硅碳棒構(gòu)型的復(fù)雜性導(dǎo)致基體致密化后出現(xiàn)較高的孔隙率
2023-09-14 09:16:54 點擊：
葉片部件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成型過程與平板試驗件存在一定差別，為了獲取翼型結(jié)構(gòu)的SiC/SiC復(fù)合材料的性能，分別選用化學(xué)氣相滲透(CVI)工藝和熔滲(MI)工藝制備的葉身硅碳棒，通過剖切取樣測試了其物理性能和力學(xué)性能數(shù)據(jù)，并與平板試樣進行了對比。結(jié)果顯示，兩種工藝制備的葉身剖切試樣的密度和熱導(dǎo)率均出現(xiàn)了下降現(xiàn)象，其中CVI試樣的下降幅度更大，同時其比例極限一也出現(xiàn)大幅下降;MI試樣的比例極限則相對穩(wěn)定，但斷裂應(yīng)變下降顯著。硅碳棒構(gòu)型的復(fù)雜性導(dǎo)致基體致密化后出現(xiàn)較高的孔隙率，是其物理性能和力學(xué)性能下降的重要原因。通過剖切試樣測試也為后續(xù)制備工藝的優(yōu)化提供了指導(dǎo)，如對于CVI工藝制備的復(fù)合材料，需降低材料孔隙率、抑制層間分層，而對于MI工藝的復(fù)合材料，則需要提高材料的體積分數(shù)，但兩種工藝都需進一步提高壁厚均勻性，更好地處理鋪層接頭等問題。
精確測溫是SiC/SiC復(fù)合材料硅碳棒高溫試驗中的一項關(guān)鍵技術(shù)，在實際測試過程中，燃氣溫度與試件表面溫度存在一定差異，為了獲取試件在測試過程中的準確溫度，研究人員嘗試了多種測試方法。將直徑為1. X16 mm的K型熱電偶預(yù)埋在襯套表面一半厚度的凹槽內(nèi)，然后用陶瓷膏將熱電偶豁合在槽中，該方法的優(yōu)點是熱電偶可與試件直接接觸，但是測試過程易出現(xiàn)脫落，需要優(yōu)化粘結(jié)固定方法。將K型熱電偶從氣膜孔的冷氣側(cè)插人，并在燃氣側(cè)填充上基體填料，從而將熱電偶固定。采用厚度約5 N,m的R型( Pt/Pt-13Rh)薄膜熱電偶對硅碳棒進行測溫，通過選用SiC基粘合劑、等離子噴涂氧化鋁基豁結(jié)層和保護層，將熱電偶與試件粘結(jié)在一起。利用這些測試方法，能夠較準確地獲取硅碳棒測試過程中的實際溫度。zsrider.com
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