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(duì)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(cè)定型殼的力學(xué)性

2、能，通過(guò)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(guò)程中干燥及燒結(jié)工藝對(duì)陶瓷型殼性能的影響，最終優(yōu)化出針對(duì)某型號(hào)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(duì)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(guò)程中莫來(lái)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?。煌ㄟ^(guò)研究干燥過(guò)程及焙燒工藝對(duì)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(duì)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