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美國正開發下一代陶瓷基復合材料
發布者:管理員   |   發布時間:2017-09-29   |   所屬分類:行業政策資訊   |   閱讀次數:1250

美國正尋求陶瓷基復合材料(CMC)的新發展,開發更耐高溫和具有更高損傷容限的陶瓷基復合材料。目前,美國先進陶瓷協會正在開發一個2700°F(1482°C) CMC的路線圖。GE航空負責CMC研發的Krishan Luthra表示,隨著CMC的推進,GE的愿景是將CMC在噴氣發動機和工業燃氣渦輪機熱區的應用擴展到葉片、噴嘴和襯墊等部件。據稱,GE航空已完成其垂直一體化CMC供應鏈中最后兩個設施建設(纖維和預浸料),正開發下一代的CMC組件,如渦輪葉片。

事實上,GE公司用于替代GE90發動機的GE9X發動機(配裝B-777,2019年進入服務),將含有五個不同類型的CMC零件——燃燒室內、外襯、1級高壓渦輪(HPT)罩環、1級噴嘴、2級噴嘴。與LAEP僅在1級高壓渦輪(HPT)罩環上使用CMC相比,這是一個很大的進步。目前,GE公司正在全力加速生產,目標是在2020年,達到GE9X訂單超過20000發動機(36000個罩環)/年。下一代CMC在發動機熱端部件應用仍需解決:材料韌性不足難以滿足疲勞性能需求;材料制備工藝復雜、成本高等問題。隨著CMC的推進,應對措施之一是開發與GE所用的熔融滲透(MI)不一樣的制備工藝,改善過多的硅揮發,導致基體中形成裂縫,造成材料脆性大、韌性不足的現象。另一個措施是,改進材料成分,改變含硅材料在高溫下會與水蒸氣反應,造成成分損失的現象。從而降低對多層環境障涂層(EBC)的依賴,達到將成本的目的。



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