趙云峰

（航天材料及工藝研究所,北京 100076）

高性能膠黏劑密封劑在航天工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

趙云峰

（航天材料及工藝研究所,北京 100076）

對(duì)航天產(chǎn)品用膠黏劑密封劑的特殊要求及熱防護(hù)層粘接劑、防熱密封劑、耐低溫膠黏劑、耐空間環(huán)境膠黏劑、功能性膠黏劑和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠黏劑等高性能膠黏劑密封劑的性能及其在運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、飛船和空間站等航天產(chǎn)品上的應(yīng)用進(jìn)行了綜合評(píng)述。

膠黏劑;密封劑;粘接;航天;應(yīng)用

前言

運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、飛船等航天器的各種結(jié)構(gòu)部件廣泛采用輕合金、蜂窩結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料，因此膠黏劑密封劑及膠接技術(shù)在航天產(chǎn)品上扮演著十分重要的角色。膠黏劑密封劑及膠接技術(shù)在發(fā)展的同時(shí)也在向其它連接技術(shù)滲透，形成了形式多樣優(yōu)勢互補(bǔ)的混合連接，如膠接與鉚接復(fù)合、膠接與螺紋連接復(fù)合等，以實(shí)現(xiàn)連接的多種功能。此外，采用膠接方式對(duì)金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)也日益受到重視，如作者及同事們就曾將直徑約2m的環(huán)狀金屬結(jié)構(gòu)件通過采用膠接方式進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)而滿足了使用要求。近60年來，航天材料及工藝研究所在高性能樹脂、特種膠黏劑及膠接技術(shù)領(lǐng)域開展了大量研究工作，研制了百余種特種膠黏劑密封劑，主要有聚氨酯類、酚醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類、有機(jī)硅類、丙烯酸酯類、有機(jī)硼類等，其中絕大多數(shù)已應(yīng)用于我國運(yùn)載火箭、衛(wèi)星及飛船等航天產(chǎn)品[1～7]。同時(shí)也與國內(nèi)膠黏劑密封劑研制單位合作，將許多高性能膠黏劑密封劑應(yīng)用于我國的航天工業(yè)，膠黏劑及膠接技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國航天產(chǎn)品的承力結(jié)構(gòu)部位。

1 航天產(chǎn)品對(duì)膠黏劑密封劑的特殊要求

運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、飛船等航天器上使用的膠黏劑密封劑與一般工業(yè)領(lǐng)域不同，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高、要求嚴(yán)、使用環(huán)境苛刻，要經(jīng)歷發(fā)射環(huán)境、空間軌道環(huán)境、再入環(huán)境等，承受高溫、燒蝕、空間溫度的急劇變化、高真空、超低溫、熱循環(huán)、紫外線、帶電粒子、原子氧等特殊環(huán)境的考驗(yàn)。因此往往對(duì)膠黏劑密封劑等有一些特殊的要求，主要可歸納為：

（1）瞬時(shí)耐高溫及耐燒蝕：飛行器再入大氣層的環(huán)境特點(diǎn)是瞬時(shí)高焓、高熱流、高溫，膠黏劑要以滿足耐高溫?zé)g性能為主。對(duì)長時(shí)間、高焓、低熱流的情況，則以滿足高溫絕熱性能為主。

（2）耐超低溫耐特種介質(zhì)：液氫液氧是目前常用的火箭推進(jìn)劑，與其相關(guān)部位的粘接密封用材料必須滿足-253℃下的使用要求，與其接觸的部位還要滿足與推進(jìn)劑的相容性要求。

（3）耐空間環(huán)境：主要包括空間溫度的交變、高真空、紫外線、帶電粒子、原子氧等對(duì)膠黏劑密封劑的影響。

（4）多功能化：隨著對(duì)航天產(chǎn)品要求的不斷提高，航天產(chǎn)品對(duì)膠黏劑密封劑的多功能要求愈來愈高，如在滿足粘接密封性能的同時(shí)，要具有導(dǎo)電、絕緣、導(dǎo)熱、阻尼、電磁屏蔽、高介電等功能。

