科创中国

航空航天技术

高推重比发动机是航空发动机的发展重点，到目前为止开发出一种新型的更耐高温的结构材料——陶瓷基复合材料(CMCs)如SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC)，见图1所示，该材料质轻，比强度和比模量高，高温力学性能及抗氧化性能优异。在航空发动机的高温热端部件上展示出了巨大的应用潜力。然而在发动机工作环境下，陶瓷基复合材料部件却面临着在高温水蒸气环境下存在性能退化（通称水氧腐蚀，如图2)和易受CMAS ( CaO－MgO －Al2O3－SiO2 ) 高温熔盐侵蚀的严峻挑战。为此，引入了环境障涂层 ( Environmental Barrier Coatings，以下简称 EBCs) ，这已成为CMC-SiC应用于高推重比航空发动机热端部件的关键技术。所谓环境障涂层是指在发动机工作环境下使用的高温结构材料表面的防护涂层（一般为氧化物或复合氧化物陶瓷涂层），该涂层能够在高温结构材料和发动机工作的恶劣环境（腐蚀性介质、高速气流冲刷等）间建立一道屏障，阻止或减小发动机工作环境对高温结构材料性能的影响。环境障涂层具有良好的隔热、抗氧化和耐腐蚀效果，对于陶瓷基复合材料热端部件( SiCf /SiC)，采用

前期的基础性试验研究已经表明可以在较低温度，利用硅铝胶作为主要原料合成出具有良好长径比的莫来石晶须，而且莫来石晶须的制备生产过程已经在理论上获得了众多科学工作者的支持。晶须增韧过程也是无机材料重要的强化手段，可以借鉴常用的无机材料增韧机理。本项目的特色与创新之处；采用化工厂的工业废弃物作为重要的原料，既解决了工厂废物处理的问题，又制备出了具有更好应用前景的莫来石晶须，大大提高了企业效益；深入研究了莫来石晶须的生长机理，利用硅铝胶悬浮液为原料，获得莫来石晶须生长的动力学公式。

哈尔滨理工大学由原机械工业部所属的哈尔滨科学技术大学、哈尔滨电工学院和哈尔滨工业高等专科学校于1995年合并组建而成，1998年划转黑龙江省属，实行中央与地方共建、以地方为主的管理体制。建校70多年来，学校认真贯彻党的教育方针，全面落实立德树人根本任务，扎根龙江沃土，深耕机电行业，矢志艰苦奋斗，发展成为综合实力强劲、办学特色鲜明的黑龙江省国内“双一流”建设高校，是省属规模最大的理工科大学，为我国装备制造业发展和黑龙江经济社会建设作出了重要贡献。

点击查看