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摘要
本工作以石英玻璃粉作为基体材料,白刚玉粉作为矿化剂,金属Al粉作为添加剂,制备了氧化硅基陶瓷型芯。研究了不同含量金属Al粉对氧化硅基陶瓷型芯收缩率、物理性能、显微组织和相组成的影响。研究结果表明,在型芯烧结过程中,金属Al粉受热氧化形成Al2O3,伴随着体积膨胀和重量增加,可以抑制陶瓷型芯的烧结收缩和铸造收缩。Al粉对烧结过程中的方石英析晶无明显抑制作用,铸造过程中由于型芯骨架结构的松散程度增加,型芯的高温抗变形能力降低。当铝粉含量为1wt%时,陶瓷型芯综合性能良好,三维方向的烧结收缩率分别为0.01%、0.03%、0.03%,气孔率为28.58%,挠度为0.57 mm,抗弯强度为12.1 MPa。制备的陶瓷型芯能够满足高温合金定向凝固需求,并有望能提高空心涡轮叶片的内腔尺寸精度。
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