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国际新闻

美国正开发下一代陶瓷基复合材料
来源:国防科技信息网  2017-04-20 09:57:23
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=4686
  美国正寻求陶瓷基复合材料(CMC)的新发展,开发更耐高温和具有更高损伤容限的陶瓷基复合材料。目前,美国先进陶瓷协会正在开发一个2700°F(1482°C) CMC的路线图。GE航空负责CMC研发的Krishan Luthra表示,随着CMC的推进,GE的愿景是将CMC在喷气发动机和工业燃气涡轮机热区的应用扩展到叶片、喷嘴和衬垫等部件。据称,GE航空已完成其垂直一体化CMC供应链中最后两个设施建设(纤维和预浸料),正开发下一代的CMC组件,如涡轮叶片。
 
  事实上,GE公司用于替代GE90发动机的GE9X发动机(配装B-777,2019年进入服务),将含有五个不同类型的CMC零件——燃烧室内、外衬、1级高压涡轮(HPT)罩环、1级喷嘴、2级喷嘴。与LAEP仅在1级高压涡轮(HPT)罩环上使用CMC相比,这是一个很大的进步。目前,GE公司正在全力加速生产,目标是在2020年,达到GE9X订单超过20000发动机(36000个罩环)/年。下一代CMC在发动机热端部件应用仍需解决:材料韧性不足难以满足疲劳性能需求;材料制备工艺复杂、成本高等问题。随着CMC的推进,应对措施之一是开发与GE所用的熔融渗透(MI)不一样的制备工艺,改善过多的硅挥发,导致基体中形成裂缝,造成材料脆性大、韧性不足的现象。另一个措施是,改进材料成分,改变含硅材料在高温下会与水蒸气反应,造成成分损失的现象。从而降低对多层环境障涂层(EBC)的依赖,达到将成本的目的。
文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=4686