面对陶瓷与超合金难以高温连接的技术瓶颈，中国民航大学本科生团队在理学院教师王明超的指导下，完成了极端环境下陶瓷与合金异质材料连接用耐高温胶黏剂的制备与性能研究。

耐高温陶瓷粘合剂的应用与特点

耐高温陶瓷粘合剂是一种专门用于在高温环境下粘合陶瓷材料的胶合剂。它具有许多独特的特点，使其在各个领域得到广泛的应用。

耐高温陶瓷粘合剂具有优异的耐温性能。能够在高达1500°C甚至更高的温度下保持稳定的粘合效果。这使得它在高温工艺中的应用变得可能，例如高温炉、燃气轮机和炼油装置等。

耐高温陶瓷粘合剂能够抵御酸、碱、溶剂等多种化学物质的侵蚀，保持粘接材料的稳定性和完整性。这使得它在化学工业、电池制造和半导体行业等领域的应用得到了广泛认可。

耐高温陶瓷粘合剂还具有较高的粘接强度和耐磨性能。能够在高温环境下保持稳定的粘合效果，不易断裂或脱落。同时，它还能够承受较大的压力和摩擦，具有较长的使用寿命。这些特点使得它在机械工程、航空航天和汽车制造等行业得到广泛应用。

总之，耐高温陶瓷粘合剂的应用和特点使其成为许多高温环境下必不可少的胶合材料。它的耐温性能、化学稳定性和粘接强度等特点使其在各个领域都能发挥重要作用，推动着现代工业技术的发展。

耐高温1200℃，新型耐高温胶可牢牢粘住陶瓷与合金

王明超长期从事飞行器热防护耐高温材料方面的研究，他指导项目负责人、材料物理专业的陈兆立，利用溶胶凝胶包覆高活性多元金属粉预制技术改进硅树脂基胶黏剂制备工艺，实现了合金化对耐高温胶陶瓷化进程的可控调控。通过胶层共价键与金属键的共存，解决了陶瓷与合金无法化学相容的瓶颈。通过热膨胀系数（CTE）可控调节，突破了CTE差异大的壁垒，实现了热应力的有效缓和。研发出了一种适用于氧化锆与钛合金专用耐高温胶。

该胶黏剂最高耐温可达1200℃，室温至1100℃范围内的粘接强度均高于5兆帕，很好地解决了陶瓷合金之间的高温粘接技术难题，在航空航天领域具有广泛的应用前景。该成果近日发表在国际期刊《今日材料通讯》上，并授权国家发明专利。

研发原因

据了解，随着航空航天科技的重大突破，众多超高音速飞行器应运而生。高超音速飞机在机身前缘与发动机周围舱壁部位存在的热防护问题，一直是制约飞机速度与安全的重要因素。

陶瓷基复合材料是实现热防护的重要部件，其与金属部件的组合可通过互补方式来实现飞行器的有效防护。然而，机械连接、焊接、钎焊、传统胶接等常规方式，难以保障陶瓷与合金大型部件在极端高温环境的有效连接，而极具潜力的耐高温胶接技术在陶瓷与合金连接方面存在空白。

中国民航大学本科生团队负责人、材料物理专业的陈兆立介绍，耐高温胶接是实现高温部件制备、热防护系统安装和修补的重要途径，而目前耐高温胶多适用于陶瓷，无法适用于合金。面对航空航天日益苛刻的高温环境，研发陶瓷与合金连接用耐高温胶的需求迫在眉睫，且意义十分重大。

团队独创性地研发了可为氧化锆陶瓷与钛/镍合金在室温至1100℃提供5MPa及以上粘接强度的新型耐高温胶产品，该产品还适用于钛/镍合金与氧化铝纤维布/毡、气凝胶、高温玻璃之间的连接，现已在多个预研项目上得到应用，在航空航天领域具有广泛的应用前景。

针对陶瓷与合金之间无法键合，理化性质尤其是热膨胀差异大而难以实现高温连接这一技术瓶颈，项目团队先后考察了多种金属粉搭配在高温环境下对硅树脂基耐高温胶粘接性能与组分结构演变的影响，通过对百十种配方的筛选最终确定了Six-Aly-Tiz-Nik多元金属粉与硅树脂及含硼玻璃粉等填料之间的调控规律。为提高金属间化合物在高氧环境下的生成率，利用硅铝溶胶凝胶包覆粉体技术有效避免了金属粉的提前氧化，并提高了化合物与陶瓷相的界面结合效果。最终，该团队成功地研发出适用于陶瓷与钛镍合金超1000℃的耐高温胶。

存在两个方面的创新

团队在突破难点过程中主要有两个方面的创新。一是利用合金化改进高温胶的陶瓷化进程获得金属间化合物与陶瓷稳定复相结构，通过胶层共价键与金属键的共存，解决了陶瓷合金无法化学相容的瓶颈。二是控制金属间化合物生成种类与含量，实现胶层通过CTE可控调节，获得胶接接头的梯度配合，突破接头CTE差异大的壁垒，实现热应力有效缓和。

据了解，目前研发产品已应用于航天材料与工艺研究所、天津大学材料学院、华中科技大学“智能制造装备与技术”全国重点实验室等多家单位的预研项目中，包括柔性传感器的搭建，隔热毡的安装等。陈兆立表示，未来该产品有望在空天飞机、高超音速民机、高超音速变轨导弹、核电站热防护、锂电池热失控防护等多领域进行应用。

文章来源： 中国民航大学党委宣传部 ，科技日报，爱分享的蒙萌