（5）良好的密封性能、工藝性能和高可靠性。

2 高性能膠黏劑密封劑的性能及其在航天產(chǎn)品上的應(yīng)用

2.1 熱防護(hù)層粘接膠黏劑及其應(yīng)用

航天飛行器在高速飛行過程中與空氣摩擦產(chǎn)生高溫，因此其結(jié)構(gòu)殼體表面通常帶有防熱層。由于防熱材料與結(jié)構(gòu)材料線膨脹系數(shù)的差異，必須采用膠黏劑粘接的方式連接結(jié)構(gòu)殼體與防熱層。同時(shí)，再入飛行器需要承受一系列特殊的環(huán)境條件，因此要考慮粘接體系的應(yīng)變能力。

為此研制了具有觸變性能，適于大部件之間套裝粘接的HYJ-16環(huán)氧樹脂膠黏劑，適于一般零部件粘接的流動(dòng)型膠 HYJ-4和適于縫隙填充的HYJ-40環(huán)氧樹脂膠黏劑，可室溫固化，具有三防性能，貯存壽命10年以上。研制的HYJ-29橡膠改性環(huán)氧膠黏劑，中溫固化，在110℃下可安全使用，耐老化性能優(yōu)異。研制的環(huán)氧聚酰胺型膠黏劑，室溫固化，在120℃下可安全使用。研制的柔性多功能膠黏劑，具有隔熱、粘接、低密度等多重功能，很好地滿足了產(chǎn)品的需求。

返回式衛(wèi)星要經(jīng)受“軌道運(yùn)行段”高真空及高低溫交變等軌道環(huán)境的考驗(yàn)和“再入段”長時(shí)間的低熱流沖擊，要求膠黏劑不僅具有一定的粘接強(qiáng)度和室溫固化的特性，而且還必須具有良好的柔性和在高低溫范圍內(nèi)足夠的伸長率，以便調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)層和防熱層之間由于線膨脹系數(shù)不同而引起的應(yīng)力。研制了室溫固化硅橡膠膠黏劑GXJ-34,室溫剪切強(qiáng)度4.8MPa,不均勻扯離強(qiáng)度22.4kN/m，-150℃下剪切強(qiáng)度29.8MPa。

2.2 防熱密封劑及其應(yīng)用

飛行器各部件的連接處以及部件上的窗口等需解決局部防熱和密封粘接問題。研制了中溫固化FHJ-5酚醛樹脂膠黏劑，粘接玻璃纖維/酚醛復(fù)合材料時(shí)，300℃下剪切強(qiáng)度≥20MPa，短期耐溫可達(dá)500℃；粘接45號(hào)鋼時(shí)使用溫度為230℃；燒蝕模擬試驗(yàn)表明，其膠縫不裂不凹，與殼體燒蝕同步。

某些航天產(chǎn)品的局部區(qū)域需要防熱密封粘接，由于材料間的線膨脹系數(shù)相差達(dá)數(shù)十倍，這時(shí)大多采用耐燒蝕性能良好的GXJ系列硅橡膠膠黏密封劑（見表1），如GXJ-24、GXJ-33、GXJ-34、GXJ-38、 GXJ-62、GXJ-69等，其中GXJ-38膠黏劑在中焓中熱流條件下的質(zhì)量燒蝕率0.09g/s，在高焓高熱流條件下的質(zhì)量燒蝕率0.12g/s。硅橡膠膠黏劑大多與表面處理劑配合以提高粘接強(qiáng)度。如南大-42、，南大-73、GPJ-43、KH-550 KH-560等，其中以GPJ-43效果較佳[8,9]。密封劑往往不可能事先按形狀和尺寸預(yù)制，因此其使用工藝性尤為重要。有機(jī)硅密封劑在航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，許多航天產(chǎn)品需要長期耐300℃密封、短期耐 400℃以上密封或瞬間耐1000℃以上的密封等，其它部位使用的RTV硅橡膠膠黏 劑 密 封 劑 還 有 GD401、GD414、GD442、HZ-706B、南大704、HM301等[10]。

