本发明涉及密封胶技术领域，具体涉及一种采用无机原料制备的耐高温燃气密封胶及其制备方法。
背景技术：
航空发动机上一些轴承、机匣贴合面、调节器壳体接合面、管路对接等部位需要承受500℃左右的高温燃气的冲蚀。这些部位所使用的密封胶需要耐各类烃类、汽油、燃油以及润滑油的浸泡和高温燃气的冲蚀，要求密封胶具有耐高温燃气的性能。
耐高温密封胶有两种形式存在，一方面以高分子材料为基料的密封胶,当受热温度超过高分子材料的软化点或分解温度，该种胶料也就失去密封作用，如常用的硅橡胶、氟橡胶、硅氟橡胶为基料的密封垫料使用温度最高，其耐热温度低于300℃，而加入耐热无机填料与金属粉末，虽然其耐热性有所提高，但易产生裂纹、掉块等故障。另一方面以无机化合物作为基料的密封胶,通过提高液体胶料的耐热性来提高耐热性，但其强度和附着力低，易粉化。
为了适应航空发动机这些零部件耐高温燃气工作的要求，保证使用部位良好的密封，需要研究一种使用方便，涂敷在结合面上随结合面的形状可自由成型，耐各类烃类、汽油、燃油以及润滑油的浸泡和高温燃气的冲蚀，能在温度低于700℃和压力为500大气压环境条件下起接头胶接、密封作用的耐高温燃气密封胶。
技术实现要素：
本发明的发明目的为提供一种耐受性高的耐高温燃气密封胶，解决了传统密封胶对温度不耐受、易粉化以及粘合强度低的问题。
本发明一种耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂30～40份，硅酸铝粉10～15份，氧化铝粉2～6份，水玻璃45～55份。
进一步的，上述一种耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂35份，硅酸铝粉12份，氧化铝粉3份，水玻璃50份。
上述一种耐高温燃气密封胶，其中所述石英砂为超细硅微粉。
上述一种耐高温燃气密封胶，其中所述硅酸铝粉粒度≥200目；所述氧化铝粉粒度≥200目。
由于铝离子的半径接近si4+的半径，可获得较高的胶接强度，所以选择石英砂和氧化铝粉为耐高温燃气密封胶固化剂；同时为了降低固化剂的表面活性，提高胶层的致密程度，固化剂粉料需经过高温烧结，排除气孔，减少了晶格缺陷和比表面积。随着烧结温度提高，胶接强度上升，但并非温度越高越好，因此锻烧温度控制(800～900)℃，时间控制在(15～20)min。
耐高温燃气密封胶的助剂为硅酸铝粉，硅酸铝粉的加入一方面可以与固化剂一起形成低共熔混合物，降低烧结温度，另一方面则参与固相反应。
上述一种耐高温燃气密封胶，其中所述水玻璃为改性水玻璃，其模数为2.5～3.2。改性水玻璃(硅酸钠)模数越大，粘度越大，粘接力增大；但模数越大，固体硅酸钠越难溶于水，需加热、蒸汽才能溶解，通过水玻璃改性，调整模数为2.5～3.2，同时用蒸馏水稀释至密度(1.3～1.35)g/cm3，从而获得较强的吸附能力，适宜的反应速度和较高的胶接强度。
本发明还提供一种耐高温燃气密封胶的制备方法。
上述耐高温燃气密封胶的制备方法，包括：
a、石英砂制备：用蒸馏水或去离子水水洗石英砂2～3次，150～160℃烘干，球磨或手工研磨，过200目筛，取粒径≥200目的粉末在800～900℃下煅烧15～20min，保存于密闭的玻璃容器中待用；
b、硅酸铝粉制备：取粒径≥200目的硅微粉，在800～900℃下煅烧15～20min，保存于密闭的玻璃容器中待用；
c、氧化铝粉制备：取粒径≥200目的氧化铝粉，在800～900℃下煅烧15～20min，保存于密闭的玻璃容器中待用；
d、水玻璃制备：取模数为2.5～3.2的改性水玻璃，用蒸馏水或去离子水稀释至密度1.30～1.35g/cm3，待用；
e、配制：按上述原料重量份配比，将a、b、c、d步骤得到的石英砂、硅酸铝粉、氧化铝与水玻璃混拌均匀，直至没有渣粒和团块，即得。
上述耐高温燃气密封胶在航空发动机上的应用。
本发明采用水玻璃作为基料；石英砂和氧化铝粉作为固化剂；硅酸铝粉作为助剂配制而成的耐高温燃气密封胶，适应航空发动机零部件耐高温燃气工作的要求，保证使用部位良好的密封。
上述耐高温燃气密封胶在航空发动机上的应用，包括以下步骤：
(1)零件对接表面清除油脂：采用石油溶剂清除零件对接表面的油脂，并在空气中干燥10～15min；
(2)密封胶粘接：在零件对接表面均匀覆上1～3mm厚的密封胶，空气中干燥10～15min，粘连后的零件在空气中保持≥24h。
本发明的有益效果是：本发明适应于航空发动机零部件耐高温燃气工作环境，密封良好，使用便捷；密封胶覆在结合面上随结合面的形状可自由成型，耐各类烃类、汽油、燃油以及润滑油的浸泡和高温燃气的冲蚀；在温度为20～700℃和压力为0.1～50mpa的环境中，粘接强度大、密封性能良好。本发明具有耐冲蚀温度范围广、抗压强度大、粘度大的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂34份，硅酸铝粉10份，氧化铝粉6份，水玻璃50份。
