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硅碳棒构型的复杂性导致基体致密化后出现较高的孔隙率

2023-09-14 09:16:54     点击:

       叶片部件的结构较为复杂,成型过程与平板试验件存在一定差别,为了获取翼型结构的SiC/SiC复合材料的性能,分别选用化学气相渗透(CVI)工艺和熔渗(MI)工艺制备的叶身硅碳棒,通过剖切取样测试了其物理性能和力学性能数据,并与平板试样进行了对比。结果显示,两种工艺制备的叶身剖切试样的密度和热导率均出现了下降现象,其中CVI试样的下降幅度更大,同时其比例极限一也出现大幅下降;MI试样的比例极限则相对稳定,但断裂应变下降显著。硅碳棒构型的复杂性导致基体致密化后出现较高的孔隙率,是其物理性能和力学性能下降的重要原因。通过剖切试样测试也为后续制备工艺的优化提供了指导,如对于CVI工艺制备的复合材料,需降低材料孔隙率、抑制层间分层,而对于MI工艺的复合材料,则需要提高材料的体积分数,但两种工艺都需进一步提高壁厚均匀性,更好地处理铺层接头等问题。

       精确测温是SiC/SiC复合材料硅碳棒高温试验中的一项关键技术,在实际测试过程中,燃气温度与试件表面温度存在一定差异,为了获取试件在测试过程中的准确温度,研究人员尝试了多种测试方法。将直径为1. X16 mm的K型热电偶预埋在衬套表面一半厚度的凹槽内,然后用陶瓷膏将热电偶豁合在槽中,该方法的优点是热电偶可与试件直接接触,但是测试过程易出现脱落,需要优化粘结固定方法。将K型热电偶从气膜孔的冷气侧插人,并在燃气侧填充上基体填料,从而将热电偶固定。采用厚度约5 N,m的R型( Pt/Pt-13Rh)薄膜热电偶对硅碳棒进行测温,通过选用SiC基粘合剂、等离子喷涂氧化铝基豁结层和保护层,将热电偶与试件粘结在一起。利用这些测试方法,能够较准确地获取硅碳棒测试过程中的实际温度。www.zbqunqiang.cn

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