表1 航天產(chǎn)品有機(jī)硅防熱膠黏劑密封劑主要性能Table 1 Main properties of silicone heat-resisting adhesives and sealants applied in aerospace industry

2.3 耐低溫膠黏劑及其應(yīng)用

目前國內(nèi)用于航天產(chǎn)品且可在-253℃下使用的低溫膠黏劑主要有,由航天材料及工藝研究所研制的用于運(yùn)載火箭液氫液氧貯箱共底和絕熱層粘接的NHJ-44膠、聚氨酯改性環(huán)氧膠、與聚酰亞胺和鋁貯箱膨脹系數(shù)相匹配的DWJ-46膠等。其中NHJ-44膠與美國聯(lián)邦規(guī)范MMM-A-132Al型結(jié)構(gòu)膠的性能指標(biāo)完全一致，其工作溫度范圍-253～82℃，工藝性好，可制成薄膜。該膠黏劑室溫下剪切強(qiáng)度在40MPa以上，-196℃下剪切強(qiáng)度20MPa以上[11]。還有用于氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)表面溫度傳感器粘接的低溫導(dǎo)熱絕緣膠,其熱導(dǎo)率為0.63～0.7W/m·K[12]。

采用DWJ-46膠黏劑，并對(duì)其粘接系統(tǒng)和粘接工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進(jìn)后，在-253～-196℃溫度下的粘接強(qiáng)度明顯提高，其破壞模式從粘附破壞變?yōu)閮?nèi)聚破壞，粘接的試件經(jīng)過一系列地面試驗(yàn)的考核，粘接的產(chǎn)品則通過了一系列地面試驗(yàn)和大量飛行試驗(yàn)的考核[13]。

航天材料及工藝研究所研制的低溫改性環(huán)氧膠黏劑在室溫、液氮及液氫溫度下的剪切強(qiáng)度均超過17MPa,室溫下斷裂伸長率大于16%，液氫液氮溫度下的斷裂伸長率大于8.2%，具有良好的韌性。經(jīng)歷10個(gè)室溫至液氮的溫度循環(huán)試驗(yàn)不開裂不脫粘，可以在液氫液氧溫度下使用。此外，上海華誼樹脂有限公司的DW-1聚醚聚氨酯膠、DW-3四氫呋喃聚醚環(huán)氧膠也可應(yīng)用[14]。

衛(wèi)星在軌道運(yùn)行期間艙內(nèi)必須保持一定的壓力，以保證各種儀器儀表正常工作。單純采用橡膠“O”型圈進(jìn)行密封，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)微少泄漏，而采用涂敷GXJ-33膠黏劑與上述“O”型密封圈結(jié)合使用后，低溫下密封性能良好，甚至在“O”型密封圈受損被壓斷及擠出的情況下，仍可保證密封性能良好。

2.4 空間級(jí)膠黏劑及其應(yīng)用

國外從1960年末就已開始使用加成型硅橡膠作為衛(wèi)星太陽能電池的膠黏劑,并已逐漸代替縮合型硅橡膠。其中最有代表性的產(chǎn)品有美國的DC93-500和德國的RTV-S691與RTV-S695，其最大特點(diǎn)是熱真空失重低,其中DC93-500為0.22%, RTV-S695為0.23%,RTV-S691為1%[15]。中國科學(xué)院化學(xué)研究所較系統(tǒng)地開展了這方面的研究工作,現(xiàn)已研制出6種具有低熱真空失重的加成型和縮合型空間級(jí)硅橡膠（其真空熱失重為0.1～0.3 %）并已得到應(yīng)用。空間級(jí)加成型室溫硫化硅橡膠KH-SP-B具有低的熱真空失重,在125℃，24h,1× 10-10MPa下的熱真空失重可小于0.3%，高的粘接強(qiáng)度,與金屬及聚酰亞胺等的粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)到2 MPa以上，高的熱穩(wěn)定性能,分解溫度可達(dá)524℃，優(yōu)異的低溫性能,脆性溫度為-114℃，良好的電性能,體積電阻率可達(dá)1.3×1016Ω·cm[16]。