具体地，所述石英砂为超细硅微粉。
具体地，所述硅酸铝粉、氧化铝粉均为试剂级，粒度≥200目。
耐高温燃气密封胶的制备方法，包括：
石英砂制备：蒸馏水或去离子水清洗2次，150℃烘干，球磨或手工研细，粒度≥200目，在800℃的高温炉中煅烧20min，保存于密闭容器中待用；
硅酸铝粉制备：在800℃的高温炉中煅烧20min，保存于密闭容器中待用；
氧化铝粉制备：在800℃的高温炉中煅烧20min，保存于密闭容器中待用；
水玻璃制备：用蒸馏水或去离子水稀释至密度1.30g/cm3；
配制：按所述比例将石英砂、硅酸铝粉和氧化铝与水玻璃混拌直至没有渣粒和团块，即得；
零件对接表面清除油脂：石油溶剂清除零件对接表面的油脂并在空气中干燥10min；
密封胶粘接：在零件对接表面均匀覆上3mm上述方法制备得到的密封胶，空气中干燥10min，粘连后的零件在空气中保持≥24h。
实施例2
耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂40份，硅酸铝粉13份，氧化铝粉2份，水玻璃45份。
具体地，所述石英砂为超细硅微粉。
具体地，所述硅酸铝粉、氧化铝粉均为试剂级，粒度≥200目。
耐高温燃气密封胶的制备方法，包括：
石英砂制备：蒸馏水或去离子水清洗2次，154℃烘干，球磨或手工研细，粒度≥200目，在850℃的高温炉中煅烧18min，保存于密闭容器中待用；
硅酸铝粉制备：在850℃的高温炉中煅烧18min，保存于密闭容器中待用；
氧化铝粉制备：在850℃的高温炉中煅烧18min，保存于密闭容器中待用；
水玻璃制备：用蒸馏水或去离子水稀释至密度1.32g/cm3；
配制：按所述比例将石英砂、硅酸铝粉和氧化铝与水玻璃混拌直至没有渣粒和团块，即得；
零件对接表面清除油脂：石油溶剂清除零件对接表面的油脂并在空气中干燥12min；
密封胶粘接：在零件对接表面均匀覆上2mm上述方法制备得到的密封胶，空气中干燥14min，粘连后的零件在空气中保持≥24h。
实施例3
耐高温燃气密封胶，所述的密封胶由以下重量份的成分组成：石英砂30份，硅酸铝粉11份，氧化铝粉2份，水玻璃55份。
具体地，所述石英砂为超细硅微粉。
具体地，所述硅酸铝粉、氧化铝粉均为试剂级，粒度≥200目。
耐高温燃气密封胶的制备方法，包括：
石英砂制备：蒸馏水或去离子水清洗2次，160℃烘干，球磨或手工研细，粒度≥200目，在900℃的高温炉中煅烧15min，保存于密闭容器中待用；
硅酸铝粉制备：在900℃的高温炉中煅烧15min，保存于密闭容器中待用；
氧化铝粉制备：在900℃的高温炉中煅烧15min，保存于密闭容器中待用；
水玻璃制备：用蒸馏水或去离子水稀释至密度1.35g/cm3；
配制：按所述比例将石英砂、硅酸铝粉和氧化铝与水玻璃混拌直至没有渣粒和团块，即得；
零件对接表面清除油脂：石油溶剂清除零件对接表面的油脂并在空气中干燥15min；
密封胶粘接：在零件对接表面均匀覆上1mm上述方法制备得到的密封胶，空气中干燥15min，粘连后的零件在空气中保持≥24h。
实施例4
耐高温燃气密封胶，所述的密封胶主要由以下重量份的成分组成：石英砂30份，硅酸铝粉15份，氧化铝粉5份，水玻璃50份。
具体地，所述石英砂为超细硅微粉。
具体地，所述硅酸铝粉、氧化铝粉均为试剂级，粒度≥200目。
耐高温燃气密封胶的制备方法，包括：
石英砂制备：蒸馏水或去离子水清洗3次，156℃烘干，球磨或手工研细，粒度≥200目，在850℃的高温炉中煅烧16min，保存于密闭容器中待用；
硅酸铝粉制备：在850℃的高温炉中煅烧16min后，保存于密闭容器中待用；
氧化铝粉制备：在850℃的高温炉中煅烧16min后，保存于密闭容器中待用；
水玻璃制备：用蒸馏水或去离子水稀释至密度1.33g/cm3；
配制：按所述比例将石英砂、硅酸铝粉和氧化铝与水玻璃混拌直至没有渣粒和团块，即得；
零件对接表面清除油脂：石油溶剂清除零件对接表面的油脂并在空气中干燥14min；
密封胶粘接：在零件对接表面均匀覆上2mm上述方法制备得到的密封胶，空气中干燥14min，粘连后的零件在空气中保持≥24h。
对上述实施例1～4中得到的高温密封胶的耐温性、粘度、耐碱性、耐燃油性以及耐燃气性进行研究，得到的数据结果如表1所示：
表1配方组成及性能
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。