〈耐高温胶〉耐高温胶水有哪些?

碳化硅材料在高温下具有很好的稳定性和优异的机械性能，因此被广泛应用于有高温要求的航空、电子、交通和核领域。

然而，这种材料及其硬且脆，很难一次成型为大尺寸和复杂构造的结构件。这时候，胶黏剂就可以派上用场了。

被用于粘接碳化硅的胶黏剂，性能要求特别苛刻，尤其在耐高温方面，必须可以承受成百上千的高温，即使在极高的温度下（比如1000℃）依旧保持较高的粘接力。

前文我们介绍过一篇“不可思议的超高耐热胶黏剂!”（点击链接，即可打开文章阅读）：在1000℃下加热10min后测试，胶水仍有10MPa的剪切粘接强度。

今天我们再推荐一个难以置信的胶黏剂界黑科技：在1000℃下加热2h后测试，胶水仍有31.7MPa的剪切粘接强度。

该胶水由国防科技大学科研团队推出，主要成分为甲基硅树脂(polymethylsilane, PMS)和D4Vi 【CH3(CH2QCH)SiO]4)】，两者混合均匀，于氮气的保护下在120℃反应3小时，得到的高粘度聚合物便为超高耐热胶黏剂。PMS与D4Vi之间的主要反应如下图所示：

用上述所制胶水粘接两片碳化硅片材，粘接面积为10mm X 10mm，在200℃下烘烤2小时，即可完全固化。

研究者把上述测试样件在不同温度下加热2小时后，立即测试胶水的剪切强度，结果如下图所示：

当测试温度从200℃上升到600℃时，粘接剪切强度从15MPa下降到5MPa。研究者利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同温度下胶体内部结构，发现当温度从200℃提高到600℃时，胶体内部出现越来越多的缺陷孔洞，因此认为在600℃的温度下，胶体的有机结构被分解破坏，释放出气体，引起体积收缩，因而削弱了胶水的粘接力度。

当温度继续升高时，胶水粘接强度也随之提高；当温度达到1000℃时，胶水的粘接强度达到最高值31.7 MPa。SEM图片显示，此时胶体内部再次变得致密。研究者认为，此温度下，胶体残余的无机结构与碳化硅片材之间的界面稳定性更高，形成了更强更稳定的化学键，因此粘接强度得到迅速提升。

当温度再升到1200℃时，粘接强度又重新下降到15MPa，这是因为无机结构在如此高的温度下发生分解而致。

但无论如何，1200℃下仍然有15MPa的粘接强度，足以满足很多结构粘接的要求。但该胶水被高温处理后，其它机械性能如何，有待商榷。

测试数据来自参考文献

参考文献链接：

• doi:10.1016/j.ijadhadh.2012.01.002