面向单晶涡轮叶片的氧化硅基陶瓷型芯快速成形性能

TQ174.7; 将光固化成型和凝胶注模技术相结合成形涡轮叶片陶瓷型芯,克服了熔模铸造中陶瓷型芯制备周期长、成本高、响应慢等不足,对新型复杂结构单晶叶片的快速研制具有重要意义.研究氧化硅基陶瓷型芯的高温强度和收缩率演变规律,探究了纳米氧化锆和铝粉的添加量以及烧结时间对其影响.通过场发射扫描电镜对样件的微观形貌进行表征,采用三点抗弯法测试了样件的高温强度.结果表明:当纳米氧化锆质量分数为2.16％、铝粉质量分数为9.8％、烧结时间为3.9 h时,氧化硅基陶瓷型芯的高温强度达到14.3 MPa,满足单晶叶片定向凝固铸造需求.制备的陶瓷型芯表面无明显裂纹,结构完整,成型质量较好....

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Published in材料工程 Vol. 50; no. 7; pp. 51 - 58
Main Authors 王权威, 王程冬, 鲁中良, 苗恺, 艾子超, 李涤尘
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学 机械制造系统工程国家重点 实验室,西安 710049 2022
Subjects
高温强度
陶瓷型芯
空心涡轮叶片
响应面分析法
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000837

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Summary:TQ174.7; 将光固化成型和凝胶注模技术相结合成形涡轮叶片陶瓷型芯,克服了熔模铸造中陶瓷型芯制备周期长、成本高、响应慢等不足,对新型复杂结构单晶叶片的快速研制具有重要意义.研究氧化硅基陶瓷型芯的高温强度和收缩率演变规律,探究了纳米氧化锆和铝粉的添加量以及烧结时间对其影响.通过场发射扫描电镜对样件的微观形貌进行表征,采用三点抗弯法测试了样件的高温强度.结果表明:当纳米氧化锆质量分数为2.16％、铝粉质量分数为9.8％、烧结时间为3.9 h时,氧化硅基陶瓷型芯的高温强度达到14.3 MPa,满足单晶叶片定向凝固铸造需求.制备的陶瓷型芯表面无明显裂纹,结构完整,成型质量较好.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000837