Taito: Tutki keramisten ytimien äärettömiä mahdollisuuksia

Keramiikkapinta

Keraattisen ytimen tehtävä on muodostaa jäähdytyskanava läpi savupiirin, joten sen toiminta ja laatu vaikuttavat suoraan tyhjän savupiirin laatuun. Keraattinen ydin tulisi täyttää seuraavat edellytykset: ① hyvä kemiallinen vakaus ja lämpövakaus; (2) pieni lineaarinen laajennuskerroin varmistaakseen vähän muodonmuutosta hiekkausprosessissa; ③ sopiva poroosuus, helpottaa poistamista mestariesta [38⇓-40]. Tällä hetkellä kehittyneet maat pitävät keraattisen ytimen kehitystechnologian erittäin salaisena ja kansainvälinen markkinat ovat monopolisoituja ulkomaille yrityksille. Olemme saavuttaneet joitakin tuloksia keraattisten ytimien tutkimisessa.

1 Silikoni-pohjainen keraattinen ydin

Keraaminen ydin, joka perustuu silikaaseen ja jonka pääasiallinen materiaali on kvartsilasi, on laajimmin käytetty [41]. Siliksen dioxidin perustavan keraamisen ytimen polttotemperatuuri on yleensä 1 100 ~ 1 250 ∘∘C, ja käyttötarkoituksen temperatuuri on noin 1 550 ∘∘C. Tutkimme vaikutuksia matriisin hiekka-kokojen, sinteröintiprosessin ja lisäaineiden kokonaisominaisuuksiin siliksen perustuvien keraamisten ytimien suhteen, tutkimme sinteröintitemperaturen ja hiekka-kokoja jakautumisen vaikutusta poroisten silikaakeraamisten ytimien ominaisuuksiin sekä hallitsemme vahvuuksien muutoslakeja huone- ja korkealämpötilassa eri sinteröintitemperatureissa. Kuten kuva osoittaa, kun sinteröintitemperatuuri on 1 200 ∘∘C, siliksen dioxidin keraamisen ytimen kokonaisominaisuudet ovat parhaat. Hiekka-kokojakauman vaikutus keraamisen ytimen poroisuuteen on yksi pääasiallisista syistä keraamisen ytimen ominaisuuksien muutokselle, ja yhtenäisen hiekka-jakauman ytimillä on parhaat kokonaisominaisuudet. Tämän perusteella ehdotamme menetelmää, jossa silikoniresiinia infiltroidaan silikaan-perustainen keraamiseen ytimeen tyhjiöolosuhteissa sen mekaanisten ominaisten parantamiseksi.

Yhdistelmämineraloija

Yksittäisen mineraloiden lisäämisen lisäksi, tutkien useamman mineraloittajan synergia vaikutuksia silikaatiperustaisiin keramiikkaytimiin, valmistimme yhdistettyjä silikaatiperustaisia keramiikkaytimiä lisäämällä sitruunasilikaatti-mulliitti-kuituja. Tutkimme mulliitti-kuiden vaikutusta keramiikkaytimien mekaanisiin ominaisuuksiin ja korkean lämpötilan ominaisuuksiin. Tulokset osoittavat, että kun mulliitti-kuiden sisältö kasvaa, keramiikkaytimen lineaarinen suppeneminen vähenee selvästi ja porosyydeksi kasvaa vähitellen. Kun mulliitti-kuiden massa-osa on 1 %, keramiikkaytimen taivutusvoimakkuus huoneenlämpötilassa ja simuloituja kaennetyyppilämpötiloissa paranee merkittävästi verrattuna keramiikkaytimeeseen, jossa käytetään vain sitruunasilikaattia mineraloittajana. Tämä johtuu siitä, että kuideja on katkoviisesti hajautettu keramiikkamatriisissa, mikä toimii yhteyden luomiseen, rakojen leviämisen estelemiseen ja näin ollen keramiikkaytimen taivutusvoimakkuuden parantamiseen.

Rajapintareaktio keramiikasta ytimestä ja superleivosta

Turbiinilehtojen kehittämisessä edistyneille raskaille kaasuturbiineille, uusimpien superjäsenten sulamuspisteen ja lehtojen koon kasvu johtaa korkeampaan vedostemperatuuriin ja pidempään jäädytysajankohtaan yksinkristallisten lehtojen valmistuksessa [49], mikä tekee reaktioiden suuntaisesta alemman superjäsen/saviydin/-korkon rajapinnalla entistä merkittävämmiksi ja vaikuttaa vakavasti superjäsenlehtojen ominaisuuksiin. Jotta tämä ongelma voidaan ymmärtää paremmin, tutkimme suunnattua jäädytymistä koskevaa rajareaktiota nikkelipohjaisella yksinkristallisen superjäsen CMSX-4:llä siliciaoksidi-saviytimeellä. Tulokset osoittivat, että superjäsen/siliciaoksidi-saviytimeen rajapinnalla muodostuu jatkuvan alumina-kerroksen ja epäjatkuvan hiilijärjestettyjen kerrosten välillä. Tämän perusteella analysoimme rajareaktioiden syntymismekanismia nikkelipohjaisen yksinkristallisen superjäsen ja siliciaoksidi-saviytimeen välillä (katso kuva 17), mikä tarjoaa perustan saviytteen yhdisteiden ja ominaisuuksien optimointiin.