GE航空集团对陶瓷基复合材料进行点火测试

发布时间：2015/9/17 0:04:12

陶瓷基复合材料（CMC）在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。GE航空集团近期在一台燃烧室和涡轮内采用了GE9X CMC部件的GEnx验证发动机上进行了测试，这种超轻耐热材料的测试结果令人印象深刻。

在GE喷气发动机的热端部件上采用CMCs是一项喷气推进产业的重大突破。此次验证发动机测试是将为波音777X提供动力的GE9X发动机技术成熟项目的一部分。GEnx发动机在燃烧室和高压涡轮（HPT）中采用了CMC部件。

“在美国俄亥俄州Peebles的GE试验台和意大利那不勒斯的Avio Aero试车台上，GEnx验证发动机共累计进行了2800次循环耐久性试验，”GE航空集团GE90/GE9X发动机项目总经理比尔.密尔汉姆（Bill Millhaem）介绍说。“当试验后把发动机拆下时，CMC部件几乎和原来装机时的状态一样，这进一步肯定了CMCs的独特特性。”

CMC材料是在碳化硅基体上结合了碳化硅（SiC）陶瓷纤维，并通过专有涂层技术进行强化。20多年来，GE全球研发中心（GRC）和GE工业部门的科学家们一直致力于开发CMCs的商业应用。

这些超轻的CMC部件的密度只有金属合金的三分之一，从而降低了发动机的整体重量，提高了燃油效率。CMC的耐高温属性大大提高了发动机的性能、耐久性和燃油经济性。CMC材料比金属合金更耐热，因此发动机热端部件只需要更少的冷却空气。节省下来的这部分空气可在发动机气路发挥作用，使其更高效地运转。

GE正在将CMC材料应用于商用喷气发动机。CFM国际公司**畅销的LEAP发动机是业界*个在高压涡轮部件上采用陶瓷基复合材料罩环的商用喷气发动机。GE9X发动机将把陶瓷基复合材料的应用扩展到燃烧室内外衬套、高压涡轮一级和二级导向器以及一级罩环上。

GEnx CMC验证发动机还验证了GE9X的非陶瓷基复合材料部件，包括由Avio Aero生产、采用了3D增材制造方法制造的新型超轻低压涡轮钛铝合金（TiAl）叶片，以及采用了先进冷却技术的新一代高压涡轮一级叶片。新一代高压涡轮叶片采用了GE研发中心发明的专有工艺，该工艺在GE航空集团在俄亥俄州Dayton的核心机及铸造工厂实现了工业化。这项新颖的工艺采用了迄今为止*高效的冷却循环系统，与之前的设计相比大幅提高了燃油效率。

GE航空集团将继续对GE9X发动机进行CMC相关测试，并重新制造GEnx验证发动机，并进行相同的燃烧室衬套、高压涡轮一级罩环和二级喷嘴、低压涡轮钛铝合金叶片和新一代高压涡轮叶片，并增加高压涡轮一级喷嘴的试验。一台在燃烧室和高压涡轮采用了CMC部件的GE9X核心机将从下月开始测试。

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