科创中国
短时耐超高温和火焰密封胶
发布时间: 2026-11-02
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利,新技术
行业领域：
新材料产业
成果介绍
本项目面向超高温及火焰环境下的短时密封需求，围绕“材料设计-结构构筑-高温演变-性能评价-应用验证”建立系统研究体系。项目以特种有机硅弹性体为核心，；采用硅氢加成和非水解溶胶-凝胶等方法，构建线环形及金属杂化有机硅弹性体，研究其热降解、链式重排、环化及金属元素作用机制，实现材料结构与性能调控。在此基础上，引入耐高温、隔热及陶瓷化等功能填料，形成具有厚度方向梯度结构的多层密封材料，系统揭示500–1000℃及火焰作用下材料内部温度场、化学结构、物理形貌和力学/密封性能的演变规律，并建立结构–性能–温度–胶层厚度之间的关联。项目进一步开展不同基材粘接适应性、温度冲击后弹性密封以及火焰穿透等应用基础研究，建设超高温和火焰环境密封性能评价平台，开发特种弹性体材料设计与分析软件，形成短时耐超高温和耐火密封材料样品及多尺度设计方法，为极端热环境下弹性密封材料的工程设计、性能评价和应用提供理论依据、技术方法及材料支撑，并为相关装备的高温密封设计提供基础数据。
成果亮点
本项目的核心亮点在于突破传统高温密封材料“耐温性与弹性”的技术约束，以材料多尺度设计和空间梯度结构构筑为主线，实现超高温防护与弹性密封功能的协同统一。提出线环形/金属杂化有机硅弹性体设计策略，通过硅氢加成及非水解溶胶-凝胶反应引入新型结构单元，兼顾有机硅材料的柔顺性、耐高低温特性与高温结构稳定性，并从高温裂解、链式重排和金属催化等角度揭示材料热演变机制。再次，通过聚合物基体与耐高温、隔热、陶瓷化功能组分的协同设计，构建沿厚度方向具有不同功能分区的多层梯度密封材料，使材料在高温和火焰冲击过程中发生可控的结构与性能演变，实现外层隔热/防护、中间阻隔及内部弹性密封等功能的协同。最后，项目不仅关注材料本体性能，还建立覆盖超高温、火焰、温度冲击及模拟密封件漏率的评价体系，材料样品和评价平台等成果，具有较强的原创性、系统性和工程应用价值，并为极端环境弹性密封技术发展提供新的材料设计思路。
团队介绍
本项目研究团队为北京化工大学胶接材料与原位固化技术研究室，主要从事特种树脂、高性能胶接材料、功能胶粘剂与密封剂及涂层技术研究，是碳纤维和功能高分子教育部重点实验室及有机无机复合材料国家重点实验·室的重要研究团队。团队现有4名教授、3名副教授、2名讲师及50余名博士、硕士研究生，长期开展胶接材料设计与制备、原位固化理论及应用、功能性特种胶粘剂与密封剂研发，具有丰富的科研与工程实践经验。团队先后承担并完成军工配套、国际合作、国家重大专项、国家“863”计划、自然科学基金及省部级项目50余项，横向项目40余项，其中完成国防相关特种胶接材料项目26项。团队已建立涵盖树脂、胶粘剂及涂层材料合成、性能分析和小批量多品种制备的研究平台，尤其具备耐高低温及热性能评价能力，可开展变温环境下材料性能演变、热氧老化及结构演变研究，为本项目开展超高温密封材料设计、制备与性能评价提供了良好的研究基础和完善的实验条件，为项目顺利实施提供有力保障。
成果资料
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