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航空職業(yè)業(yè)內(nèi)人士應(yīng)該清楚，航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件修理是極其重要的。而關(guān)于陶瓷基復(fù)合材料，它發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件修理上的工藝特色有哪些呢？我們一起來了解一下！

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作為飛機(jī)的心臟，發(fā)動(dòng)機(jī)的功能會(huì)直接影響飛機(jī)功能的各項(xiàng)方針，而最能體現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功能的參數(shù)之一就是推重比?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)尋求的方針就是不斷進(jìn)步推重比，推重比的不斷增加，必定導(dǎo)致現(xiàn)代高功能燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度進(jìn)一步升高?，F(xiàn)有推重比10一級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度達(dá)到了1 800~2 000K，而推重比15~20一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度將達(dá)到2 100~2 400K，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金材料的熔點(diǎn)溫度?，F(xiàn)在工藝?yán)暇毜陌l(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件材料，只能滿意推重比10一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)劃要求，要展開更高推力的先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，有必要展開新式耐高溫材料規(guī)劃技能的研討。一起，還要處理航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)輕、持久性強(qiáng)、可靠性高等一系列問題，這就需求運(yùn)用新式材料和工藝技能，特別在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件上?，F(xiàn)在，耐高溫功能較好的陶瓷基復(fù)合材料技能已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)制作的一個(gè)展開趨勢(shì)。怎么運(yùn)用陶瓷基復(fù)合材料（CMC）進(jìn)步航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)功率并下降成本，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)制作面對(duì)的首要技能難題之一。 陶瓷基復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件中的運(yùn)用多見于國(guó)外報(bào)導(dǎo)。有材料顯現(xiàn)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件中引進(jìn)陶瓷基復(fù)合材料后，能夠使熱端部件在高溫環(huán)境中作業(yè)，并下降發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻氣體流量15%~25%，可有用 進(jìn)步發(fā)動(dòng)機(jī)功率。在國(guó)內(nèi)陶瓷基復(fù)合材料的研討盡管取得了必定成效，但在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件中的運(yùn)用研討才剛剛起步，沒有進(jìn)入工程運(yùn)用階段。

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1、陶瓷基復(fù)合材料的簡(jiǎn)介

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陶瓷基復(fù)合材料是在陶瓷基體中引進(jìn)第二相材料，構(gòu)成多相復(fù)合材料。陶瓷具有耐高溫、抗氧化、耐磨耗、耐腐蝕等長(zhǎng)處，但耐性差，難加工。陶瓷基復(fù)合材料是一種超高溫復(fù)合材料，作業(yè)溫度高達(dá)1 650℃，在非冷卻條件下，能夠在高于1 200℃環(huán)境作業(yè)并具有高的強(qiáng)度堅(jiān)持率。陶瓷基復(fù)合材料具有重量輕、模量高、抗拉強(qiáng)度高、吸振性好、耐溫性好、成本低及不易疲憊損壞等特色，密度僅為鎳基合金的1/4~1/3，并且跟著溫度的升高，強(qiáng)度不會(huì)下降，甚至比室溫時(shí)還高。 在陶瓷中加入纖維，能大幅度進(jìn)步強(qiáng)度、改進(jìn)脆性，并進(jìn)步運(yùn)用溫度。接連纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料具有相似金屬的開裂行為，對(duì)裂紋不靈敏，戰(zhàn)勝了一般陶瓷材料脆性大、可靠性差等喪命弱點(diǎn)?，F(xiàn)在運(yùn)用最為廣泛的陶瓷基復(fù)合材料首要有碳纖維增韌碳化硅（Cf/SiC）和碳化硅纖維增韌碳化硅（SiCf/SiC）2種，Cf/SiC的運(yùn)用溫度為1 650℃[1-2]，SiCf/SiC為1 450℃，這2種材料具有高溫強(qiáng)度大、重量輕、耐腐蝕和耐磨損性好等優(yōu)異功能，且其高溫才能將改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)功能、推重比和耗油率，可用于長(zhǎng)壽命航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制作。 陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)渦輪盤的結(jié)構(gòu)規(guī)劃利用了陶瓷基復(fù)合材料密度小的特色，能夠起到對(duì)渦輪盤減重作用。SiC型密度為2.0~2.5g/cm3，僅是高溫合金和鈮合金的1/4~1/3、鎢合金的1/10~1/9。 陶瓷基復(fù)合材料在發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件上運(yùn)用的關(guān)鍵技能有：具有高溫穩(wěn)定性的先進(jìn)碳化硅纖維、新的纖維涂層、出產(chǎn)高密度復(fù)合材料的制作工藝和避免功能退化的環(huán)境涂層。

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2、工藝特點(diǎn)

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陶瓷材料具有硬度高、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異功能，但它的脆性和很強(qiáng)的缺陷靈敏性，約束了它在熱結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的運(yùn)用，因而陶瓷材料的研討重點(diǎn)是怎么戰(zhàn)勝脆性。改進(jìn)陶瓷材料脆性的辦法有多種，包含接連纖維增韌、相變?cè)鲰g、微裂紋增韌以及晶須晶片增韌等。其中接連纖維增韌效果顯著，得到了大力的展開。接連纖維增韌碳化硅基復(fù)合材料是現(xiàn)在研討最多的陶瓷基復(fù)合材料。航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件中運(yùn)用的陶瓷基復(fù)合材料一般是碳化硅纖維增強(qiáng)的碳化硅基材料。與常規(guī)鎳基合金比較，其密度只要后者的1/4~1/3，可接受溫度高出110~220℃。 制備工藝包含化學(xué)氣相滲透法（CVI）、前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法（PIP）、反響性熔體燒結(jié)法（RMI）、反響燒結(jié)法（RB）以及溶膠-凝膠法（Sol-gel）等。研討標(biāo)明，材料的終究功能很大程度上取決于制備工藝水平。在長(zhǎng)時(shí)間的研討探究過程中，逐步趨向于以CVI和PIP工藝為代表的現(xiàn)代制備辦法。