电熔莫来石与烧结莫来石对氧化硅陶瓷型芯性能影响研究

"氧化硅/莫来石陶瓷型芯的析晶行为及性能研究" 这篇研究主要探讨了在陶瓷型芯制造中，氧化硅与莫来石复合材料的析晶行为及其对陶瓷型芯性能的影响。研究中采用了电熔莫来石和烧结莫来石作为硅基陶瓷型芯的矿化剂，通过对比分析了不同矿化剂对陶瓷型芯性能的改变。 首先，研究指出烧结莫来石中的碱金属和碱土金属杂质含量相对较高，这些杂质对于石英玻璃的析晶过程有显著的促进效果。它们可以降低陶瓷型芯的结晶活化能，使得析晶过程更容易发生。然而，过量的杂质可能会导致陶瓷型芯在高温下变形增大，这是因为杂质作为网络修饰体影响了材料的结构稳定性。 相比之下，电熔莫来石在促进石英玻璃析晶的同时，还能提高型芯的高温抗变形能力。这意味着电熔莫来石可能是更好的选择，因为它能够在一定程度上控制析晶过程，同时保持型芯在高温环境下的形状稳定性。 实验结果显示，添加10wt%电熔莫来石的陶瓷型芯表现出良好的综合性能。其收缩率仅为0.73%，表明型芯尺寸稳定性良好，这对于精确铸造空心叶片至关重要。气孔率为30.5%，这可能有助于改善材料的热膨胀系数和降低热导率，提高其在高温工作条件下的适应性。此外，该陶瓷型芯的室温强度达到了18.9 MPa，显示出了足够的机械强度，而高温蠕变为0.3 mm，意味着在高温下具有较好的抗形变性能。这些特性使得这种氧化硅/莫来石陶瓷型芯能满足空心叶片精密铸造的需求。 从这篇研究中我们可以得出，选择合适的矿化剂对于优化陶瓷型芯的析晶行为和提升其性能至关重要。电熔莫来石由于其独特的性质，被证明是改善型芯性能的有效途径。未来的研究可能需要进一步探索如何精确控制矿化剂的种类和比例，以实现更优的析晶控制和陶瓷型芯性能优化。同时，这项工作也为陶瓷材料在航空航天和其他高温领域的应用提供了理论依据和实践指导。