Aglutinante inorgánico
Los aglutinantes inorgánicos incluyen silicatos, fosfatos, óxidos, sulfatos y boratos. Según el mecanismo de curado, generalmente se puede dividir en las cuatro categorías siguientes.
(1) El tipo de secado al aire depende de la evaporación del solvente o la pérdida de agua, como el vidrio soluble y la arcilla.
(2) El tipo de curado con agua utiliza agua como agente de curado y la adición de agua produce una reacción química para solidificar, como el yeso y el cemento.
(3) Tipo termofusible, es decir, adhesivo termofusible inorgánico, que primero se calienta por encima del punto de fusión, luego se une, se enfría y se solidifica, como metal de bajo punto de fusión, vidrio de bajo punto de fusión , vidrio cristalizado, azufre, etc.
(4) El tipo de reacción química consiste en agregar un agente de curado distinto del agua para producir una reacción química y solidificar, como silicato, fosfato, alúmina coloidal, cemento dental, etc.
Aglutinantes inorgánicos habituales como cemento, yeso, vidrio soluble, cal, arcilla, etc. Ha sido ampliamente utilizado en construcción, modelado, fundición, conservación de agua, tratamiento médico, instalación de equipos y otros campos. Además, existen algunas sales inorgánicas (fosfatos y silicatos) compuestas de compuestos de bajo peso molecular, que se utilizan ampliamente en los siguientes aspectos:
(1) Para unir materiales, especialmente a altas temperaturas. Materiales en el ambiente. , como cuchillos, piezas internas y accesorios de hornos de alta temperatura, recipientes de emergencia, materiales refractarios cerámicos, materiales aislantes, componentes eléctricos de alta temperatura, materiales de grafito, portalámparas, cohetes, misiles, aviones, reactores aeroespaciales, nucleares y otros tipos de calor. -piezas resistentes. Los adhesivos inorgánicos se utilizan para unir materiales metálicos y materiales inorgánicos, lo que puede ahorrar materiales, ahorrar energía y simplificar procesos.
(2) Sellado y llenado, como cabezal de tubo de calentamiento, incrustación de alambre de resistencia, sellado de termopar, sellado de aislamiento de componentes eléctricos, sellado de extremos de hornos estacionales y de reverbero, sellado de tuberías de hornos de alta temperatura, etc.
(3) Taponamiento de penetración, como relleno de microporos en piezas fundidas de aleaciones no ferrosas, como aleaciones de aluminio comprimido, aleaciones de cobre, hierro fundido, etc., para mejorar la calidad de las piezas fundidas.
(4) Recubrimientos, como recubrimientos resistentes al calor y al fuego para materiales inflamables (madera, papel, tela), recubrimientos antioxidantes en superficies metálicas, recubrimientos de infrarrojo lejano para altas temperaturas, recubrimientos protectores durante tratamiento térmico, formación de alta temperatura Recubrimientos de liberación, recubrimientos conductores, de transferencia de calor o aislantes.
(5) Fabricación de perfiles utilizados a altas temperaturas, como laminados de fibras refractarias, placas cerámicas refractarias, etc.
1. Adhesivo de fosfato
Los adhesivos de fosfato tienen los siguientes tipos:
(1) La densidad es de 1,7 ~ 1,9 g/cm3 de ácido fosfórico (h3po 4);
(2) Fosfato: La fórmula general es M2P2O5 nH2O, donde m representa el metal. Los fosfatos de diferentes metales confieren a las colas diferentes propiedades de resistencia al agua y adhesión. Desde la perspectiva de la resistencia al agua: calcio, zinc > magnesio > aluminio > manganeso, hierro, cobre en términos de adherencia, aluminio > magnesio > calcio > hierro > zinc. La relación molar m/p es 0,25 ~ 1, que cura mejor. Si es inferior a 0,25, el curado es insuficiente; cuando es superior a 1, la estabilidad de la solución es deficiente y es difícil obtener un curado uniforme;
(3) Agregue fosfato de aluminio que contenga cromo ( Al2O3 0,25cr2o3 3p2o5 NH2O al fosfato modificado) y fosfato de boro.
Los agentes de curado de los adhesivos de fosfato se suelen dividir en las siguientes categorías:
(1) Los óxidos metálicos, hidróxidos u óxidos compuestos son principalmente óxidos de Mg, Ca, Al, Zn, Fe. , Óxidos o hidróxidos de Ti, Zr, espinela de aluminio natural, espinela de zinc y óxidos compuestos preparados calcinando diversos óxidos.
