陶瓷微反應(yīng)器連接密封技術(shù)

陶瓷微通道的密封以及陶瓷元件與流體出入管道的連接方式限制了陶瓷基微反應(yīng)器的使用范圍，常用的石墨壓縮密封、焊接、膠合等密封連接方法，在連接處的耐溫耐化學(xué)性質(zhì)都遠(yuǎn)低于陶瓷的性能，限制了陶瓷基微反應(yīng)器的使用極限。因此，連接密封技術(shù)的發(fā)展影響著陶瓷基微反應(yīng)器的應(yīng)用。

陶瓷共燒結(jié)是將設(shè)計(jì)好的陶瓷模塊組裝壓合后再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，連接處無縫、無滲漏、耐高溫且耐腐蝕。陶瓷基微通道使用陶瓷共燒結(jié)密封時(shí)，不受限于連接材料的性能，能夠最大限度地發(fā)揮陶瓷材料的特性，很好地應(yīng)用于高溫高壓反應(yīng)，但是共燒結(jié)對(duì)組裝壓力要求較高，適用于規(guī)整平面如微通道的密封，對(duì)于異形或小部件很難壓合燒結(jié)。

陶瓷優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕、耐磨損性能使其發(fā)展成為普遍認(rèn)可的高性能材料，但是與金屬材料難以結(jié)合限制了其發(fā)展。常規(guī)的熔化焊接很難實(shí)現(xiàn)金屬與陶瓷的牢固連接，通過釬焊能有效地將金屬與陶瓷連接在一起。釬焊是利用熔融液態(tài)釬材潤(rùn)濕母材、填充接頭間隙并且相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)金屬與陶瓷連接的焊接方式。釬材在陶瓷表面的潤(rùn)濕性是焊接質(zhì)量的保證，通過在陶瓷表面鍍金屬或者提高釬材潤(rùn)濕性，確保了微反應(yīng)器和金屬管道間連接的可靠性，隨著耐高溫釬焊的發(fā)展，釬焊連接的微反應(yīng)器也能夠在高溫下使用。

現(xiàn)代粘接工藝使用膠黏劑能夠?qū)⑻沾膳c陶瓷、金屬、聚合物等材料牢固地連接在一起，有較高的使用強(qiáng)度。膠黏劑一般分為有機(jī)膠和無機(jī)膠兩大類，有機(jī)膠黏劑有酚醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類、有機(jī)硅類等，在300℃下有很好的耐候性并且能夠很好的承受應(yīng)力；無機(jī)膠黏劑有硅酸鹽類、磷酸鹽類、氧化物類等，具有優(yōu)異的耐溫性，可在?183～2900℃范圍內(nèi)使用，但是耐化學(xué)性較差且不耐沖擊。