熔模精密铸造技术在航天领域的发展应用

    航空发动机的更新换代与涡轮叶片性能的不断提升，对熔模精密铸造技术的发展水平提出了越来越高的要求。部件的组织结构稳定性，特别是单晶叶片的低缺陷密度要求，需要坩埚和耐火材料具有很高的化学稳定性，其中熔模-熔体界面的反应机理及氧原子的扩散调控是型壳材料的研究重点；高性能空心涡轮叶片的复杂精细内腔结构，亟须型芯突破尺寸精度、强度、脱除性等问题。深化陶瓷成分-坯体组织-使用性能之间的关系研究，形成系统的强化技术，是提高型芯和型壳综合性能的重要途径。我国熔模精密铸造技术未来的发展方向包括如下。

1）发展耐高温能力、化学稳定性更好的新型耐火材料体系，总结掺杂改性对型壳与熔体之间界面反应的影响机理，促进氧化钙类低成本改性氧化物陶瓷型壳的应用。

2）结合增材制造技术在叶片内腔设计上的应用，调控型芯微观组织结构，降低收缩率、提高气孔率，改善锆基、钇基等陶瓷型芯的脱除性，提升现有复合型壳与复合陶瓷型芯的综合性能。

3）研发低成本、高稳定性、无毒无害的粘结剂，综合评估不同类粘结剂对型壳的高温强度稳定性、抗热震性、微观颗粒形貌以及表面粗糙度等方面的影响。