陶瓷型殼的制備及其與定向合金的界面反應(yīng)研究.pdf

1、鎳基定向高溫合金中含有Hf、 Cr、C等多種活性元素，高溫下具有很高的化學(xué)活性，要求精密鑄造陶瓷型殼具有高的化學(xué)穩(wěn)定性及良好的綜合力學(xué)性能，而陶瓷型殼的性能與面層涂料的配制及制殼工藝密切相關(guān)。本文針對陶瓷型殼制備工藝和鑄件與型殼的界面反應(yīng)情況進(jìn)行了深入研究。 實(shí)驗(yàn)采用不同粒度的Al2O3粉，不同濃度的硅溶膠、不同的礦化劑加入量，按現(xiàn)行工藝制殼。借助粒度分析、流變分析研究原材料粒度分布和涂料流變性能，利用三點(diǎn)彎曲法測定型殼的力學(xué)性

2、能，通過XRD、SEM、EDS及DSC等分析手段研究型殼的相組成、微觀形貌及陶瓷型殼與定向合金界面反應(yīng)情況：實(shí)驗(yàn)還研究了制殼過程中干燥及燒結(jié)工藝對陶瓷型殼性能的影響，最終優(yōu)化出針對某型號葉片的最佳工藝參數(shù)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著礦化劑的增加，陶瓷型殼的強(qiáng)度逐漸增加，高溫自重變形逐漸減??；Al2O3粉粒度的變化對涂料性能影響很大，粒度分布范圍較寬的粉體能夠制得更高粉液比的涂料，提高了涂料的涂掛性能；Al2O3粉體中Na2O含量較高時(shí)

3、，高溫下形成的低熔點(diǎn)玻璃相使陶瓷型殼的高溫強(qiáng)度及高溫抗蠕變性能降低；涂料粘度及焙燒過程中莫來石相的生成量隨硅溶膠濃度的增加而增加，濃度為24％的硅溶膠制得的陶瓷型殼力學(xué)性能優(yōu)越，高溫自重變形較??；通過研究干燥過程及焙燒工藝對陶瓷型殼性能的影響，優(yōu)化了陶瓷型殼的制備工藝，采用該工藝能夠制得內(nèi)表面光滑、綜合力學(xué)性能優(yōu)越的陶瓷型殼；對界面反應(yīng)的研究表明，定向高溫合金基體中的Hf、 Cr等活性元素與陶瓷型殼發(fā)生反應(yīng)，生成氧化物的主要成分是HfO