在高溫環(huán)境下，加固材料的選擇需綜合考慮耐熱性、力學性能穩(wěn)定性以及環(huán)境適應性，高溫可能導致傳統(tǒng)材料（如普通鋼材或混凝土）強度下降、變形加劇，甚至引發(fā)結構失效，因此需優(yōu)先選用耐高溫性能優(yōu)異的材料，例如耐火鋼、碳纖維復合材料（CFRP）或陶瓷基復合材料，這些材料在高溫下仍能保持較高的強度和剛度，且熱膨脹系數(shù)較低，可減少熱應力帶來的結構損傷。 ，材料的防火性能至關重要，添加阻燃劑的聚合物基復合材料或采用無機膠黏劑的纖維增強材料，能夠延緩火焰蔓延并降低有毒氣體釋放，某些材料（如玄武巖纖維）兼具耐高溫和耐腐蝕特性，適用于化工或冶金等高溫腐蝕性環(huán)境。 ，施工工藝也需適配高溫條件，環(huán)氧樹脂類膠黏劑在高溫下可能失效，需替換為耐熱型膠黏劑或采用機械錨固等非膠接技術，材料的熱疲勞性能需通過實驗驗證，以確保長期高溫循環(huán)下的耐久性。 ，經(jīng)濟性與可持續(xù)性不可忽視，盡管高性能材料成本較高，但其長壽命和低維護需求可降低全生命周期成本，綜上，高溫加固材料的選擇需平衡性能、工藝、環(huán)境及經(jīng)濟因素，結合實際工程需求進行優(yōu)化設計。

高溫環(huán)境下加固材料選擇的考慮因素

• 加固對象：
  • 對于金屬結構，如高溫環(huán)境下的金屬設備或金屬框架，可使用高溫鋁質修補劑進行修補加固，其由高分子聚合物和鋁質填充物組成，能填充設備表面裂紋和磨損區(qū)域，形成堅固保護層，耐高溫且有理想機械強度，可防止高溫下進一步氧化和腐蝕，提高耐磨性和抗壓性$1$1。也可使用如GH4199高溫合金（Ni - Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在950以下），已用于航空發(fā)動機950以下使用的部件制作$5$5。
  • 對于混凝土結構，若采用粘鋼加固，要選擇耐高溫的粘鋼膠，并且在加固過程中采取防護措施，如設置防護層（絕熱材料或特殊涂層）、使用耐高溫涂層對加固層保護等，因為高溫下粘鋼膠的粘結強度會減小、粘結層會劣化$3$3。
• 加固目的：
  • 如果是為了增加結構強度，像一些高溫環(huán)境下的金屬結構，可選用高強度鋼材或者高溫合金。例如GH4199高溫合金，可用于航空發(fā)動機高溫部件的承力組件制作，能滿足結構強度需求$5$5。
  • 要是為了提高結構的抗變形能力，例如在高溫管道加固中，可能需要選擇具有良好高溫穩(wěn)定性和韌性的材料，高溫鋁質修補劑可提高設備的耐磨性和抗壓性，能在一定程度上抵抗變形$1$1。
• 使用環(huán)境的溫度范圍及其他條件：
  • 當溫度極高（如接近950及以下）且對材料性能要求較高的航空航天領域，GH4199高溫合金是合適選擇，已用于航空發(fā)動機相關部件制作$5$5。
  • 在一般高溫工業(yè)環(huán)境（如溫度低于600 - 700左右），高溫鋁質修補劑可用于設備的修補加固$1$1。同時，若高溫環(huán)境還伴隨高濕度，材料需要具備防銹防腐能力。
• 成本和可行性：
  • 從成本考慮，如果是大規(guī)模工業(yè)設備加固，高溫鋁質修補劑相對成本可能較低，而且操作相對簡單，只需要確保修補表面干凈、干燥，選擇合適修補劑涂敷刮平即可$1$1。
  • 對于一些對成本不太敏感但對性能要求極高的航空航天等領域，GH4199高溫合金雖然加工難度較大（合金化程度高、熱冷加工塑性較差，加工要嚴格控制鍛軋冷變形量），但由于其優(yōu)良高溫性能仍可選用$5$5。

常見的高溫環(huán)境下加固材料

• 高溫合金類：
  • GH4199高溫合金：Ni - Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在950以下，可用于制作航空發(fā)動機950以下使用的加力燃燒室隔熱屏、可調(diào)噴口調(diào)熱屏、套筒等焊接承力組件和飛機機載設備零件$5$5。
• 修補劑類：
  • 高溫鋁質修補劑：專門用于修補和加固高溫環(huán)境下的設備，能填充設備表面裂紋和磨損區(qū)域，由高分子聚合物和鋁質填充物組成，耐高溫、具有理想機械強度，可防止高溫下進一步氧化和腐蝕，提高設備耐磨性和抗壓性$1$1。
• 粘膠類（針對混凝土結構粘鋼加固）：
  • 耐高溫粘鋼膠：在粘鋼加固混凝土結構用于高溫環(huán)境時，耐高溫粘鋼膠有較好的穩(wěn)定性和粘結性，能在高溫環(huán)境下保持良好性能，不過在使用中環(huán)境溫度應盡量控制在不高于60°范圍，同時要配合防護措施使用$3$3。

高溫鋁質修補劑的施工工藝

GH4199高溫合金的應用案例

耐高溫粘鋼膠的防護措施

高溫環(huán)境下材料成本比較