常見問題
在真空系統(tǒng)中的高溫密封膠
密封膠是用于真空系統(tǒng)中各不同部件的連接和密封的一類膠黏劑。它既有好的粘接強(qiáng)度,又有很好的真空密封和耐壓性能,是真空系統(tǒng)各部件連接不可缺少的材料。隨著真空技術(shù)在科研及生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,電子、無線電、航空及航天等工業(yè)部門的快速發(fā)展,對各真空部件的密封連接問題提出了更多的要求,促進(jìn)了對真空密封膠的研究。透氣性表示存在壓力差時各種氣體透過該密封膠的能力,一般用透氣率來表示材料的透氣性。放氣量則指在工作溫度下,該密封膠本身放出的氣體量。只有兩者都低時,才可達(dá)到高真空度。
在真空系統(tǒng)中,通常需要用加熱排氣法(加熱至400~500及其他方法(離子或電子轟擊法)把吸附在真空系統(tǒng)內(nèi)壁表面的大部分氣體除去;有些真空系統(tǒng)又需在低溫下工作。因此,所選用的密封膠應(yīng)該能適應(yīng)真空條件下溫度的變化,既要耐高溫作用,又要經(jīng)得起高低溫度交變沖擊的考驗。
真空系統(tǒng)與外界(如大氣環(huán)境)之間存在著壓差。密封膠必須有耐壓差的能力,需要有一定的韌性及足夠的力學(xué)強(qiáng)度。
密封膠應(yīng)對被粘物有良好的濕潤性,以利于對材料的密封及獲得高的膠接強(qiáng)度。
因真空系統(tǒng)清潔、檢漏等的特殊需要,要求真空密封膠有一定的抗溶劑性能,如耐丙酮、無水乙醇等。
在制備真空膠黏劑時,必須綜合考慮這些特殊要求,調(diào)節(jié)密封膠的組分及其主體樹脂的分子結(jié)構(gòu),以滿足使用要求。
密封膠的基體選擇常用的有機(jī)真空密封膠的主要成分是有機(jī)高分子,這類膠黏劑粘接性好,操作方便,可連接各種不同材料,但其耐熱性不夠好,只能在較低溫度下使用。而可在200~500*C或更高溫度下使用仍不失原有粘接性能的耐高溫密封膠,目前主要是環(huán)氧類、改性酚醛類、有機(jī)硅類、聚酰亞胺類、其他含氮雜環(huán)類及無機(jī)膠黏劑。
環(huán)氧樹脂是在真空技術(shù)中常用的真空膠黏劑,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)使它在固化時不放出任何小分子化合物,因此具有很低的蒸氣壓,但是它的工作溫度僅為*C長期使用,最高使用溫度可達(dá)315°3.有機(jī)硅真空密封膠具有較高的耐熱性,但是有機(jī)硅聚合物作為真空材料,也有它本身的缺點,有機(jī)硅樹脂在固化時放出小分子水,熱裂解時也會放出小分子及環(huán)狀化合物,這些都導(dǎo)致膠層的多孔性,降低了氣密性,其使用溫度約為200~250°C.環(huán)氧改性的有機(jī)硅真空膠黏劑的工作溫度可達(dá)到300°C.聚酰亞胺(PI)真空密封膠具有優(yōu)良的耐熱性及真空性能,熱膨脹系數(shù)小,具有很好的耐溶劑性,可在370~390*C下長期工作,短時間使用溫度可超過5ro*C這類膠黏劑高溫強(qiáng)度好,電熱性能穩(wěn)定,耐輻射、抗低溫性能優(yōu)良,綜合性能優(yōu)異,是目前最重要的一類耐高溫材料/Ti2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%)復(fù)合膜在400*C下烘烤,10h后失重約23.2其它性能制備的PAA/Ti2密封膠還具備其它一些優(yōu)良性能,如表2所示:表2密封膠涂膜的其它性能項目測試結(jié)果耐溶劑丙酮,48h薄膜完好,無氣泡、無剝離、無色澤變化無水乙醇,48h薄膜完好,無氣泡、無剝離、無色澤變化附著力>二級耐沖擊剪切強(qiáng)度陶瓷/陶瓷不銹鋼/不銹鋼真空性能及耐熱性能可在400C450C高溫下加熱排氣,10一5 106Pa無漏氣現(xiàn)象3結(jié)論耐高溫真空密封膠是一個特殊的領(lǐng)域,在軍工、國防、航空、航天、電子等方面都是不可或缺的材料,本實驗制備的PAA/Ti2密封膠具有較好的貯存穩(wěn)定性能,Ti2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時,可在10*C下貯存1個月;采用梯度升溫固化可以得到較高亞胺化的PI/Ti2膜,其熱穩(wěn)定性能良好,在400C下20h熱失重為4.7%;450°下41、500°下1.51膜保持完好,無破裂及脫落現(xiàn)象;具有良好的耐溶劑性能、粘結(jié)性能及真空性能。