文獻(xiàn)[17]通過地面模擬空間環(huán)境質(zhì)子輻照條件研究了不同輻照劑量下環(huán)氧樹脂648和TDE-85澆注體的質(zhì)量損失、彎曲強(qiáng)度和表面粗糙度的變化。結(jié)果表明，隨著輻照劑量的增加，質(zhì)量損失呈現(xiàn)先加速遞增后趨于平緩的趨勢；648的彎曲強(qiáng)度呈單邊下降趨勢，TDE-85的彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，樹脂表面產(chǎn)生了碳化效應(yīng)，表面粗糙度發(fā)生了不同程度的變化。

文獻(xiàn)[18]對(duì)所選的環(huán)氧樹脂和硅橡膠兩種粘結(jié)劑進(jìn)行了原子氧作用評(píng)價(jià)試驗(yàn)，依據(jù)軌道參數(shù)與航天器兩年的設(shè)計(jì)壽命，選定試驗(yàn)中原子氧的等效積分通量為1.4×1021atom/cm2。結(jié)果表明，環(huán)氧樹脂樣品出現(xiàn)了較大的質(zhì)量損失，而硅橡膠樣品的質(zhì)量損失則相對(duì)較小。根據(jù)質(zhì)量損失計(jì)算環(huán)氧樹脂樣品的原子氧反應(yīng)率處于3.2×10-24～3.8×10-24cm3/atom之間。試驗(yàn)后的環(huán)氧樹脂樣品表面顏色變淺，硅橡膠樣品的表面則呈現(xiàn)了玻璃化。對(duì)兩種材料都進(jìn)行了表面形貌分析，試驗(yàn)前后測試結(jié)果的對(duì)比分析表明原子氧的氧化作用使材料表面發(fā)生了較大的變化。

2.5 其它功能性膠黏劑及其應(yīng)用

導(dǎo)熱膠HYJ-51具有優(yōu)良的導(dǎo)熱絕緣性能，用于傳感器與測溫部件內(nèi)壁之間的粘接。熱導(dǎo)率≥0.84W/m·K,室溫剪切強(qiáng)度14.8MPa,250℃剪切強(qiáng)度2.8MPa.對(duì)HYJ-51膠進(jìn)行工藝適應(yīng)性改進(jìn)，延長適用期，用于箭體結(jié)構(gòu)艙體外表面的軟木粘貼，提高了粘接和裝配質(zhì)量[19]。研制的導(dǎo)熱絕緣膠黏劑GXJ-67用于插頭座和電路板粘接和密封，其導(dǎo)熱系數(shù)0.8～1.0 W/m·K，體積電阻率（20℃）＞1012Ω·cm。

HYJ-13導(dǎo)電膠及FHJ-23膠黏劑是專為噪聲傳感器研制的導(dǎo)電膠，可在-40～150℃下使用；導(dǎo)電環(huán)氧膠黏劑HYJ-40電阻值4～9×10-4Ω，鋁-鋁拉剪強(qiáng)度：室溫≥15 MPa，200℃≥3 MPa；200℃，5h后室溫≥10 MPa，200℃≥1.5 MPa；-40℃，24h后室溫≥15 MPa。導(dǎo)電硅橡膠膠黏劑GXJ-39鋁-鋁粘接強(qiáng)度≥1.0 MPa，電阻≤10-2Ω；Dq441J-101體積電阻率≤0.1Ω.cm，鋁-鋁粘接強(qiáng)度≥1.5 MPa。

