蛛网仿生结构SiC/SiC涡轮叶盘制备与性能

作者：刘小冲 徐友良 郭小军 罗潇 李龙彪 曾雨琪 刘持栋

单位：1.西北工业大学材料学院2.中国航发湖南动力机械研究所3.南京航空航天大学民航学院

关键词：陶瓷基复合材料  涡轮叶盘  仿生结构设计  燃气涡轮发动机

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(8):2205-2211

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20211111

摘要：

涡轮转子是燃气涡轮发动机的核心部件。受到蜘蛛网强韧性和协同承载特性启发，提出了蛛网仿生结构(SWS)SiC/SiC陶瓷复合材料涡轮叶盘的制备方法，通过SWS预制体设计与成型，完成了SWS-SiC/SiC涡轮叶盘制备，表征了SWS-Si C/Si C涡轮叶盘性能。结果表明：所制备SWS-Si C/Si C涡轮叶盘的破裂转速达到n=118 000 r/min(叶尖线速度达到702.84 m/s)，是常规2D-Si C/Si C涡轮叶盘破裂转速的3.09倍，是某燃气涡轮发动机涡轮叶盘设计转速(n=85 000 r/min)的1.86倍；经设计转速测试后，所制备SWS-SiC/SiC涡轮叶盘的一阶、二阶、三阶频降分别是：0.41%、0.03%和0.26%。

基金项目：

装备预研中国航发联合基金(KT901)； 国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目(92060202)； 国家自然基金面上项目(52172100)；

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参考文献：

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