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震撼!军工用胶黏剂大解析 速来“涨姿势”!

文章来自: 发表时间:2018-07-16 11:33:18






胶黏剂的使用有着悠久的历史,早在4000多年前我国就利用生漆做胶黏剂,军工方面也早有应用。在古代兵器上,中国和日本都是用骨胶连接铠甲、刀鞘。第二次世界大战期间,由于军事工业的需要,胶黏剂也有了相应的变化和发展,尤其是用在飞机结构件上,并出现了结构胶这一新的名称。


1941年,英国Aero公司发明酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂混合型结构胶黏剂,并于1944年7月成功用于战斗机主翼的连接。之后又应用于“彗星”飞机制造上。时至今日,粘结技术在日常生活和各行业中都有广泛的应用,已成为航空、航天、船舶和电子等现代军工领域不可或缺的技术。


随着军工领域科技的发展,对胶黏剂的性能也有了新的要求。如用于军工电子的胶黏剂需要具备导电、导热、防水、减震等功能。运载火箭、卫星、飞船以及航母等的各个部位,由于其特殊的应用条件,往往需要胶黏剂具有导电、导磁、耐高温、耐低温、耐空间环境等性能。胶黏剂应用这么广,产业链这么大,如何用最短的时间获取相关信息,请猛戳下图下面将介绍在军工领域使用的胶黏剂种类和应用部位。

 

军工电子设备用胶黏剂


军用电子设备在制造中,粘结技术运用十分广泛,以粘代焊、以粘代铆、以粘代螺纹连接以及粘代紧配合等,简化工艺,降低成本,缩短生产周期,提高生产效率,实现整机及部件的加固、密封、绝缘、导热、导电、标识和装饰等功能性要求。军用电子设备对胶黏剂的使用除了能进行机械连接和固定外,还有其特殊要求,如导热性、导电性、绝缘性、减震、密封和保护等方面的功能,同时具备适应各种恶劣环境的能力,如防盐雾、防霉菌和防湿热等。根据材料、使用环境、设备的特殊要求等的不同,选择不同的胶黏剂。



表 1军工电子胶黏剂介绍

待粘结材料

典型结构件及用途说明

推荐选择胶黏剂种类

材料1

材料2

薄金属板

喷漆或塑面

金属铭牌、装饰条和绝缘垫片等轻质结构件粘结

压敏胶带

环氧衬垫,环氧板

印制板,金属,漆面

PMMA、PC等

铝氧化层,喷面

显示玻璃和导轨件等非金属结构粘结在板面上,同时具有密封防水作用

瞬干胶+硅橡胶

硅橡胶垫板

铝氧化层,漆面

密封圈粘结在板面上,同时具有密封防水作用

活化剂+硅橡胶

硅胶垫圈,橡胶密封条

金属或漆面

密封圈粘结在盖板上,同时具有密封防水作用

硅橡胶

铜屏蔽丝网

铝导电氧化层

屏蔽丝网粘结在盖板凹槽内

通用性瞬干胶

元器件

印制板

电阻和电容等元器件加固,具有固定和减震作用

有机硅橡胶

散热器

芯片

散热器粘结在芯片上,同时具有导热作用

导热硅橡胶

导电橡胶条

铝导电氧化层

导电橡胶条粘结在盖板凹槽内

导电硅橡胶

器件,屏蔽罩

印制板

器件引脚和屏蔽罩粘结在印制板上,起导电连接作用

导电环氧胶


 1 

压敏胶




简介:压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂,按照主体树脂成分可分为橡胶型和树脂型两类。它的应用范围很广,可用于尿布、妇女用品、双面胶带、标签、包装、医疗卫生、书籍装订、表面保护膜、木材加工、壁纸及制鞋等方面。在军工电子领域,主要用于金属铭牌、装饰条和绝缘垫片等轻质结构件的粘结。



 2 

有机硅胶黏剂


简介:有机硅胶黏剂具有独特的耐热、耐低温特性,良好的电绝缘性能及耐候性,化学稳定性,疏水防潮性,耐氧化性,可密封性等特点。硅胶为基础原料,添加各种导热金属氧化物、导电金属粉末,助剂等各种辅料,经过特殊工艺加工可制成导热硅胶,导电硅胶。有机硅密封胶在军工电子领域主要用于橡胶密封圈的粘结,具有良好的密封性和防水性能;用于印制板上的元器件如电阻和电容等元器件加固,具有固定和减震作用。导热硅胶具有较高的粘结性能和超强的导热效果是目前CPU、GPU和散热器接触时最佳的导热解决方案。



