Духовност: Разгледайте безкрайните възможности на керамическите ядра

Керамично ядро

Функцията на керамичното ядро е да създаде охлаждащ канал вътре в лезе, така че неговата производителност и качество директно влияят върху качеството на празнотелното лезе. Керамичното ядро трябва да отговаря на следните изисквания: ① добра химическа стабилност и термична стабилност; (2) Малък линейен коефициент на термично разширяване, за да се гарантира ниско деформиране по време на процеса на изливане; ③ Подходяща порозност, лесно премахва се от излива [38⇓-40]. В момента развитите страни считат технологията за разработка на керамични ядра за много конфиденциална и нея не се разкрива, международният пазар е монополизиран от чуждестранни компании. Достигнахме някои резултати при изследването на керамичните ядра.

1 Керамично ядро на база силиций

Силикозен основен керамичен ядро с кварцов стъкло като главен материал, най-широко използван [41]. Температурата за обгаряне на керамичното ядро от оксид силициев обикновено е между 1 100 ~ 1 250∘∘C, а температурата за употреба е около 1 550 ∘∘C. Разгледахме влиянието на частиците размер на матричния прах, процеса на спечване и добавки върху комплексните свойства на силициевите керамични ядра, проучихме как спечването температура и разпределението на частиците влияят върху свойствата на порозните силикатни керамични ядра и разбрахме промяните в силата на керамичните ядра при нормална и висока температура при различни температури за спечване. Както може да се види от фигурата, когато температурата за спечване е 1 200 ∘∘C, комплексните свойства на оксид силициевият керамичен ядро са най-добри. Влиянието на разпределението на частиците върху порозността на керамичното ядро е една от основните причини за промяната на неговите свойства, а равномерното разпределение на праховете има най-добрия резултат. На тази основа беше предложена методика за инфилтрация на силиконово смола в силикатното керамично ядро при вакуум, за да се подобрят неговите механични свойства.

Съставен минерализатор

Освен добавянето на единичен минерализатор, за да се разгледат ефектите от синергията между няколко минерализатора върху перформанса на керамическите ядра с база силициев диоксид, приготovихме композитни керамически ядра с база силициев диоксид чрез добавяне на циркониев силикат-молитов влакна. Изучавахме влиянието на молитовото влакно върху механичните свойства и високотемпературните свойства на керамическите ядра. Резултатите показват, че с увеличението на съдържанието на молитовото влакно, линейното свиване на керамическото ядро намалява显著но, докато порозността постепенно се увеличава. Когато масовата фракция на молитовото влакно е 1%, извивната твърдост на керамическото ядро при стаяна температура и симулирана температура на изливане се подобрява значително според сравнение с керамическото ядро, което има само циркониев силикат като минерализатор. Това е поради факта, че влакната са непрекъснато разпределени в керамическата матрица и играят ролята на връзка, пречейки пътя на разпространяване на треските, което така подобрява извивната твърдост на керамическото ядро.

Междуповърхностна реакция на керамическото ядро и супeraloy

За лопастите на турбините на модерните тежки газови турбини, повишаването на температурата за плавене на супeraloи и увеличението на размера на лопастите води до висока температура при изливането и продължително време на затвердяване по време на подготовкгото на еднокристални лопasti [49], което прави реакцията на интерфейса между супeraloi/керамична ядрена обвивка по-значителна и сериозно влияе върху характеристиките на супeraloi лопастите. За да разберем по-добре тази проблематика, изследвахме интерфейсната реакция на никеловия еднокристален супeraloi CMSX-4 по време на насоченото затвердяване с керамична силиконова оксидна ядрена обвивка. Резултатите показват, че се формира непрекъснат слой от алуминиев оксид и прекъснат слой от обогатен карбид върху интерфейса между супeraloi и силиконов оксиден керамичен ядрен слой. На тази основа анализирахме механизма за образуване на интерфейсната реакция между никеловия еднокристален супeraloi и керамичния силиконов оксиден ядрен слой (вж. фигура 17), което осигурява основа за оптимизиране на състава и свойствата на керамичните ядрени обвивки.