MASTERBOND,EP45HTAN,用于在極端溫度下將鈦合金與碳碳復(fù)合材料粘接

背景 研究人員來自 QSS Group, Inc.、俄亥俄州航空研究所和 NASA 格倫研究中心，他們致力于測試粘接劑在極端溫度和惡劣條件下將鈦合金與碳碳復(fù)合材料粘接的強度。他們測試了多種配方，發(fā)現(xiàn) Master Bond EP45HTAN 能夠應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。

鈦合金與碳碳復(fù)合材料的粘接 在這項研究中，商用高溫、熱導(dǎo)性環(huán)氧樹脂、硅膠和（無機）陶瓷粘接劑被用于將碳碳復(fù)合材料與商用純鈦板粘接。研究的目的是評估在木星冰月探測器（JIMO）的熱排放系統(tǒng)組件中，粘接與釬焊結(jié)合使用的可行性。使用粘接劑可以顯著改善和簡化制造工藝，同時降低成本。這項研究還將有助于確定粘接劑在表面系統(tǒng)中的適用性。特別強調(diào)了模擬在熱排放系統(tǒng)冷端，將鈦管粘接到碳碳面板上的操作條件。

測試參數(shù) 這些粘接系統(tǒng)的機械性能進行了評估。被粘接的表面經(jīng)歷了極端的高溫和低溫，以確定它們的長期耐久性。將粘接面經(jīng)過 530-600K（494-620°F/257-327°C）的高溫和 77K（-321°F/-196°C）的液氮低溫處理 24 小時，測試后測量了拉伸剪切強度（BST）。測試在發(fā)現(xiàn) 600K 過于嚴苛后調(diào)整至 530K。

分析 在粘接界面進行顯微分析，結(jié)果使 18 個候選材料中的 12 個被淘汰。由于在粘接接頭處觀察到了空洞、孔隙和裂縫，這將對強度和熱導(dǎo)率產(chǎn)生不利影響。保持強大的熱導(dǎo)率是這些粘接劑的重要目標。此外，初步結(jié)果顯示一些粘接系統(tǒng)未能很好地粘附到鈦合金上。為了克服這一缺陷并提高粘附性，對鈦試片進行了噴砂處理，以粗糙化表面。最終結(jié)果表明，填充鋁氮化物的 Master Bond EP45HTAN 在測試條件下表現(xiàn)出最佳的機械性能，剪切強度為 8-9 MPa。

結(jié)論 研究表明，在使用 EP45HTAN 進行粘接后，發(fā)生了在 C/C 復(fù)合材料外層的拉伸斷裂，表明該粘接劑比所連接的復(fù)合基材更強。

來源 1 Cerny, Jennifer, Gregory Morscher. 《鈦合金與碳碳復(fù)合材料的粘接用于熱排放系統(tǒng)》。http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20060051753.pdf

http://ydzhly.com/masterbond/EP45HTAN/