Pes: Raziskajte neskončne možnosti keramičnih jedrov

Keramični jedr

Funkcija keramičnega jedra je oblikovanje hlajnega kanala znotraj žice, zato njegova izvedba in kakovost neposredno vplivata na kakovost prazninearske žice. Keramično jedro mora izpolnjevati naslednje zahteve: ① dobra kemična stabilnost in termična stabilnost; (2) majhen linearni razširjanjski koeficient, da se zagotovi nizka deformacija med litnim procesom; ③ primerna poroznost, omogoča enostavno odstranitev iz litine [38⇓-40]. Trenutno so razvitne države tehnologijo razvoja keramičnih jedrov držale kot visoko konfidencialno in neodprto, mednarodni trg pa je bil monopoliziran s tujimi podjetji. V raziskovanju keramičnih jedrov smo dosegli nekaj uspehov.

1 Kremeljasto keramično jedro

Keramično jedro na bazi silicija z kroglim steklom kot glavnim materialom, najbolj široko uporabljeno [41]. Temperatura pečenja keramičnega jedra na bazi kisikovoda silicija je običajno 1 100 ~ 1 250 ∘∘C, pri čemer je delovna temperatura okoli 1 550 ∘∘C. Preučili smo vpliv razmerje partiklov matriksega praška, procesa sinterjenja in dodatkov na skupne lastnosti keramskih jedrov na bazi silicija, raziskali vpliv temperature sinterjenja in porazdelitve velikosti partiklov na lastnosti poroznih silicijskih keramičnih jedrov ter ugotovili spremembne zakone moči keramskih jedrov pri sobni in visoki temperaturi pod različnimi temperaturami sinterjenja. Iz slike je vidno, da je pri temperaturi sinterjenja 1 200 ∘∘C skupna učinkovitost jedra iz kisikovoda silicija najboljša. Vpliv porazdelitve velikosti partiklov na poroznost jedra je ena od glavnih vzrokov spremembe lastnosti jedra, enakomerna porazdelitev praščastega jedra pa pokaže najboljše skupne lastnosti. Na tem podlagi je predlagana metoda namazovanja silikonove smole v silicijsko keramično jedro pod vakuumskimi pogoji za izboljšanje njegovih mehanskih lastnosti.

Sestavni mineralizator

Vendar pa je bila dodana tudi posamezna mineralizatorja, da se preučijo učinki sinergije med več mineralizatorji na zmogljivost keramičnih jedr s kalcijem. Pripravili smo sestavljena keramična jedra z osnovno ravenjo, tako da smo dodali zirkonijev silikat-mullitov vlaken. Preučevali smo vpliv mullitovih vlaken na mehanske lastnosti in visoko temperaturne lastnosti keramičnih jedr. Rezultati kažejo, da z povečanjem vsebine mullitovih vlaken očitno pada linearno stisljenje keramičnega jedra, medtem ko se poroznost počasi povečuje. Ko je masna frakcija mullitovih vlaken 1%, se pri sobni temperaturi in simulirani točni temperaturi izkaže, da se glede na odbojno moč keramičnega jedra zaznamenljivo izboljša v primerjavi z keramičnim jedrom, ki kot mineralizator vsebuje le zirkonijev silikat. To je zaradi tega, ker so vlaken neprekinjeno razporejene v keramični matriksi in igrajo vlogo povezave, blokiranja poti širjenja trinov, kar izboljša odbojno moč keramičnega jedra.

Splošna reakcija na meji keramičnega jedra in superalije

Za žarkovne listine naprednih težkih plinskih turbin pomeni povečanje točke taljenja superlegure in velikosti listin visoko temperaturo lihanja in dolgo čas zravnjanja med pripravo enokrystalnih listin [49], kar poudarja sklonost reakcije na vmesnem ploskvi med superleguro/keramičnim jedrom/slupkom, kar resno vpliva na zmogljivost superlegurskih listin. Za boljše razumevanje tega problema smo proučevali vmesno reakcijo niklovih enokrystalnih superlegur CMSX-4 med smernim zravnjevanjem z keramičnim jedrom iz oksida kalcija. Rezultati kažejo, da se ob vmesnem ploskvu med superleguro in keramičnim jedrom iz oksida kalcija oblikuje zvezna plast aluminija in nezvezna plast obogatenih karbidov. Na tem osnovu smo analizirali mehanizem oblike vmesne reakcije med niklovimi enokrystalnimi superlegurami in keramičnim jedrom iz oksida kalcija (glejte sliko 17), kar ponudi podlago za optimizacijo sestave in lastnosti keramičnega jedra.