 3 

环氧导电胶




简介:环氧导电胶是在一般的环氧胶中加入银粉、铜粉、炭黑等导电填充剂,固化之后具有一定的导电性和良好的粘结性能,使被粘结材料直接形成电通路。环氧导电胶常用于芯片和发光二极管的安装和大功率电阻与铝散热片的粘接;电路元件、基片间可用环氧导电胶粘接,代替低共熔焊接,可避免高热的不良影响;可用环氧导电胶将SMD(表面贴装元件)粘接在电路上;对有抗电磁干扰要求屏蔽的金属管壳,可采用环氧导电胶粘接接地。




航空航天产品用胶黏剂


运载火箭、卫星、飞船等航天器上使用的胶黏剂密封剂与一般工业领域不同,行业标准高、要求严、使用环境苛刻,要经历发射环境、空间轨道环境、再入环境等,承受高温、烧蚀、空间温度的急剧变化、高真空、超低温、热循环、紫外线、带电粒子、原子氧的特殊环境的考验。因此往往对胶黏剂密封剂等有一些特殊的要求,主要可归纳为:


  • 瞬间耐高温及耐烧蚀:飞行器再入大气层的环境特点是瞬时高晗、高热流、高温,胶黏剂要以满足耐高温烧蚀为主。对长时间、高晗、地热流的情况,则以满足高温绝热性为主。

  • 耐超低温耐特种介质:液氢液氧是目前常用的火箭推进剂,与其相关部位的粘结密封用材料必须满足-253℃下的使用要求。

  • 耐空间环境:主要包括空间温度的交变、高真空、紫外线、带电粒子、原子氧等对胶黏剂密封剂的影响。


表 2航天航空用途胶黏剂介绍

胶黏剂功能

典型结构及用途说明

胶黏剂种类

热防护粘结胶黏剂

主要用在航天飞行器,返回式卫星,导弹头的防热层的粘结。

环氧聚酰胺胶,硅橡胶

防热密封胶

用于航天飞行器零部件的粘结

丁腈/酚醛胶,环氧/酚醛胶,硅橡胶

耐低温胶黏剂

运载火箭液氢液氧储箱上聚酰亚胺与铝储箱的粘结。

聚氨酯改性环氧胶,聚醚聚氨酯胶

阻尼密封胶

运载火箭,导弹,卫星,飞船等

丁基橡胶,硅橡胶,丁腈橡胶,聚氨酯胶

空间级胶黏剂

飞船,卫星等需耐真空,耐辐射等的部位

硅橡胶


 

耐高温环氧树脂胶黏剂


简介:环氧胶黏剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂等组成的液态或固态胶黏剂。耐高温环氧树脂胶黏剂主要通过在配方中使用耐高温的环氧树脂、改性环氧树脂,耐高温固化剂到达耐高温的目的。



 2 

耐高温酚醛树脂胶黏剂




简介:酚醛树脂原料易得,具有良好的粘接强度、耐溶剂、阻燃性和电绝缘性,是开发最早的一种耐高温树脂。但纯的酚醛树脂脆性大、剥离强度低、硬度高及韧性差,并且在高温下易分解,因此,国内外航空工业多采用改性之后的酚醛/缩醛,酚醛/丁腈型耐高温胶粘剂。耐高温酚醛树脂胶黏剂在军事领域可以用于高速导弹弹体结构和发动机耐热材料的粘接和密封。



 3 

耐高温有机硅胶黏剂




简介:硅树脂胶黏剂是一种以聚有机硅氧烷及其改性体为主要原料的一类耐高温胶黏剂。有机硅类聚合物分子中,由于Si-0键具有很高的键能,因此可在很宽的温度范围内保持理化性能不变,尤其是在高温下,即具有很高的热稳定性,可以长期在250℃或更高温度下使用。机硅胶黏剂是耐高温胶黏剂的主要品种之一,在航天工业领域应用广泛。



