本發明涉及密封膠技術領域，具體涉及一種采用無機原料制備的耐高溫燃氣密封膠及其制備方法。
背景技術：
航空發動機上一些軸承、機匣貼合面、調節器殼體接合面、管路對接等部位需要承受500℃左右的高溫燃氣的沖蝕。這些部位所使用的密封膠需要耐各類烴類、汽油、燃油以及潤滑油的浸泡和高溫燃氣的沖蝕，要求密封膠具有耐高溫燃氣的性能。
耐高溫密封膠有兩種形式存在，一方面以高分子材料為基料的密封膠,當受熱溫度超過高分子材料的軟化點或分解溫度，該種膠料也就失去密封作用，如常用的硅橡膠、氟橡膠、硅氟橡膠為基料的密封墊料使用溫度最高，其耐熱溫度低于300℃，而加入耐熱無機填料與金屬粉末，雖然其耐熱性有所提高，但易產生裂紋、掉塊等故障。另一方面以無機化合物作為基料的密封膠,通過提高液體膠料的耐熱性來提高耐熱性，但其強度和附著力低，易粉化。
為了適應航空發動機這些零部件耐高溫燃氣工作的要求，保證使用部位良好的密封，需要研究一種使用方便，涂敷在結合面上隨結合面的形狀可自由成型，耐各類烴類、汽油、燃油以及潤滑油的浸泡和高溫燃氣的沖蝕，能在溫度低于700℃和壓力為500大氣壓環境條件下起接頭膠接、密封作用的耐高溫燃氣密封膠。
技術實現要素：
本發明的發明目的為提供一種耐受性高的耐高溫燃氣密封膠，解決了傳統密封膠對溫度不耐受、易粉化以及粘合強度低的問題。
本發明一種耐高溫燃氣密封膠，所述的密封膠由以下重量份的成分組成：石英砂30～40份，硅酸鋁粉10～15份，氧化鋁粉2～6份，水玻璃45～55份。
進一步的，上述一種耐高溫燃氣密封膠，所述的密封膠由以下重量份的成分組成：石英砂35份，硅酸鋁粉12份，氧化鋁粉3份，水玻璃50份。
上述一種耐高溫燃氣密封膠，其中所述石英砂為超細硅微粉。
上述一種耐高溫燃氣密封膠，其中所述硅酸鋁粉粒度≥200目；所述氧化鋁粉粒度≥200目。
由于鋁離子的半徑接近si4+的半徑，可獲得較高的膠接強度，所以選擇石英砂和氧化鋁粉為耐高溫燃氣密封膠固化劑；同時為了降低固化劑的表面活性，提高膠層的致密程度，固化劑粉料需經過高溫燒結，排除氣孔，減少了晶格缺陷和比表面積。隨著燒結溫度提高，膠接強度上升，但并非溫度越高越好，因此鍛燒溫度控制(800～900)℃，時間控制在(15～20)min。
耐高溫燃氣密封膠的助劑為硅酸鋁粉，硅酸鋁粉的加入一方面可以與固化劑一起形成低共熔混合物，降低燒結溫度，另一方面則參與固相反應。
上述一種耐高溫燃氣密封膠，其中所述水玻璃為改性水玻璃，其模數為2.5～3.2。改性水玻璃(硅酸鈉)模數越大，粘度越大，粘接力增大；但模數越大，固體硅酸鈉越難溶于水，需加熱、蒸汽才能溶解，通過水玻璃改性，調整模數為2.5～3.2，同時用蒸餾水稀釋至密度(1.3～1.35)g/cm3，從而獲得較強的吸附能力，適宜的反應速度和較高的膠接強度。
本發明還提供一種耐高溫燃氣密封膠的制備方法。
上述耐高溫燃氣密封膠的制備方法，包括：
a、石英砂制備：用蒸餾水或去離子水水洗石英砂2～3次，150～160℃烘干，球磨或手工研磨，過200目篩，取粒徑≥200目的粉末在800～900℃下煅燒15～20min，保存于密閉的玻璃容器中待用；
b、硅酸鋁粉制備：取粒徑≥200目的硅微粉，在800～900℃下煅燒15～20min，保存于密閉的玻璃容器中待用；
c、氧化鋁粉制備：取粒徑≥200目的氧化鋁粉，在800～900℃下煅燒15～20min，保存于密閉的玻璃容器中待用；
d、水玻璃制備：取模數為2.5～3.2的改性水玻璃，用蒸餾水或去離子水稀釋至密度1.30～1.35g/cm3，待用；
e、配制：按上述原料重量份配比，將a、b、c、d步驟得到的石英砂、硅酸鋁粉、氧化鋁與水玻璃混拌均勻，直至沒有渣粒和團塊，即得。
上述耐高溫燃氣密封膠在航空發動機上的應用。
本發明采用水玻璃作為基料；石英砂和氧化鋁粉作為固化劑；硅酸鋁粉作為助劑配制而成的耐高溫燃氣密封膠，適應航空發動機零部件耐高溫燃氣工作的要求，保證使用部位良好的密封。
上述耐高溫燃氣密封膠在航空發動機上的應用，包括以下步驟：
(1)零件對接表面清除油脂：采用石油溶劑清除零件對接表面的油脂，并在空氣中干燥10～15min；
(2)密封膠粘接：在零件對接表面均勻覆上1～3mm厚的密封膠，空氣中干燥10～15min，粘連后的零件在空氣中保持≥24h。
本發明的有益效果是：本發明適應于航空發動機零部件耐高溫燃氣工作環境，密封良好，使用便捷；密封膠覆在結合面上隨結合面的形狀可自由成型，耐各類烴類、汽油、燃油以及潤滑油的浸泡和高溫燃氣的沖蝕；在溫度為20～700℃和壓力為0.1～50mpa的環境中，粘接強度大、密封性能良好。本發明具有耐沖蝕溫度范圍廣、抗壓強度大、粘度大的優點。
具體實施方式
