烧结温度对SiO₂-ZrO₂体系陶瓷型芯材料性能影响研究

刘晓光¹，齐长见¹，贺莉丽²，唐定中¹，肖程波¹，姚建省¹，顾国红¹，李鑫³

1. 北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室2. 中航工业南方航空工业集团有限公司3. 天津大学材料科学与工程系

摘 要：采用传统的热压铸工艺制备可快速脱芯的定向、单晶空心涡轮叶片用S iO2-ZrO2体系陶瓷型芯材料,研究结果表明,该材料随烧结温度从1150℃增加到1200℃,收缩率变大,当烧结温度超过1200℃时,烧结收缩增加显著,1200℃烧结的陶瓷型芯晶粒发育比较完善,主要相组成为非晶S iO2、方石英、ZrO2,其综合性能最佳,室温强度可达42.9 MPa,1550℃具有较好的抗高温变形性和优异的高温强度,高温变形为0.1mm,高温强度可达27.9MPa,开气孔率可达30.4%,体积密度为1.92g/cm3,烧结收缩率仅为0.4%,方石英析出量20%左右,能够满足我国航空发动机高温合金空心涡轮叶片的浇注要求。

关键词：热压铸;空心叶片;陶瓷型芯;发动机;高温合金;