关键词： 3D打印   熔融沉积成型   螺杆   陶瓷粗坯  

摘要： 基于螺杆式FDM快速成型设备,可以打印结构复杂、致密度高的氧化铝陶瓷粗坯,其工艺参数的选择对零件的成型精度有重要的影响。本文以PLA-PP-PW-SA为黏结剂的氧化铝陶瓷基复合材料为实验材料,探究了在喷嘴直径一定的情况下,质量流量与螺杆塑化温度和成型温度、容腔压力、螺杆转速的变化规律,并探究了 不同层高下的打印效果。结果表明:在喷头直径为0.4 mm,螺杆塑化温度为160℃,成型温度为175℃,螺杆转速为0.3~0.8 r/min,容腔内压力在0.2~1.0 MPa,层高为0.2 mm的工艺参数下能够打印出较为理想的陶瓷粗坯。

关键词： 超声振动   钎焊金刚石套料钻   陶瓷基复材   干式钻削   磨粒磨损  

摘要： 针对SiC_f/SiC陶瓷基复合材料在干式钻削中的工具磨损快、加工效率低等问题,提出了一种基于有序排布钎焊金刚石套料钻的超声振动辅助干式钻削加工工艺。采用不同排布参数下的钎焊金刚石套料钻对SiC_f/SiC陶瓷基复合材料进行超声振动辅助钻孔加工,通过对加工孔径的测量,研究钎焊金刚石套料钻磨粒排布参数对钻孔工具寿命和制孔精度的影响规律,分析工具不同位置处磨粒的磨损特征。结果表明:工具端面磨粒越多,工具使用寿命越长;工具侧边磨粒排布越长,列数越多,加工孔的孔径变化越小;距离工具端面越近处的磨粒磨损越大,主要以宏观破碎和磨耗平台为主,而距离工具端面较远处的磨粒磨损较小。

关键词： 陶瓷基复合材料   循环载荷   应变分布   数字图像相关方法  

摘要： 采用数字图像相关方法 (Digital Image Correlation,DIC)获得单向C/SiC复合材料在加载过程中的应变分布,并研究应变分布的特点以及循环载荷对应变分布均匀性的影响以更好地理解CMCs的力学特性。结果表明,单向C/SiC复合材料在加载初期,由于材料内部存在初始缺陷,应变呈现点状分布,对应应力-应变曲线中最初的线性阶段;在加载中期,应力-应变曲线进入非线性,此时基体裂纹开始增加,应变分布散乱;加载后期,应变呈现带状分布,且应变带位置与裂纹位置相对应,近似于等间距分布,此时应力-应变曲线恢复线性变化。循环加载会对材料受单向拉伸时的拉伸应变分布产生较大影响,使其分布散乱;但随着单向拉伸应变增大,试件上的拉伸应变分布趋于均匀。

关键词： 陶瓷基复合材料   材料级测试   物理性能   力学性能   使用性能  

摘要： 国外在航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的研发和应用方面进展迅速,这得益于其开展了大量的材料级性能测试并借此建立的材料性能数据库。本文梳理了SNECMA,NASA,GE公司典型SiC_f/SiC复合材料牌号的基本物理性能和力学性能,探讨了制备工艺等因素对材料性能的影响,着重分析并讨论了复合材料的拉伸性能;同时综述了国外在该类材料使用性能方面开展的测试,主要包括高温抗氧化性、高温水/氧环境性能、疲劳及蠕变性能、抗热冲击性能以及抗外来物冲击测试等,并对材料在热、力、水、氧等不同环境因素下的损伤行为和失效机制进行了阐述。在此基础上,提出了我国在SiC_f/SiC复合材料后续性能测试研究方面的建议。

关键词： 发动机测试   打印部件   新材料   3D   技术验证机   陶瓷基复合材料   增材制造   发动机设计  

摘要： 近日，罗罗公司通过3D打印部件和新材料技术验证机对将于2025年推出的Ultra Fan发动机设计的相关技术和新核心机进行测试。Advance3集成约两万个零部件，已测试超过100／b时。初期测试结果显示，采用增材制造（ALM，通常称为3D打印）技术和陶瓷基复合材料（CMC）制造的部件性能表现卓越。

关键词： 无机非金属材料   高性能陶瓷   郑州   专题   功能陶瓷材料   中国硅酸盐学会   陶瓷基复合材料   多孔陶瓷材料  

摘要： 2018年8月25日上午，“第十届无机非金属材料专题高性能陶瓷研讨会”于郑州航空工业管理学院图书馆第一报告厅隆重开幕。本次研讨会由中国硅酸盐学会主办、郑州航空工业管理学院承办，主题为“高性能陶瓷”，主要围绕功能陶瓷材料、功能氧化物薄膜、先进结构陶瓷与陶瓷基复合材料、多孔陶瓷材料等的合成、制备及表征等展开广泛而深入的研讨。

关键词： 航空发动机   CMC-SiC复合材料   环境障涂层  

摘要： 碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)因具有低密度、抗氧化、耐高温等优点,成为下一代先进航空发动机热端结构部件的潜在材料。然而,CMC-SiC在燃气环境中面临着严重的腐蚀问题,需要在环境障涂层(environmental barrier coatings,EBCs)的保护下才能实现长时应用。本文介绍了EBCs的选材要求、发展历程、涂层制备工艺、涂层考核技术以及表征手段,综述了EBCs体系在服役过程中存在挥发速率高、使用温度低等问题以及在制备过程中存在涂层晶化率低、致密度低等问题,指出了今后国内在EBCs材料优选、制备工艺、评价方法以及考核平台的研究目标与发展方向。

关键词： 碳化硅陶瓷基复合材料   强韧化   自愈合抗氧化   电磁波吸收  

摘要： 为满足高推重比航空发动机在长时热力氧化环境下的使用需求和航空发动机关键热结构部件的隐身需求,碳化硅陶瓷基复合材料正朝着自愈合抗氧化、兼具承载和吸波性能的结构吸波一体化发展。本文分别介绍了碳化硅陶瓷基复合材料在强韧化、自愈合抗氧化、电磁波吸收三方面的设计原则,综述了在这三方面的研究现状。一种材料同时具有高强度高韧性、自愈合抗氧化和吸收电磁波三方面的性质将是结构功能一体化CMC-SiC未来发展的大趋势。

关键词： 陶瓷基复合材料   微焦点CT   断丝   孔隙率   纤维分布   衰减系数  

摘要： 陶瓷基复合材料具有耐高温、耐腐蚀、高比强度等诸多优点,在航空航天领域的应用越来越广泛。受制备工艺和原材料等原因限制,产品会产生各种缺陷。能够进行缺陷检测的无损检测方法有超声波、CT、红外热成像、X射线等。本文基于微焦点CT系统,开展调节片类薄壁陶瓷基复合材料的检测试验。确定微焦点CT具备整体零件亚毫米级孔检测能力,且测量结果更准确。微焦点CT可以获得夹杂物、裂纹、断丝等缺陷清晰检测图像,能够实现材料孔隙率计算。

关键词： 陶瓷基复合材料   航空发动机   尾喷口   燃烧室   涡轮  

摘要： 陶瓷基复合材料作为航空发动机候选材料之一,具有广泛的应用前景,本文主要概述了陶瓷基复合材料在欧美军民用航空发动机尾喷口、燃烧室和涡轮等热端部件方面的发展和应用。