本文關(guān)鍵詞：納米礦化劑增強(qiáng)硅基陶瓷型芯的組織與性能研究

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【摘要】：陶瓷型芯的性能直接制約著航空發(fā)動(dòng)機(jī)空心葉片冷卻技術(shù)的迅速發(fā)展。本文以航空發(fā)動(dòng)機(jī)空心葉片陶瓷型芯為研究對(duì)象,通過加入納米礦化劑,研究納米礦化劑種類及其添加量、燒結(jié)溫度等對(duì)硅基陶瓷型芯的組織和性能的影響,優(yōu)化型芯的配方及其制備工藝,以獲得較為理想的硅基型芯組織和綜合性能。通過探索型芯材料成分和礦化劑等對(duì)硅基陶瓷型芯的作用機(jī)理,為進(jìn)一步提高硅基陶瓷型芯的性能提供理論參考。本文通過測(cè)試硅基陶瓷型芯的力學(xué)性能及運(yùn)用SEM、XRD等手段對(duì)硅基型芯微觀組織進(jìn)行分析,得到如下幾點(diǎn)主要結(jié)論:(1)終燒溫度對(duì)型芯顯微組織有顯著影響。對(duì)于加入6%納米氧化鋯的型芯,終燒溫度為1250℃時(shí),顯微組織中存在棱角分明的大顆粒,并有微小顆粒填充在其周圍,且顆粒間不夠緊密,燒結(jié)不夠充分;終燒溫度為1300℃時(shí),顆粒分布相對(duì)均勻,棱角發(fā)生鈍化,且堆擠更為致密,液相燒結(jié)痕跡明顯;終燒溫度為1350℃時(shí),石英玻璃顆粒顯著鈍化,液相明顯增加。(2)加納米氧化鋯型芯與納米氧化硅型芯,其室溫抗彎強(qiáng)度隨燒結(jié)溫度的升高均先提高而后逐漸降低,在1300℃時(shí)達(dá)到最大值,分別為28.59MPa、25.15MPa,比未加納米礦化劑的強(qiáng)度分別提高1.4-2.7倍,加入納米氧化鋯的型芯高溫?fù)隙冉档?4%,但收縮率增加52%,體積密度增加24%;加入鋯英粉礦化劑的型芯室溫強(qiáng)度在1350℃時(shí)最大,為9.905MPa,與未添加礦化劑型芯強(qiáng)度(10.69MPa)接近。(3)加入碳納米管在一定程度上提高了型芯的抗彎強(qiáng)度,但降低了型芯的抗高溫蠕變能力。
【關(guān)鍵詞】：納米礦化劑 硅基型芯 燒結(jié)溫度
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 前言8-9
• 1.2 陶瓷型芯9-14
• 1.2.1 陶瓷型芯的性能要求9-10
• 1.2.2 陶瓷型芯的基體材料10-11
• 1.2.3 陶瓷型芯的輔助材料11-12
• 1.2.4 陶瓷型芯的制備方法12-13
• 1.2.5 陶瓷型芯的燒結(jié)13
• 1.2.6 陶瓷型芯的脫除13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外陶瓷型芯研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外硅基陶瓷型芯研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 納米復(fù)合陶瓷型芯研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 選題依據(jù)與研究目標(biāo)16
• 1.4.1 選題依據(jù)16
• 1.4.2 研究目標(biāo)16
• 1.5 研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法18-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料18-19
• 2.1.1 基體材料18
• 2.1.2 礦化劑18-19
• 2.2 工藝流程19-21
• 2.2.1 混料19
• 2.2.2 配料19-20
• 2.2.3 壓注20
• 2.2.4 造型20
• 2.2.5 焙燒20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備21-22
• 2.4 性能測(cè)試與設(shè)備22-28
• 2.4.1 抗彎強(qiáng)度測(cè)試22-23
• 2.4.2 高溫?fù)隙葴y(cè)試23-25
• 2.4.3 收縮率25-26
• 2.4.5 物相分析26
• 2.4.6 SEM分析26-28
• 第3章 燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷型芯組織與性能的影響28-45
• 3.1 燒結(jié)溫度對(duì)納米礦化劑硅基型芯組織與性能的影響28-34
• 3.1.1 室溫抗彎強(qiáng)度29-30
• 3.1.2 收縮率30-31
• 3.1.3 開氣孔率及體積密度31-32
• 3.1.4 高溫?fù)隙?/span>32-33
• 3.1.5 SEM分析33-34
• 3.2 燒結(jié)溫度對(duì)納米氧化鋯礦化劑型芯組織與性能的影響34-39
• 3.2.1 綜合性能34-37
• 3.2.2 物相分析37-38
• 3.2.3 SEM分析38-39
• 3.3 燒結(jié)溫度對(duì)鋯英粉礦化劑硅基型芯組織與性能的影響39-44
• 3.3.1 綜合性能39-42
• 3.3.2 物相分析42
• 3.3.3 SEM分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 納米礦化劑對(duì)陶瓷型芯組織與性能的影響45-56
• 4.1 納米氧化鋯加入量對(duì)試樣性能和顯微組織的影響45-48
• 4.1.1 綜合性能45-47
• 4.1.2 物相分析47-48
• 4.1.3 SEM分析48
• 4.2 納米氧化硅加入量對(duì)硅基陶瓷型芯的影響48-51
• 4.2.1 綜合性能48-51
• 4.2.2 SEM分析51
• 4.3 碳納米管加入量對(duì)試樣性能和顯微組織的影響51-55
• 4.3.1 綜合性能51-54
• 4.3.2 SEM分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60-61

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本文編號(hào)：824465