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| 满足不同部件的硅碳棒设计和使用需要 |
对于易发生层间失效的“T”形硅碳棒结构，分层裂纹会在厚截面至薄截面之间的过渡区域形成，因此在部件结构设计时宜尽量采用均厚方案，减少尺寸变化;在部件成型制造工程中，"T”形结构局部区域还可采用Z-pin或缝合等工艺进行增强;除了从设计和制造方面进行优化外，针对某些部件高层间性能的需求，材料研制方面一也要做针对性的定制开发，形成系列化，以满足不同部件的设计和使用需要。
筒形硅碳棒燃烧室火焰筒是将燃料化学能转换为热能、为航空发动机提供动力的重要场所，工作时所受的热应力非常大。采用耐高温的SiC/SiC复合材料可使火焰筒在更高的温度环境以及更少的冷却气体条件下工作，从而可将更多的空气导人燃烧过程中，实现更高的燃烧效率以及更低的副产物排放;另外火焰筒部件通常具有较大的尺寸，采用低密度的SiC/SiC复合材料可以获得更显著的结构减重收益。为促进SiC/SiC复合材料在火焰筒部件上的应用，需先掌握材料及结构在燃气条件下的性能可靠性数据。由于火焰筒尺寸较大，若全部以全尺寸试验件进行测试，则部件的制造成本和试验成本均较高，验证周期也过长;而简单的试样级(如拉伸样条形式)测试难以获取如筒体内腔燃气压力等参数数据。筒形硅碳棒具有与火焰筒主体结构相似的典型特征，同时尺寸更小、易于制造，试验成本更低，而且试验周期短，效率高，能够快速获得材料在更接近真实服役环境下的性能表现。
烧室衬套硅碳棒在燃气环境下的性能。该硅碳棒为圆筒形，由GE公司采用预浸料一熔渗工艺制得，每组衬套各由一件内衬和一件外衬组成，内衬表面喷涂了EBC涂层(见图5);内、外衬的内径分别约为8.9。二和10.2cm，长约为43.2cm，其中一组衬套的预浸料铺层方式是00/900，另一组是+450/-450。将衬套装配在HPBR(HighPressureBurnerRig)试验器上，该试验器能够以较低的成本提供与发动机工作环境非常接近的温度、压力、燃气流速以及燃烧气体组成等参数。设置试验条件为:燃烧室压力1.62x106Pa、燃气温度1650℃、热流量2一35W/<时，在此条件下SiC/SiC复合材料衬套成功通过了50h的耐久性测试，筒形硅碳棒在燃气环境下的性能可靠性为该材料在燃烧室火焰筒上的应用提供了有效的数据支撑。www.sdzygw.com |
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