中國粉體網訊  據中國航天報消息，美國空軍技術學院與空軍研究實驗室的研究人員合作，利用3D打印技術制造出氧化鋁陶瓷渦輪轉子。

渦輪轉子部件是燃氣輪機中服役環(huán)境最惡劣的部件，不僅要在高溫（600～1 300℃）條件下承受巨大的交變載荷，高溫燃氣熱腐蝕也會加劇其損傷程度，因此渦輪轉子部件成為故障率最高的工作部件之一。為實現商用燃氣輪機的軍用化，需提高其功率和推力，關鍵之一是提高渦輪的進口溫度，這需要采用耐高溫的渦輪轉子且不使用其他葉片冷卻方法。

為此，研究人員先通過有限元分析確定了氮化硅制造的渦輪轉子可承受的溫度和離心負載。適用于氮化硅的3D打印技術還在研發(fā)中，因此采用Admaflex 300 DLP打印機制造出氧化鋁渦輪轉子，替代氮化硅轉子進行概念驗證。氧化鋁與氮化硅的楊氏模量、泊松比、密度相當，但導熱系數和熱膨脹系數不同，用氧化鋁替代氮化硅，可積累3D打印經驗，后期經少量修改即可用于氮化硅渦輪轉子打印。測試表明，氧化鋁轉子的打印時間僅為2周，每個轉子的材料成本低至158美元。

這項研究證明了3D打印技術用于復雜耐高溫陶瓷部件制造的可行性，將促進高性能燃氣輪機發(fā)展。

（中國粉體網編輯整理/空青）

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