1、渦輪葉片是高溫燃氣渦輪發(fā)動機的重要部件，提高渦輪前的燃氣溫度可以提高發(fā)動機的熱功轉換效率。提高燃機葉片耐高溫性能的主要途徑之一是采用精密鑄造技術在葉片內部形成高效的冷卻通道，其關鍵技術是制造出形成空心內腔的可溶性陶瓷型芯，以實現通過溶解排除型芯材料形成復雜流道，因此本論文擬研究開發(fā)既有較好可溶性、又能在高溫苛刻環(huán)境中長期工作的陶瓷型芯。
　　 常用的陶瓷型芯主要有氧化硅基和氧化鋁基兩大類。氧化鋁基陶瓷型芯具有熔點高(2054℃)

2、、結構穩(wěn)定、在焙燒使用過程中無晶型轉變、不與熔融金屬發(fā)生化學反應、熱膨脹系數低等優(yōu)點，適合于高級別高效汽輪機葉片型芯制造。因此本文系統(tǒng)地研究了氧化鋁基陶瓷型芯的原材料成分、粒度與粒度級配、制備工藝、排蠟工藝、燒結溫度等因素對陶瓷型芯材料的室溫抗彎強度、顯氣孔率、體積密度、熱變形量、熱膨脹量及溶失性等性能的影響規(guī)律。主要研究內容及結果如下：
　　 (1)通過原材料成分及性能對陶瓷型芯性能影響的研究表明，陶瓷型芯原材料的粉料特性對陶

3、瓷型芯的綜合性能具有顯著影響，相對于未考慮原材料的粉料特性情況的陶瓷型芯試樣，考慮了原材料的粉料粒度及級配型芯的綜合性能得到明顯的提高，顯氣孔率從50～60％降低到45～46％，室溫抗彎強度從最初的3.8Mpa提到11.3～14.9Mpa等。
　　 (2)揭示了最佳原材料粒度范圍及其分布特征，即基體材料氧化鋁以三種不同粒度分布的顆粒組成，分別是粗粒度為80～116μm、中粒度為23～281μm、細粒度為9～10μm，并且氧化鋁的

4、粒度分布應具有雙峰或多峰尺寸分布特征，另外，礦化劑二氧化硅為6～7μm。所得的陶瓷型芯室溫抗彎強度達11～14MPa，孔隙率為43～46％，體積密度為1.93～1.96g/cm3，燒成尺寸收縮率為0.16～0.37％，熱變形量(1300℃，1h)/mm為0.8～0.73，滿足預期要求的相應性能指標要求。
　　 (3)陶瓷型芯的焙燒過程分為低溫下的排蠟與高溫下的燒結過程。排蠟工藝是依據增塑劑中各組元的物理化學性能而制定，以逐步去除

5、陶瓷型芯坯體中的增塑劑，通過對比增塑劑的加入量與排蠟后陶瓷型芯試樣的失重率，結果表明，本研究制定的排蠟工藝能夠完全脫除陶瓷型芯坯體中的增塑劑，并且排蠟后的試樣表面光潔，試樣具有一定的強度。合理的燒結溫度是保證陶瓷型芯獲得良好綜合性能的重要因素，通過對比試樣在不同終燒溫度下獲得的性能情況，結果表明，在1350℃時試樣的燒成尺寸收縮率較小，為0.05～0.08％，但室溫抗彎強度只有5.98～6.34MPa，遠遠不能滿足預期的要求。當燒結溫度

6、為1550℃時，礦化劑SiO2的加入量為8～10％時，陶瓷型芯的顯氣孔率達到44.7～46.9％、體積密度達到1.93～1.99g/cm3、彎曲強度達到10.65～11.93MPa，試樣顯示出最良好的綜合性能。
　　 (4)氧化鋁基型芯材料目前存在的主要問題是脫芯困難。在本課題中，米用71.4％KOH溶液對氧化鋁基陶瓷型芯進行溶失性的研究實驗，結果表明，氧化鋁基陶瓷型芯的溶失性好壞與型芯的孔隙率存在著密切的關系，型芯溶失性隨著孔