耐油密封粘接通常采用HYJ-47環(huán)氧-聚硫膠黏劑，在油中其粘接強(qiáng)度不降低，室溫下剪切強(qiáng)度28MPa，135℃下剪切強(qiáng)度3.4MPa。研制的高溫耐油膠對(duì)多種材料有良好的粘接強(qiáng)度，室溫下鋁/鋁粘接剪切強(qiáng)度16.8MPa，250℃下剪切強(qiáng)度8.5MPa，270℃下剪切強(qiáng)度3.8MPa。

研制的阻尼導(dǎo)熱導(dǎo)電多功能膠黏劑具有優(yōu)異的導(dǎo)熱導(dǎo)電和阻尼性能，阻尼系數(shù)可達(dá)0.78；研制的阻尼導(dǎo)熱絕緣多功能膠黏劑具有優(yōu)異的導(dǎo)熱絕緣和阻尼性能，阻尼損耗因子達(dá)0.93,均可以用于各類儀器、儀表、線路板的防振、絕緣、散熱、粘接和固定。

研制的MR-4硅酸鹽無機(jī)膠黏劑，單壓剪強(qiáng)度鋁-鋁≥6.0MPa，不銹鋼-不銹鋼≥5.0MPa，Cu-Cu≥5.5 MPa，石墨-石墨≥4.5 MPa，玻璃鋼-玻璃鋼≥2.0 MPa；表面電阻≥100MΩ，可用于傳感器粘接。GR-3磷酸鹽無機(jī)膠黏劑單壓剪切強(qiáng)度（Nb，Cu，石英，不銹鋼）≥6.5 MPa，短時(shí)耐溫1800℃，可用于傳感器等粘接。

ZN系列黏彈性阻尼材料具有優(yōu)良的阻尼性能和靈活的可設(shè)計(jì)性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于裝備的減振控制，其中ZN-1應(yīng)用最為廣泛[20,21]。該材料以丁基橡膠為主，與鋁合金、復(fù)合材料等的粘接性能較差，已經(jīng)有不少文獻(xiàn)對(duì)此進(jìn)行了研究，針對(duì)不同基體材料需采用適宜的表面處理方法[22-24]。作者等結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，分析研究了ZN-1阻尼材料表面處理方式對(duì)其與硬鋁粘接性能的影響[25]。研究表明，ZN-1材料的表面狀態(tài)對(duì)粘接強(qiáng)度影響很大。采用172℃熱風(fēng)、K2Cr2O7-H2SO4溶液處理ZN-1材料，可以增加表面粗糙度，改變材料表面官能團(tuán)狀態(tài)，獲得橡膠本體破壞的粘接效果。

文獻(xiàn)[26]研制了一種以溴化三元乙丙橡膠為主體材料，以高耐磨炭黑為補(bǔ)強(qiáng)劑，以過氧化物和酚醛樹脂為硫化劑，以松香為增粘劑，環(huán)己烷為溶劑的低毒溶液型膠黏劑，對(duì)三元乙丙橡膠和碳鋼、鋁合金、復(fù)合材料之間具有良好的粘接強(qiáng)度，已經(jīng)應(yīng)用于內(nèi)襯材料的粘接成型。

研制了系列化的硬度可調(diào)的單組分和雙組分聚氨酯密封劑，見表2，主要用于航天產(chǎn)品需防水的電器連接件、電纜端部和插頭、線路板和其他電器組件的灌封等[27]。

表2 航天產(chǎn)品用聚氨酯膠黏劑密封劑主要性能Table 2 Main properties of PU adhensives and sealants applied in aerospace industry

