Verbeeldingskrag: Verken die oneindige moontlikhede van keramiese kerno's

Keramiese kern

Die funksie van die keramiese kern is om 'n koelkanaal binne die blaar te vorm, so dat sy prestasie en kwaliteit regstreeks die kwaliteit van die holde blaar beïnvloed. Die keramiese kern moet die volgende vereistes voldoen: ① goeie chemiese stabiliteit en termiese stabiliteit; (2) 'n Klein lineêre uitbreidingskoëffisiënt om lae vervorming tydens die gietproses te verseker; ③ Geskikte porusiteit, maklik te verwyder van die gietstuk [38⇓-40]. Tans behou ontwikkelde lande die ontwikkelingstegnologie van keramiese kerno's as hoogs vertroulik en nie oopbaar nie, en is die internasionale mark deur buitelandse maatskappye gemonopoliseer. Ons het sekere resultate in die navorsing van keramiese kerno's bereik.

1 Silisiumgebaseerde keramiese kern

Silika-gebaseerde keramiese kern met kwartsglas as die hoofmateriaal, die wydste gebruik [41]. Die brandtemperatuur van silikoombasede keramiese kernoormers is gewoonlik 1 100 ~ 1 250∘∘C, en die diensttemperatuur is ongeveer 1 550 ∘∘C. Ons het die effekte van matrikspoederdeeltjiesgrootte, sintersproses en byvoegings op die algehele eienskappe van silisium-gebaseerde keramiese kernoormers bestudeer, die effek van sintertemperatuur en deeltjiesgrootteverdeling op die eienskappe van porose silika-keramiese kernoormers ondersoek, en die veranderingswette van die sterkte van keramiese kernoormers by ruimtetemperatuur en hoë temperatuur onder verskillende sintertemperature beheers. Soos uit die figuur kan gesien word, wanneer die sintertemperatuur 1 200 ∘∘C is, is die algehele prestasie van die silikoomkeramiese kern die beste. Die effek van deeltjiesgrootteverdeling op die porusiteit van die keramiese kern is een van die hoofredene vir die verandering in die prestasie van die keramiese kern, en die gelyke verspreiding van poederkern het die beste algehele prestasie. Gebaseer hierop, is 'n metode voorgestel om silikonresin onder vakuumvoorwaardes in 'n silika-gebaseerde keramiese kern te infiltreer om sy meganiese eienskappe te verbeter.

Samestelling mineraaliser

Behalwe die toevoeging van 'n enkele mineraliser, om die effekte van sinergieë tussen meerdere mineralisatiewe stowwe op die prestasie van silika-gebaseerde keramiese kernoorme te ondersoek, het ons komposiet silika-gebaseerde keramiese kernoorme voorberei deur zirkoniumsilikaat-mullietweefsel by te voeg. Die effek van mullietweefsel op die meganiese eienskappe en hoëtemperatuureienskappe van keramiese kernoorme is bestudeer. Die resultate wys dat met die toename van die mullietweefselinhoud, die lineêre inkrimping van die keramiese kern duidelik afneem en die porusiteit geleidelik toeneem. Wanneer die massafraksie van mullietweefsel 1% is, word die buigsterkte van die keramiese kern by ruimtetemperatuur en gesimuleerde giettemperatuur beduidend verbeter t.o.v. die keramiese kern wat slegs zirkoniumsilikaat as mineraliser gebruik. Dit is omdat die vezels ongestruktureerd in die keramiese matriks versprei is en die rol van verbindingsbrug speel, die spagaatuitbreidingspad blokkeer en sodoende die buigsterkte van die keramiese kern verbeter.

Grensoppervlakreaksie van keramiese kern en superlegting

Voor die turbinblaaie van gevorderde swaarverpligte gas turbines, lei die toename in die smeltpunt van superlegaas en blaaigrootte tot hoë goottemperatuur en 'n langer vaste wordtyd tydens die voorbereiding van enkelkristalblaar [49], wat die reaksietendensie by die grensvlak van superlegaas/keramiese kern/huls meer uitkomstig maak, en ernstig die prestasie van superlegaasblaar beïnvloed. Om hierdie probleem verder te verstaan, het ons die grensreaksie van nikkelbasis enkelkristal superlegaas CMSX-4 bestudeer tydens rigtingvaste word met silikoomoksiedkeramiekern. Die resultate wys dat 'n kontinue alumina-laag en 'n diskontinue verrikte karbide-laag by die grensvlak van die superlegaas/silikoomoksiedkeramiekern vorm. Op hierdie grondslag het ons die vormingsmechanisme van die grensreaksie tussen nikkelbasis enkelkristal superlegaas en silikoomoksiedkeramiekern geanaliseer (sien Figuur 17), wat 'n basis verskaf vir die optimering van die samestelling en eienskappe van keramiekern.