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| 滿足不同部件的硅碳棒設計和使用需要 |
對于易發生層間失效的“T”形硅碳棒結構，分層裂紋會在厚截面至薄截面之間的過渡區域形成，因此在部件結構設計時宜盡量采用均厚方案，減少尺寸變化;在部件成型制造工程中，"T”形結構局部區域還可采用Z-pin或縫合等工藝進行增強;除了從設計和制造方面進行優化外，針對某些部件高層間性能的需求，材料研制方面一也要做針對性的定制開發，形成系列化，以滿足不同部件的設計和使用需要。
筒形硅碳棒燃燒室火焰筒是將燃料化學能轉換為熱能、為航空發動機提供動力的重要場所，工作時所受的熱應力非常大。采用耐高溫的SiC/SiC復合材料可使火焰筒在更高的溫度環境以及更少的冷卻氣體條件下工作，從而可將更多的空氣導人燃燒過程中，實現更高的燃燒效率以及更低的副產物排放;另外火焰筒部件通常具有較大的尺寸，采用低密度的SiC/SiC復合材料可以獲得更顯著的結構減重收益。為促進SiC/SiC復合材料在火焰筒部件上的應用，需先掌握材料及結構在燃氣條件下的性能可靠性數據。由于火焰筒尺寸較大，若全部以全尺寸試驗件進行測試，則部件的制造成本和試驗成本均較高，驗證周期也過長;而簡單的試樣級(如拉伸樣條形式)測試難以獲取如筒體內腔燃氣壓力等參數數據。筒形硅碳棒具有與火焰筒主體結構相似的典型特征，同時尺寸更小、易于制造，試驗成本更低，而且試驗周期短，效率高，能夠快速獲得材料在更接近真實服役環境下的性能表現。
燒室襯套硅碳棒在燃氣環境下的性能。該硅碳棒為圓筒形，由GE公司采用預浸料一熔滲工藝制得，每組襯套各由一件內襯和一件外襯組成，內襯表面噴涂了EBC涂層(見圖5);內、外襯的內徑分別約為8.9。二和10.2cm，長約為43.2cm，其中一組襯套的預浸料鋪層方式是00/900，另一組是+450/-450。將襯套裝配在HPBR(HighPressureBurnerRig)試驗器上，該試驗器能夠以較低的成本提供與發動機工作環境非常接近的溫度、壓力、燃氣流速以及燃燒氣體組成等參數。設置試驗條件為:燃燒室壓力1.62x106Pa、燃氣溫度1650℃、熱流量2一35W/<時，在此條件下SiC/SiC復合材料襯套成功通過了50h的耐久性測試，筒形硅碳棒在燃氣環境下的性能可靠性為該材料在燃燒室火焰筒上的應用提供了有效的數據支撐。www.reviewszon.com |
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