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凝胶注模成型氧化铝基陶瓷坯体的冷冻干燥缺陷控制
【作者】 刘飞 ; 鲁中良 ; 李振发 ; 庞师坤 ; 姜博 ; 李涤尘
【关键词】 空心涡轮叶片 陶瓷铸型 凝胶注模 冷冻干燥 缺陷控制
【摘要】采用凝胶注模成型技术制造复杂精铸件陶瓷铸型的过程中，铸型坯体会产生内部裂纹等缺陷，严重影响铸型质量。为此，采用三维CT检测技术，通过实验跟踪内部裂纹产生的过程，发现在冷冻干燥失水率（质量比）为20％～60％时，坯体容易产生裂纹。基于冷冻干燥理论，对裂纹产生的机理进行了分析，结果表明：在坯体冷冻干燥过程中，若冻结层温度高于其共晶点温度（-3．6℃），将使冻结层融化，致使其强度急剧下降，从而导致裂纹产生。为了降低坯体冻结层温度，将干燥供热板温度从15℃降低为-5℃，并在坯体内部设计直径为0．8mm的通孔结构，结果表明：采用这2项措施后，当坯体失水率为20％～60％时，可保证冻结层温度低于-3．6℃，有效避免裂纹的产生。
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