2.6 纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠黏劑及其應(yīng)用

由于其突出的性能，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在火箭及衛(wèi)星等航天產(chǎn)品上的應(yīng)用愈來愈廣泛，與其配套的膠黏劑產(chǎn)品也被大量使用。如在運(yùn)載火箭整流罩、衛(wèi)星支架、儀器艙段等部件的制造中，大量使用了板-板、板-芯結(jié)構(gòu)膠膜、糊狀結(jié)構(gòu)膠黏劑、發(fā)泡膠、蜂窩夾芯節(jié)點(diǎn)膠、芯材拼接膠、修補(bǔ)膠等。

結(jié)構(gòu)膠膜是無溶劑的膜狀膠黏劑，具有較高的韌性和抗疲勞性，力學(xué)強(qiáng)度和耐久性能優(yōu)良，是結(jié)構(gòu)膠黏劑最主要的膠種。特點(diǎn)是工藝簡單，操作方便，膠量和厚度可控，膠接性能穩(wěn)定，使用安全可靠性高。主要用于主、次承力結(jié)構(gòu)金屬、非金屬及復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的板-板結(jié)構(gòu)及板-芯結(jié)構(gòu)的膠接，在航空航天復(fù)合材料產(chǎn)品中使用的部位最多、用量最大，是結(jié)構(gòu)膠黏劑中最重要的品種。早期使用酚醛-丁腈類結(jié)構(gòu)膠黏劑，如JX-9、JX-10等；目前廣泛使用的結(jié)構(gòu)膠膜主要為改性環(huán)氧樹脂類膠黏劑等，如J-47中溫固化膠黏劑體系、SJ-2高溫固化膠黏劑、改性氰酸酯系列膜狀膠黏劑[28～29]和LWF系改性環(huán)氧型膠膜等，使用的糊狀結(jié)構(gòu)膠黏劑主要有J-22、J-133[30]、J-153和J-164[31]等。

文獻(xiàn)[32]研制的J-188膠膜以雙馬來酰亞胺樹脂為主體樹脂，以雙酚A型環(huán)氧樹脂為改性劑，聚芳醚砜為增韌劑，以DDS為固化劑。具有良好的耐介質(zhì)、耐濕熱、耐老化性能，鋁/鋁粘接剪切強(qiáng)度，室溫下25.0MPa,200℃時(shí)達(dá)到20.0MPa以上；鋁蜂窩滾筒強(qiáng)度室溫達(dá)到35.0Nmm/mm以上，200℃時(shí)達(dá)到47.0Nmm/mm。可以滿足雙馬來酰亞胺樹脂基碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸料共固化的膠接工藝，可用于雙馬來酰亞胺樹脂基復(fù)合材料、聚酰亞胺樹脂基復(fù)合材料、鋁合金、鈦合金等材料的膠接。

發(fā)泡膠亦稱泡沫膠，分為帶狀、粉狀等形式，主要用于金屬或復(fù)合材料構(gòu)成的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)件中，對(duì)蜂窩零件的周邊、側(cè)面和與之相連接的梁、肋、腹板間不平整、不規(guī)則表面的結(jié)構(gòu)膠接、填充或密封，以及蜂窩夾芯局部填充補(bǔ)強(qiáng)。目前使用的主要有J-47D、J-60和J-145等牌號(hào)。J-47D發(fā)泡膠是配合J-47結(jié)構(gòu)膠膜使用的中溫固化發(fā)泡膠，有粉狀和帶狀兩種形式，主要用于蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的填充和端框補(bǔ)強(qiáng)。J-145是中溫固化的發(fā)泡膠，其特點(diǎn)是膨脹比較高（≥4），對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的減重效果顯著。J-60發(fā)泡膠適用于鋁蜂窩及芳綸紙蜂窩夾層結(jié)構(gòu)件的局部填充與補(bǔ)強(qiáng)。

蜂窩夾芯膠也稱芯條膠或節(jié)點(diǎn)膠，用于制造蜂窩芯材的液體膠黏劑。主要是指用于制造鋁蜂窩芯材和紙蜂窩芯材的一類膠黏劑，具有節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高、優(yōu)異的耐濕熱性、耐介質(zhì)性等特點(diǎn)。

