基于增材制造技术的SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片高温强韧化制造

项目名称： 基于增材制造技术的SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片高温强韧化制造

项目编号： No.51375372

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 鲁中良

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 涡轮叶片是航空发动机的核心高温部件，其材料向SiC陶瓷基复合材料（CMC）发展是必然趋势，叶片的内腔/SiC-CMC材料/外形的复杂性，使得其制造成为一个巨大的挑战。为此，基于增材制造技术，成形叶片的树脂型壳和纤维支架；依托纤维支架，采用纤维编织，制造植入叶片型壳的纤维预制体，通过化学气相沉积，制备纤维的界面层；借助凝胶注模和反应熔渗方法，制备SiC基体，由此提出一种制造SiC-CMC叶片的新途径。拟研究纤维预制体的结构参数对SiC-CMC叶片高温强韧性的影响规律，探明纤维高温强韧化的物理本质；研究纤维受力中界面层热应力分布规律，提出界面层高温损伤条件，揭示界面层的失效机理；研究凝胶注模中工艺条件、固相属性、孔隙结构多因素对浆料流变性的影响，探寻叶片型壳内部堵塞规律；研究反应熔渗中残留Si转化机制，查找工艺、组织、高温强韧性之间关系，为发展高温强韧化SiC-CMC叶片制造新技术提供理论依据。

中文关键词： 陶瓷基复合材料；增材制造；组织性能；精度控制；化学气相渗透

英文摘要： Turbine blades are the core high-temperature components of aero-engine. Its material developing into SiC ceramics matrix composite (CMC) is an inevitable trend. The intracavity of the blades, the Si-CMC material and the complexity of the shape make the ma

英文关键词： ceramic matrix composite；additive manufactury；structure property；accuracy control；Chemical Vapor Infiltration