对接后，放入真空袋中，抽真空，利用气压将粘接面压紧，固化；