(2) Sales metálicas, sales de amonio, como NH4Cl, ZrOCl2, (NH4)2SO4, ZnSO4, MgCO3, etc. Y sales de ácidos orgánicos, como (CH2COO)2Zn, etc.
(3) Compuestos de silicato Los silicatos metálicos del grupo II se pueden utilizar como agentes de curado de un componente a temperatura ambiente. Fluorosilicato de amonio, fluorosilicato de zinc, etc. Se puede curar por debajo de 200 ℃ para obtener un adhesivo resistente al agua.
Se pueden preparar una variedad de adhesivos de fosfato utilizando diferentes adhesivos y agentes de curado y agregando otros aditivos.
Dentro de estos adhesivos, el principal es el adhesivo de fosfato-cobre. Está compuesto principalmente por ácido fosfórico, óxido de cobre e hidróxido de aluminio.
El polvo de óxido de cobre utilizado para preparar el adhesivo requiere un tratamiento especial, es decir, el polvo de óxido de cobre se quema a 890 ~ 910 durante un cierto período de tiempo y se muele en una malla de 200 ~ 300. El 2CuHPO4 · 3H2O, que forma un fuerte enlace de hidrógeno entre el óxido de cobre y el ácido fosfórico, es amorfo y el ácido fosfórico forma una fuerte capa adhesiva con CuO sin reaccionar en el adhesivo.
2CuO 2h3po 4 H2O→Cu(h2po 4)2 2H2O
Fosfato de cobre Óxido de cobre → fosfato de cobre H2O
La reacción es altamente higroscópica y peligrosa de operar . Por lo tanto, usar Al(OH)3 como tampón y agregarlo al ácido fosfórico por adelantado puede prolongar el tiempo de curado de la unión y mejorar la fuerza de la unión.
El método de preparación de la solución de ácido fosfórico es el siguiente: pesar 100 ml de ácido fosfórico, añadir 5 g de hidróxido de aluminio, calentar a 210 ~ 220 °C en un horno eléctrico y agitar durante 3 ~ 5 minutos hasta que el hidróxido de aluminio se disuelve. La solución de pegamento generalmente se prepara usando polvo de CuO (g): solución de ácido fosfórico (ml) = 4 ~ 5: 1. Una gran cantidad de polvo de CuO es útil para mejorar la fuerza de unión, pero si la cantidad es demasiado grande, será difícil mezclarlo y solidificarlo rápidamente, lo que afectará el uso. El método de preparación de la solución de pegamento es: coloque el polvo de óxido de cobre pesado sobre la placa de cobre, agregue la solución de ácido fosfórico con un gotero o taza medidora, mezcle uniformemente con las rodajas de bambú y espere de 1 a 2 minutos hasta que pueda ser estirado en filamentos de más de 1 cm.
En la superficie del metal conectado, significa que el metal está sumergido en una solución acuosa de ácido fosfórico que contiene Cu2. Si la secuencia de potencial del metal es mayor, como el hierro y el aluminio, se producirá la reacción de sustitución de iones metálicos en la superficie del metal.
3Cu2 2Al=2Al3 3Cu↓
3Cu2 2Fe=2Fe3 3Cu↓
La superficie del metal se disuelve parcialmente y al mismo tiempo se deposita cobre metálico, haciendo que la superficie esté firmemente unida. Si se produce tal reacción de sustitución en la superficie, la fuerza de unión se reducirá. En este momento, el cobre se quemará para formar una fina capa de óxido de cobre. Debido al efecto puente del óxido de cobre, también se puede mejorar la fuerza de unión. Para los materiales cerámicos, parte del óxido reacciona con el ácido fosfórico para formar el fosfato ácido correspondiente y la porosidad de la cerámica tiene una alta fuerza de unión.
Las propiedades del adhesivo de ácido fosfórico y óxido de cobre después del curado son: calor específico 0,58 J/(℃ g), densidad 3,2 ~ 3,4 g/cm3, punto de fusión 950 ℃, resistencia al corte plano 5,8 ~ 14,7 MPa, resistencia al corte de ranura 44 ~ 58,8 MPa, resistencia al corte por torsión 39,2 ~ 51 MPa, resistencia al calor. Agregar una cantidad adecuada de polvo cerámico puede mejorar el rendimiento del aislamiento. Por el contrario, agregar una cierta cantidad de polvo de plata, polvo de cobre o polvo de hierro puede conducir la electricidad, tener buena estanqueidad al aire, alcanzando 0,13 ~ 1 × 10-4pa y tener buena durabilidad. Después de dejarla a temperatura ambiente durante varios años, las partes expuestas de la capa adhesiva cambiarán de color, pero la fuerza de unión permanecerá básicamente sin cambios.
