Kiváló tudás: fedd fel a kerámia alapú magok végtelen lehetőségeit

Kerámiai mag

A kerámia mag függvénye egy hűtőcsatorna alkotása a lészek belső részében, így a teljesítménye és minosa közvetlenül befolyásolja a üres lészek minőségét. A kerámia magnak meg kell felelnie a következő követelményeknek: ① jó kémiai stabilitás és hőmérsékleti stabilitás; (2) Kicsi a lineáris terjedési együttható, hogy minimalizálja a deformációt a öntési folyamat során; ③ Megfelelő porosság, könnyen távolítható el a lábasból [38⇓-40]. Jelenleg a fejlett országok titkos technológiaként tartják a kerámia mag fejlesztését, az internacionális piacat külföldi cégek uralkodnak. Néhány eredményt elértünk a kerámia mag kutatásában.

1 Szilícium alapú kerámia mag

Kvártosglasszal mint főanyaggal szilícium alapú kerámia mag, amely a leggyakrabban használt [41]. A szilícium oxid alapú kerámia mag látspontos hőmérséklete általában 1 100 ~ 1 250∘∘C között van, és a műhőmérséklet kb. 1 550 ∘∘C. Tanulmányoztuk a mátrixporok méretének, a súrlósítási folyamatnak és a hozzáadékoknak az összetett tulajdonságokra gyakorolt hatásait a szilícium alapú kerámia magokon, megvizsgáltuk a súrlósítási hőmérséklet és a porméreteloszlás hatását a poros szilíciumkerámia magok tulajdonságaira, és megragadtuk a változó súrlósítási hőmérsékletek mellett a kerámia magok erősségeinek változási törvényességét normál és magas hőmérsékleten. Ahogy látható a ábráról, amikor a súrlósítási hőmérséklet 1 200 ∘∘C, akkor a szilíciumoxid kerámia mag összetett teljesítménye a legjobb. A porméreteloszlás hatása a kerámia mag porossága egyik fő oka a kerámia mag teljesítményének változására, és a pormag egyenletes eloszlása adja a legjobb összetett teljesítményt. Ennek alapján egy vakuumfeltételű szilikabiztosíték beáztatására irányuló módszert javasoltunk a mechanikai tulajdonságainak javítására.

Összetett minerálist

Egyetlen mineralizátor hozzáadásának mellett, hogy megvizsgáljuk a több mineralizátor közötti szinergiák hatásait a síkfésülből készült kerámia magok teljesítményére, zirkóniumszilícát-mullit szállóval ellátott összetett síkfésülből készített kerámia magokat előállítottunk. A mullit-szál hatásait a kerámia magok mechanikai tulajdonságaira és magas hőmérsékletű tulajdonságaira vizsgáltuk. Az eredmények azt mutatják, hogy a mullit-szál tartalom növekedésével a kerámia mag lineáris szivárgása nyilvánvalóan csökken, és a porosság fokozatosan nő. Amikor a mullit-szál tömeges aránya 1%, a kerámia mag hajlásszerkezete jelentősen nő az állandó hőmérsékleten és a szimulált öntési hőmérsékleten, ha összevetjük azt a csak zirkóniumszilícátot tartalmazó mineralizátorral ellátott kerámia maggal. Ez abból fakad, hogy a szálak folytonlanul terjednek a kerámia mátrixban, és kapcsoló-híd szerepet játszanak, blokkolva a törés terjedési útját, így javítva a kerámia mag hajlásszerkezetét.

Az interfacial reakció kerámiai mag és szuperalloy között

A haladó nehézhasított gázgerendek turbinakengéjei esetén a szuperalloy olvadospontjának és a kengésméret növekedése vezet magasabb öntési hőmérséklethez és hosszabb konzolidációs időhöz egyértelműen kristályos kengések elkészítése során [49], ami növeli a reakciótendenciát a szuperalloy/kerámiai mag/parányk felületein, és súlyosan befolyásolja a szuperalloy kengések teljesítményét. Ennek a problémának jobb megértése érdekében tanulmányoztuk a nickelalapú egyértelműen kristályos szuperalloy CMSX-4 irányított konzolidáció során történő interfaciális reakcióját síkfélért tartalmazó kerámiai maggal. Az eredmények szerint folytonos alumíniumoxid réteg és félrejtett karbidszegmens alakul ki a szuperalloy/síkfélért tartalmazó kerámiai mag felületén. Ezen alapulva elemztük az interfaciális reakciók kialakulási mechanizmusát a nickelalapú egyértelműen kristályos szuperalloy és a síkfélért tartalmazó kerámiai mag között (lásd Ábrát 17), amely biztosítja az alapot a kerámiai mag összetételének és tulajdonságainak optimalizálásához.