Творчість: вивчайте безмежні можливості керамічних ядер

керамічне ядро

Функція керамічного ядра полягає в тому, щоб утворити канал для охолодження всередині лопатки, тому його властивості та якість напряму впливають на якість порожньої лопатки. Керамічне ядро має відповідати наступним вимогам: ① добре хімічна стійкість і термічна стійкість; (2) малий коефіцієнт лінійного розширення, щоб забезпечити низьку деформацію під час виклилення; ③ відповідна пористість, легке вилучення з викилення [38⇓-40]. На даний час розроблені країни тримають технологію розробки керамічних ядер як надзвичайно конфіденційну і не вкривають її, а світовий ринок захоплено іноземними компаніями. Ми досягли деяких успіхів у дослідженні керамічних ядер.

1 Керамічне ядро на силиконовій основі

Керамічне ядро на основі кремнію з кварцевим склом як головним матеріалом, найширокше використовується [41]. Температура спеку керамічного ядра на основі оксиду силікону зазвичай становить 1 100 ~ 1 250∘∘C, а температура експлуатації дорівнює приблизно 1 550 ∘∘C. Ми дослідили вплив розміру частинок матричного порошку, процесу спеку та додатків на загальні властивості керамічних ядер на основі силікону, дослідили вплив температури спеку та розподілу розміру частинок на властивості пористих керамічних ядер на основі кремнію, і зрозуміли закономірності зміни міцності керамічних ядер при кімнатній та високій температурі під різними умовами спеку. Як видно з малюнка, коли температура спеку становить 1 200 ∘∘C, загальна продуктивність керамічного ядра з оксиду силікону є найкращою. Вплив розподілу розміру частинок на пористість керамічного ядра є одним із головних причин зміни характеристик керамічного ядра, і рівномірний розподіл порошкового ядра має найкращі загальні характеристики. На цьому основі було запропоновано метод проникнення силіконового лаку в керамічне ядро на основі кремнію під вакуумом для покращення його механічних властивостей.

Складний мінералізатор

Крім додавання одного мінералізатора, для вивчення ефектів синергії між багатьма мінералізаторами на якість керамічних сердечників на основі кремнію, ми підготували складні керамічні сердечники на основі кремнію шляхом додавання цирконового сілікату-мулітного волокна. Вивчено вплив мулітного волокна на механічні властивості та властивості при високих температурах керамічних сердечників. Результати показують, що з збільшенням вмісту мулітного волокна, лінійне стискання керамічного сердечника значно зменшується, а пористість поступово зростає. Коли масова частка мулітного волокна становить 1%, гнучка міцність керамічного сердечника при кімнатній температурі та симульованій температурі виливання значно покращується у порівнянні з керамічним сердечником, де як мінералізатор використовується лише цирконовий сілікат. Це через те, що волокна нерегулярно розподілені в керамічній матриці і виконують роль мостику, який блокує шляхи поширення тріщин, таким чином покращуючи гнучку міцність керамічного сердечника.

Інтерфейсна реакція керамічного ядра та супeralloy

Для лопаток турбін сучасних високонавантажених газових турбин, збільшення температури плавлення супeralloys і розмірів лопаток призводить до високої температури заливки і довгого часу затвердження під час виготовлення одно kristalnix лопаток [49], що робить реакційну тенденцію на межі супeralloy/керамічне ядро/оболонка більш вираженою, і серйозно впливає на якість супeralloy лопаток. Щоб краще зрозуміти цю проблему, ми дослідили межеву реакцію никелевої базової одно kristalnoї супeralloy CMSX-4 під час напрямкового затвердження з керамічним сердечником на основі оксиду силікону. Результати показують, що на межі супeralloy/оксид силікону керамічного сердечника утворюється неперервний шар алумінієвого оксиду і не неперервний карбідний шар. На цьому основі ми проаналізували механізм утворення межевої реакції між одно kristalnoю никелевою супeralloy і керамічним сердечником на основі оксиду силікону (див. Рисунок 17), що дає основу для оптимізації складу і властивостей керамічного сердечника.