下面結合具體實施例進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
實施例1
耐高溫燃氣密封膠，所述的密封膠由以下重量份的成分組成：石英砂34份，硅酸鋁粉10份，氧化鋁粉6份，水玻璃50份。
具體地，所述石英砂為超細硅微粉。
具體地，所述硅酸鋁粉、氧化鋁粉均為試劑級，粒度≥200目。
耐高溫燃氣密封膠的制備方法，包括：
石英砂制備：蒸餾水或去離子水清洗2次，150℃烘干，球磨或手工研細，粒度≥200目，在800℃的高溫爐中煅燒20min，保存于密閉容器中待用；
硅酸鋁粉制備：在800℃的高溫爐中煅燒20min，保存于密閉容器中待用；
氧化鋁粉制備：在800℃的高溫爐中煅燒20min，保存于密閉容器中待用；
水玻璃制備：用蒸餾水或去離子水稀釋至密度1.30g/cm3；
配制：按所述比例將石英砂、硅酸鋁粉和氧化鋁與水玻璃混拌直至沒有渣粒和團塊，即得；
零件對接表面清除油脂：石油溶劑清除零件對接表面的油脂并在空氣中干燥10min；
密封膠粘接：在零件對接表面均勻覆上3mm上述方法制備得到的密封膠，空氣中干燥10min，粘連后的零件在空氣中保持≥24h。
實施例2
耐高溫燃氣密封膠，所述的密封膠由以下重量份的成分組成：石英砂40份，硅酸鋁粉13份，氧化鋁粉2份，水玻璃45份。
具體地，所述石英砂為超細硅微粉。
具體地，所述硅酸鋁粉、氧化鋁粉均為試劑級，粒度≥200目。
耐高溫燃氣密封膠的制備方法，包括：
石英砂制備：蒸餾水或去離子水清洗2次，154℃烘干，球磨或手工研細，粒度≥200目，在850℃的高溫爐中煅燒18min，保存于密閉容器中待用；
硅酸鋁粉制備：在850℃的高溫爐中煅燒18min，保存于密閉容器中待用；
氧化鋁粉制備：在850℃的高溫爐中煅燒18min，保存于密閉容器中待用；
水玻璃制備：用蒸餾水或去離子水稀釋至密度1.32g/cm3；
配制：按所述比例將石英砂、硅酸鋁粉和氧化鋁與水玻璃混拌直至沒有渣粒和團塊，即得；
零件對接表面清除油脂：石油溶劑清除零件對接表面的油脂并在空氣中干燥12min；
密封膠粘接：在零件對接表面均勻覆上2mm上述方法制備得到的密封膠，空氣中干燥14min，粘連后的零件在空氣中保持≥24h。
實施例3
耐高溫燃氣密封膠，所述的密封膠由以下重量份的成分組成：石英砂30份，硅酸鋁粉11份，氧化鋁粉2份，水玻璃55份。
具體地，所述石英砂為超細硅微粉。
具體地，所述硅酸鋁粉、氧化鋁粉均為試劑級，粒度≥200目。
耐高溫燃氣密封膠的制備方法，包括：
石英砂制備：蒸餾水或去離子水清洗2次，160℃烘干，球磨或手工研細，粒度≥200目，在900℃的高溫爐中煅燒15min，保存于密閉容器中待用；
硅酸鋁粉制備：在900℃的高溫爐中煅燒15min，保存于密閉容器中待用；
氧化鋁粉制備：在900℃的高溫爐中煅燒15min，保存于密閉容器中待用；
水玻璃制備：用蒸餾水或去離子水稀釋至密度1.35g/cm3；
配制：按所述比例將石英砂、硅酸鋁粉和氧化鋁與水玻璃混拌直至沒有渣粒和團塊，即得；
零件對接表面清除油脂：石油溶劑清除零件對接表面的油脂并在空氣中干燥15min；
密封膠粘接：在零件對接表面均勻覆上1mm上述方法制備得到的密封膠，空氣中干燥15min，粘連后的零件在空氣中保持≥24h。
實施例4
耐高溫燃氣密封膠，所述的密封膠主要由以下重量份的成分組成：石英砂30份，硅酸鋁粉15份，氧化鋁粉5份，水玻璃50份。
具體地，所述石英砂為超細硅微粉。
具體地，所述硅酸鋁粉、氧化鋁粉均為試劑級，粒度≥200目。
耐高溫燃氣密封膠的制備方法，包括：
石英砂制備：蒸餾水或去離子水清洗3次，156℃烘干，球磨或手工研細，粒度≥200目，在850℃的高溫爐中煅燒16min，保存于密閉容器中待用；
硅酸鋁粉制備：在850℃的高溫爐中煅燒16min后，保存于密閉容器中待用；
氧化鋁粉制備：在850℃的高溫爐中煅燒16min后，保存于密閉容器中待用；
水玻璃制備：用蒸餾水或去離子水稀釋至密度1.33g/cm3；
配制：按所述比例將石英砂、硅酸鋁粉和氧化鋁與水玻璃混拌直至沒有渣粒和團塊，即得；
零件對接表面清除油脂：石油溶劑清除零件對接表面的油脂并在空氣中干燥14min；
密封膠粘接：在零件對接表面均勻覆上2mm上述方法制備得到的密封膠，空氣中干燥14min，粘連后的零件在空氣中保持≥24h。
對上述實施例1～4中得到的高溫密封膠的耐溫性、粘度、耐堿性、耐燃油性以及耐燃氣性進行研究，得到的數據結果如表1所示：
表1配方組成及性能
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。