El adhesivo de ácido fosfórico y óxido de cobre cura a 100 °C para una fácil mezcla y aplicación. La resistencia al calor puede alcanzar los 600 ℃ y tiene una alta resistencia de unión por encaje y ranura, pero su rendimiento de unión plana es pobre, y su fragilidad y resistencia a ácidos y álcalis también son pobres. Este adhesivo se utiliza principalmente para unir metales, cerámicas, cuchillos y moldes.
Se deben tener en cuenta los siguientes puntos al unir con pegamento de fosfato:
(1) Antes de unir, limpie cuidadosamente la superficie del adherente para eliminar el óxido y las manchas de aceite, y espere hasta que La superficie está limpia y seca. Aplique pegamento nuevamente.
(2) El pegamento tiene una fuerte absorción de agua, por lo que debe prepararse y usarse inmediatamente y no puede dejarse por mucho tiempo. Al ajustar el pegamento, se debe realizar sobre una placa de cobre para facilitar la disipación del calor. La proporción general es de 4 ~ 5 g del componente A, deje caer 1 ml del componente B.
(3) La forma de conexión debe adoptar una estructura de casquillo o espiga y la superficie de la junta debe ser rugosa. Por ejemplo, bajo cargas de corte de torsión, se pueden mecanizar ranuras rectas; por ejemplo, bajo cargas de corte de tracción, se pueden mecanizar en ranuras roscadas. Si el adherente es de dos planos, se pueden agregar pasadores según la situación.
(4) Después de aplicar el pegamento, hornéelo a 40 °C durante 2 horas y luego hornee a 100 ~ 120 °C durante 2 horas para que solidifique. También se puede dejar curar a 60°C durante varias horas, o dejar curar de forma natural a temperatura ambiente seca durante varios días antes de su uso.
(5) El óxido de cobre absorbe la humedad, cúbralo bien después de su uso y guárdelo en un lugar seco.
La solución de fosfato de aluminio no debe almacenarse a bajas temperaturas para evitar la cristalización.
(6) Si el pegamento se te pega a las manos, lo lavarás con agua, pero no es fácil quitarlo con jabón.
(7) Después del curado, la capa adhesiva suele ser de color gris oscuro y ligeramente brillante. Si es verde o azul significa que el pegamento se ha deteriorado y tiene poca resistencia.
(8) Si necesitas quitar el pegamento, puedes remojarlo en agua con amoniaco para separarlo.
2. Adhesivo de silicato
El adhesivo de silicato es un tipo de adhesivo que utiliza silicato de sodio (vidrio soluble) como materia prima principal y añade óxidos metálicos (como silicio, aluminio, etc.). titanio, zinc, magnesio, óxidos de hierro, polvo de aluminio, polvo de grafito, cemento, etc.) adhesivo inorgánico resistente a altas temperaturas químicamente reactivo.
Los adhesivos de silicato se presentan en muchas formas, como líquido monocomponente, líquido bicomponente, polvo mezclado con agua para formar una pasta, etc. La serie doméstica WJZ es un adhesivo de dos componentes. El primer componente es vidrio soluble modificado y el segundo componente está hecho de sílice y alúmina mezcladas y sinterizadas. Entre ellos, WJZ-101 es un tipo de adhesivo universal con fuerte adherencia, buena humectabilidad y coeficiente de expansión lineal similar al acero. Tiene buena fuerza de unión al acero, diversos materiales metálicos e incluso muchos materiales inorgánicos no metálicos, y es resistente. Para calentar 1350 ℃, resistente al aceite, disolventes orgánicos, álcalis, pero no ácidos. El pegamento WJZ-102 utiliza polvo de aluminio como relleno, tiene un bajo costo y una alta conductividad térmica. Puede usarse para la unión térmica de metales y es resistente al aceite, solventes orgánicos, ácidos y álcalis a -60 ~ 500 °C.
La fórmula general del adhesivo de silicato es: silicato de sodio como aglutinante, óxido o hidróxido de metal como agente de curado, sílice o alúmina como agregado, formando diferentes tipos de adhesivo de silicato de sodio, que pueden curarse a baja temperatura o calentado (110 ~ 130 ℃). Altamente resistente al agua cuando se cura a bajas temperaturas.