SiCf/SiC陶瓷基复合材料涡轮导叶热疲劳试验研究与损伤分析

摘要

针对2D编织SiCf/SiC陶瓷基复合材料(CMC)低压涡轮导叶开展热疲劳试验研究.基于SiCf/SiC-CMC不导电的特性,通过高频电磁感应加热金属传热结构,再由金属热辐射加热CMC试件的方式建立热疲劳试验系统.开展了最高温度902℃且模拟CMC导叶径向温差的热疲劳试验.经过1000循环后,叶片质量减小,叶盆及叶背表面粗糙度明显增大,未出现破坏性长裂纹.通过电镜观测发现,叶片表面出现基体脱落形成的凹坑.对试验后的叶片表面及内部材料进行元素分析对比,发现叶片表面基体脱落处的SiC纤维出现了明显的氧化现象.