高性能CMA系列新型耐火原料可控制备及应用

新材料及其应用

先进航空发动机用镍基单晶涡轮叶片是具有高制造成本和高附加值的特征。经与多家制造单位沟通了解到，熔铸制备过程中重熔坩埚和型壳等对单晶叶片纯净度及表面质量的影响具有不可逆性。经市场调研，目前已有广泛使用的Al2O3基重熔坩埚和型壳在使用过程中仍存在界面稳定性不足等问题，上述问题也是导致高代次单晶叶片报废率居高不下的主要原因之一。制造单位对重熔坩埚和型壳等辅料要求极为严苛，进而对高性能耐火原料提出迫切需求。

图1 坩埚实物照片

图2 型壳实物照片

项目团队基于理论计算和研究基础确定了CaO·xMgO·(6+x)Al2O3 (CMA)系列耐火原料作为攻关对象，建立了不同原料类型/比例、球磨工艺及烧成工艺等与CMA综合理化指标的映射关系，形成了一条符合产业化需求的新型原料制备工艺路线并实现重熔坩埚和型壳的高质量制造。基于相关研究，发表SCI论文10余篇，授权发明专利3项，相关产品已在相关单位取得初步应用验证。

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