芯材拼接膠用于夾層結(jié)構(gòu)芯材拼接，主要包括蜂窩芯材拼接膠膜及泡沫芯材拼接膠兩類。J-177用來拼接鋁蜂窩芯材，其特點(diǎn)是固化前初始粘接力強(qiáng)，拼接后（不需要固化）的鋁蜂窩芯材與結(jié)構(gòu)件一同固化成型即可。

J-249低密度糊狀結(jié)構(gòu)膠黏劑以低粘度環(huán)氧樹脂為主體樹脂，以核殼橡膠為增韌劑，以高強(qiáng)玻璃微珠為填充料，用于PMI泡沫夾層結(jié)構(gòu)的拼接和補(bǔ)強(qiáng)。該膠黏劑在密度、耐熱性、力學(xué)性能和工藝性能上獲得的了較好的平衡；其密度達(dá)到了0.50g/cm3，其鋁合金膠接常溫剪切強(qiáng)度達(dá)到了15.0MPa以上，常溫本體壓縮強(qiáng)度達(dá)到了40.0MPa以上，PMI泡沫拼接平面拉伸強(qiáng)度達(dá)到了3.0MPa以上；滿足常溫可凝膠拼接定型，中溫及高溫條件下均可以固化成型的工藝特性；目前已在環(huán)氧預(yù)浸料－PMI泡沫夾層結(jié)構(gòu)件熱壓罐成型工藝中獲得了成功應(yīng)用[33]。

修補(bǔ)膠用于復(fù)合材料構(gòu)件局部修補(bǔ)，避免復(fù)合材料構(gòu)件報(bào)廢，提高復(fù)合材料構(gòu)件的合格率，降低復(fù)合材料制造成本。適用于各種金屬、非金屬材料之間的結(jié)構(gòu)性粘接密封及縫隙填充。固化時(shí)不需要加熱、加壓，當(dāng)膠層厚度達(dá)到1.6mm時(shí)，仍具有較高強(qiáng)度?？稍?55～80℃長期使用。

3 結(jié)束語

新材料是航天技術(shù)發(fā)展的重要物資基礎(chǔ)，一代新型航天產(chǎn)品的誕生往往建立在一大批先進(jìn)新型材料研制成功的基礎(chǔ)上，同時(shí)也可以帶動(dòng)許多新材料項(xiàng)目的快速啟動(dòng)和應(yīng)用。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，載人航天、探月工程等重點(diǎn)工程的開展需要眾多新材料的支撐。膠黏劑密封劑及膠接技術(shù)在結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化的過程中尤其獨(dú)特的優(yōu)勢，工藝性好，可功能化，適合于制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件，尤其適合批量生產(chǎn)，加工成本低，已經(jīng)開始在航天工業(yè)領(lǐng)域得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，且應(yīng)用于許多主承力結(jié)構(gòu)件。隨著對(duì)航天飛行器輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能、低成本化的不斷需求，高性能膠黏劑密封劑在航天工業(yè)中的應(yīng)用必將更加廣泛和深入。

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Application of High-Performance Adhesives and Sealants in Aerospace Industry

ZHAO Yun-feng
（Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology,Beijing 100076,China）

It gives an introduction and summarization of the special requirements for aerospace adhesives and sealants and the properties of thermal protecting layer adhesives,heat-resisting sealants,adhesives applied under low temperature,adhesives applied in space,other functional adhesives and adhesives for composite structure manufacturing,as well as the application in Chinese aerospace industry,such as carrier rocket,satellite, spaceship and space station.

Adhesive;sealant;adhesion;aerospace;application

TQ325

A

1001-0017（2014）06-0446-05

2014-08-11

趙云峰（1964-），男，山西朔州人，工學(xué)博士，主要從事特種高分子材料、樹脂基復(fù)合材料及其應(yīng)用研究工作。