本文關(guān)鍵詞：空心葉片用氧化硅基陶瓷型芯性能改進研究

  更多相關(guān)文章： 氧化硅陶瓷型芯 莫來石 氧化鋁纖維 氧化磷 燒結(jié)溫度

【摘要】：隨著航空事業(yè)的蓬勃發(fā)展,陶瓷型芯在飛機發(fā)動機葉片制造中已經(jīng)具有不可或缺的作用。陶瓷型芯的使用性能包括抗彎強度、收縮率、開氣孔率以及高溫撓度等。本文針對陶瓷型芯的收縮率進行了著重的研究,并且兼顧其他方面的性能,使其滿足生使用性能。陶瓷型芯的使用性能和陶瓷型芯的成分有很大的關(guān)系,因此本文著重研究了莫來石、氧化鋁纖維和氧化磷對陶瓷型芯性能的影響,同時研究燒結(jié)溫度對陶瓷型芯性能影響,得出比較合理的燒結(jié)溫度。本文用長度變化率來表示收縮率,三點彎曲法來測定抗彎強度,雙支點法測定高溫撓度,排水法測定開氣孔率、體積密度以及吸水率,質(zhì)量變化率來表示質(zhì)量燒損率和脫芯性能。研究結(jié)果如下:隨著燒結(jié)溫度(1300℃到1330℃)的升高,燒成收縮率呈現(xiàn)出增大的趨勢,由0.15%增大到0.34%�？箯潖姸扔�1.17MPa增加到5.85MPa,增加了一倍。高溫撓度逐漸減小,由2.71mm下降到2mm。所以從收縮率和抗彎強度角度考慮選取1350℃為本實驗的燒結(jié)溫度。隨著氧化磷含量(0到2%)的增加,陶瓷型芯的燒成收縮率逐漸減小,由0.34%減小到0.15%�？箯潖姸纫仓饾u減小,由5.85MPa下降到0.68MPa。高溫撓度逐漸升高,由2mm增加到2.94mm。雖然加入氧化磷后收縮率變小,但是高溫撓度太大,抗彎強度太小,所以氧化磷不適合加入到氧化硅陶瓷型芯中。隨著莫來石含量(0到15%)的增加,燒成收縮率呈現(xiàn)出減小的趨勢,M-4收縮率最小為0.21%�？箯潖姸认葴p小后變大,M-4最大值為7.78MPa。高溫撓度先減小后增加,M-4最大值為4.58mm。莫來石的添加有一定程度的降低收縮率,但是大幅度提高了高溫撓度,所以從整體性能考慮,陶瓷型芯中不加入莫來石隨著氧化鋁纖維含量(0到4%)的增加,陶瓷型芯的燒成收縮率也越來越小,Y-4的收縮率最小為0.15%;抗彎強度逐漸增加,Y-4的抗彎強度最大為13.27MPa;高溫撓度越來越小,Y-4的高溫撓度最小為0.9mm。從減小陶瓷型芯收縮率的目的考慮,在保證其他各項性能的前提下,選擇4%的氧化鋁纖維陶瓷型芯為宜。
【關(guān)鍵詞】：氧化硅陶瓷型芯 莫來石 氧化鋁纖維 氧化磷 燒結(jié)溫度
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V232.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 論文的背景及意義10-12
• 1.2 陶瓷型芯的分類及制備方法12-15
• 1.2.1 陶瓷型芯分類13-14
• 1.2.2 陶瓷型芯的制備方法14-15
• 1.3 陶瓷型芯的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 國外陶瓷型芯的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.2 國內(nèi)陶瓷型芯研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 影響陶瓷型芯性能的因素18-20
• 1.4.1 粉料粒度18-19
• 1.4.2 成分設(shè)計19
• 1.4.3 燒結(jié)工藝19-20
• 1.5 本文選題依據(jù)及研究目標20-21
• 1.5.1 選題依據(jù)20
• 1.5.2 研究目標20-21
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容21-22
• 第2章 試樣制備與性能測試方法22-35
• 2.1 實驗材料22-25
• 2.1.1 基體材料22
• 2.1.2 礦化劑22-23
• 2.1.3 添加劑23
• 2.1.4 粘合劑23-24
• 2.1.5 填料24-25
• 2.2 型芯試樣制備25-28
• 2.2.1 陶瓷粉料的配制25
• 2.2.2 陶瓷漿料制備25-26
• 2.2.3 模壓成型26
• 2.2.4 裝入匣缽26
• 2.2.5 陶瓷型芯焙燒26-28
• 2.3 性能測試分析28-35
• 2.3.1 抗彎強度測試28-30
• 2.3.2 高溫撓度測試30
• 2.3.3 開氣孔率、體積密度與吸水率測試30-32
• 2.3.4 燒成收縮率與質(zhì)量燒損率32-33
• 2.3.5 脫芯性能測試33
• 2.3.6 XRD物相分析33-34
• 2.3.7 SEM分析34-35
• 第3章 不同終燒溫度的陶瓷型芯性能測試35-43
• 3.1 引言35
• 3.2 不同燒結(jié)溫度陶瓷型芯性能測試35-42
• 3.2.1 室溫抗彎強度35-36
• 3.2.2 高溫撓度36
• 3.2.3 開氣孔率、體積密度與吸水率36-38
• 3.2.4 燒成收縮率與質(zhì)量燒損率38-39
• 3.2.5 脫芯性能39-40
• 3.2.6 XRD物相分析40-41
• 3.2.7 掃描電鏡分析41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 氧化磷含量對陶瓷型芯性能影響43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 不同氧化磷含量基體材料的陶瓷型芯性能測試43-51
• 4.2.1 室溫抗彎強度43-44
• 4.2.2 高溫撓度44-45
• 4.2.3 開氣孔率、體積密度與吸水率45-47
• 4.2.4 燒成收縮率與質(zhì)量燒損率47-48
• 4.2.5 脫芯性能48-49
• 4.2.6 XRD物相分析49-50
• 4.2.7 掃描電鏡分析50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 莫來石含量對陶瓷型芯性能影響52-81
• 5.1 引言52-53
• 5.2 不同莫來石含量基體材料的陶瓷型芯性能測試53-66
• 5.2.1 室溫抗彎強度53-55
• 5.2.2 高溫撓度55-56
• 5.2.3 開氣孔率、體積密度與吸水率56-58
• 5.2.4 燒成收縮率與質(zhì)量燒損率58-61
• 5.2.5 脫芯性能61-63
• 5.2.6 XRD物相分析63-64
• 5.2.7 掃描電鏡分析64-66
• 5.3 不同氧化鋁纖維含量基體材料的陶瓷型芯性能測試66-78
• 5.3.1 室溫抗彎強度67-69
• 5.3.2 高溫撓度69-70
• 5.3.3 開氣孔率、體積密度與吸水率70-73
• 5.3.4 燒成收縮率與質(zhì)量燒損率73-74
• 5.3.5 脫芯性能74-76
• 5.3.6 XRD物相分析76-77
• 5.3.7 掃描電鏡分析77-78
• 5.4 本章小結(jié)78-81
• 結(jié)論81-82
• 參考文獻82-87
• 致謝87

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本文編號：562412