陶瓷微反應器連接密封技術

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性質都遠低于陶瓷的性能，限制了陶瓷基微反應器的使用極限。因此，連接密封技術的發展影響著陶瓷基微反應器的應用。

陶瓷共燒結是將設計好的陶瓷模塊組裝壓合后再進行高溫燒結，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密封時，不受限于連接材料的性能，能夠最大限度地發揮陶瓷材料的特性，很好地應用于高溫高壓反應，但是共燒結對組裝壓力要求較高，適用于規整平面如微通道的密封，對于異形或小部件很難壓合燒結。

陶瓷優異的耐高溫、耐腐蝕、耐磨損性能使其發展成為普遍認可的高性能材料，但是與金屬材料難以結合限制了其發展。常規的熔化焊接很難實現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釬材潤濕母材、填充接頭間隙并且相互擴散實現金屬與陶瓷連接的焊接方式。釬材在陶瓷表面的潤濕性是焊接質量的保證，通過在陶瓷表面鍍金屬或者提高釬材潤濕性，確保了微反應器和金屬管道間連接的可靠性，隨著耐高溫釬焊的發展，釬焊連接的微反應器也能夠在高溫下使用。

現代粘接工藝使用膠黏劑能夠將陶瓷與陶瓷、金屬、聚合物等材料牢固地連接在一起，有較高的使用強度。膠黏劑一般分為有機膠和無機膠兩大類，有機膠黏劑有酚醛樹脂類、環氧樹脂類、有機硅類等，在300℃下有很好的耐候性并且能夠很好的承受應力；無機膠黏劑有硅酸鹽類、磷酸鹽類、氧化物類等，具有優異的耐溫性，可在?183～2900℃范圍內使用，但是耐化學性較差且不耐沖擊。