Divljača: Istražite beskonačne mogućnosti keramičkih jezgre

Keramička jezgra

Funkcija keramičelog jezgra je da formira hladnjak unutar lopati, tako da njegova performansa i kvalitet direktno utiču na kvalitet praznine lopate. Keramički jezgri treba da ispunjavaju sledeće zahteve: ① dobra hemijska stabilnost i termička stabilnost; (2) Mali koeficijent linearne ekspanzije kako bi se osigurala mala deformacija tijekom izlaganja procesu lijevanja; ③ Odgovarajuća poroznost, omogućava lagan uklanjanje sa gusenjaka [38⇓-40]. Trenutno, razvijene zemlje smatraju tehnologiju razvoja keramičkog jezgra kao visoko poverljivu i neotvorenu, a međunarodni tržište je monopolovalo strane kompanije. Postigli smo neke rezultate u istraživanju keramičkog jezgra.

1 Silicijski bazirani keramički jezgri

Jezgra od keramičkog materijala s bazom od silicijuma i kvarcne staklone kao glavnog sastojka, najčešće se koristi [41]. Temperatura pećenja keramičke jezgre na bazi oksida silicijuma obično je 1 100 ~ 1 250°C, a radna temperatura iznosi oko 1 550 °C. Istražili smo uticaj veličine čestica matricnog prašnjaka, sintetskog procesa i dodataka na kompleksna svojstva keramičkih jezgri na bazi silicijuma, istražili smo uticaj temperature sinteze i raspodele veličine čestica na svojstva poroznih silicijskih keramičkih jezgri, te smo shvatili zakone promene jačine keramičkih jezgri pri sobnoj i visokoj temperaturi za različite temperature sinteze. Kao što je vidljivo sa slike, kada je temperatura sinteze 1 200 °C, kompleksna performansa keramičke jezgre na bazi oksida silicijuma je najbolja. Uticaj raspodele veličine čestica na poroznost keramičke jezgre je jedan od glavnih razloga promene performanse keramičke jezgre, a jednolika distribucija prašnjaka daje najbolju kompleksnu performansu. Na osnovu ovoga, predložen je postupak prodiranja silikonovog rezu u silicijsku keramičku jezgru u vakuumskim uslovima kako bi se poboljšale njene mehaničke osobine.

Složeni mineralizator

Pored dodavanja jednog mineralizera, kako bismo istražili efekte sinergije između više mineralizera na performanse kremničkih jezgra baziranih na silici, pripremili smo složena kremnička jezgra bazirana na silici dodavanjem zirkonijum-silikata i mullitovog vlakna. Istraživali smo efekte mullitovog vlakna na mehaničke osobine i osobine visoke temperature kremničkih jezgara. Rezultati pokazuju da se s porastom sadržaja mullitovog vlakna linearna skupljanja jezgra smanjuje značajno, dok se poroznost postepeno povećava. Kada je maseni udio mullitovog vlakna 1%, otpornost na savijanje jezgra pri sobnoj temperaturi i simuliranoj temperaturi lijevanja značajno se poboljšava u odnosu na jezgro sa samo zirkonijum-silikatom kao mineralizerom. To je zato što su vlakna diskontinuirano raspoređena u keramičkoj matrici i izvode ulogu spajanja mostova, blokiranja staze širenja trbuhova, čime se time poboljšava otpornost na savijanje keramičkog jezgra.

Reakcija na sučelju između keramičkog jezgra i superalije

Za lopatica turbine naprednih teških plinskih turbiina, povećanje točke taljenja superlegure i veličine lopatica dovodi do visokih temperatura tijekom lijevanja i dugog vremena zatvaranja prilikom izrade jednodifuznih kristalnih lopatica [49], što čini da je reakcija na sučelju superlegura/keramičko jezgro/oko viravija, što ozbiljno utiče na performanse superlegurnih lopatica. Da bismo bolje razumeli ovaj problem, proučili smo reakciju na sučelju niklovske bazne jednodifuzne superlegure CMSX-4 tijekom usmjerene solidifikacije sa keramičkim jezgom šilovog oksida. Rezultati pokazuju da se na sučelju superlegure i keramičkog jezgra od šilovog oksida formira neprekidna slojeva aluminijume i prekidnog ugljikovitog sloja. Na osnovu ovoga, analizirali smo mehanizam obrazovanja reakcije na sučelju između jednodifuzne niklovske superlegure i keramičkog jezgra od šilovog oksida (vidi Sliku 17), što pruža temelj za optimizaciju sastava i svojstava keramičkog jezgra.