 4 

耐低温胶黏剂



简介:耐低温胶黏剂是指能在超低温环境中使用并具有足够强度的胶黏剂,通常由PU、EP改性PU和PU及PA改性的EP等主体材料配制而成。



 5 

阻尼密封胶


简介:密封胶的阻尼性能主要来源于基料高聚物分子链之间的内摩擦(当然还有填料与高分子链之间的摩擦以及填料之间的内摩擦),而不同高聚物的分子链结构决定了其阻尼性能。产生阻尼作用的根本原因是高分子材料在受到交变应力的作用下发生的滞后现象和力学损耗。丁基橡胶,硅橡胶,丁腈橡胶,聚氨酯胶等在飞船,火箭等航天器上使用具有明显的减震,降噪的作用。




船舶产品胶黏剂

在传统船舶修造行业中,多采用铆钉、螺接、焊接等固定方式,这些固定方式受材质、形状、厚度、大小、硬度等方面的制约,无法取得令人满意的连接和固定效果。随着胶黏剂技术的发展,胶黏剂逐渐取代传统铆接、螺接、焊接等固定方式。由于船舶长期航行于江河湖海等复杂恶劣的环境中,因此对胶黏剂提出了特殊的要求,如耐海水、耐气候老化、耐油、阻燃、耐振动等要求。下面介绍在船舶中使用的胶黏剂种类及其使用部位。


表 3船舶中胶黏剂介绍

胶黏剂使用部位

被粘结材料

胶黏剂种类

船体复合材料

玻璃钢与钢,铁,玻璃钢之间的粘结

环氧/聚硫橡胶

船体金属结构

碳钢,高强度钢,铸钢,铸铁,铝合金等的粘结

丁腈/酚醛胶

潜艇消声瓦安装

组成消声瓦的材料,如丁苯橡胶、聚氨酯与玻璃纤维复合材料,聚硫橡胶等的粘结

氯丁橡胶

船舶泡沫材料

聚氨酯泡沫塑料,酚醛泡沫塑料与蜂窝结构材料的粘结

丁腈/环氧胶

船舶地板材料

聚氯乙烯人造革地板与钢板,铝合金地板的粘结

酚醛树脂胶

船舶内饰

仪器,仪表,管路附件,塑料板,壁纸等的粘结固定

阻燃环氧胶,聚氨酯胶

船舶机械系统

船舶尾轴与螺旋桨的粘结,船舶主机、辅机垫片的固定

环氧胶


 1 

橡胶增韧环氧胶黏剂



简介:橡胶增韧环氧胶黏剂克服了环氧树脂胶黏剂脆性大,胶接部位不耐疲劳,延伸率低等缺点。常用的橡胶增韧剂一般有聚硫橡胶,氯丁橡胶,丁腈橡胶等。如聚硫橡胶用作环氧树脂胶黏剂的增韧剂,参考用量20~50份液体聚硫橡胶的溶解度参考数与环氧树脂相近,因而相容性好,在环氧交联结构中引入了柔性较好的链段,降低环氧树脂本体模量,增大韧性。



 

阻燃环氧树脂胶黏剂




简介:通过在环氧胶黏剂配方中加入阻燃剂,或者对环氧树脂及其固化剂进行阻燃性改性都能实现环氧胶黏剂的阻燃性能。


 

聚氨酯胶黏剂




简介:聚氨酯胶黏剂主要由异氰酸铵,多元醇,含烃基的聚醚,聚酯和环氧树脂,填料,催化剂和溶剂组成。具有反应活性高,常温能固化,耐冲击等很多优异的性能。由于聚氨酯胶黏剂分子链中具有较多极性基团,所以其对多种材料具有较高的粘附能力,而且可以胶接表面光滑的材料。其最重要的一个特点就是耐低温性能好。



 4 

酚醛树脂胶



简介:用于胶黏剂的酚醛树脂通常是苯酚与甲醛经缩聚反应而得到的树脂。酚醛树脂胶黏剂已经被广泛地应用于木材的加工;皮革和橡胶制品的粘接。近些年来还开始用于航空业、汽车工业及宇宙工业等。酚醛树脂胶具有较强的粘结强度、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好、优异的耐高温性能等优点。


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