Tugtar cóimhiotal neart teasa ar chóimhiotal ardteochta freisin. De réir struchtúr an mhaitrís, is féidir ábhair a roinnt ina dtrí chatagóir: nicil-bhunaithe iarainn agus cróimiam-bhunaithe. De réir an mhodha táirgthe, is féidir é a roinnt ina shár-chóimhiotal dífhoirmithe agus ina shár-chóimhiotal teilgthe.
Is amhábhar fíor-riachtanach é i réimse an aeraspáis. Is é an t-ábhar is tábhachtaí don chuid ardteochta d’innill déantúsaíochta aeraspáis agus eitlíochta. Úsáidtear é go príomha chun seomra dócháin, lann tuirbín, lann treorach, comhbhrúiteoir agus diosca tuirbín, cás tuirbín agus páirteanna eile a mhonarú. Is é an raon teochta seirbhíse 600 ℃ - 1200 ℃. Athraíonn na coinníollacha struis agus comhshaoil ag brath ar na páirteanna a úsáidtear. Tá ceanglais dhiana ann maidir le hairíonna meicniúla, fisiceacha agus ceimiceacha an chóimhiotail. Is é an fachtóir cinntitheach é maidir le feidhmíocht, iontaofacht agus saolré an innill. Dá bhrí sin, tá sárchóimhiotal ar cheann de na príomhthionscadail taighde i réimsí an aeraspáis agus na cosanta náisiúnta i dtíortha forbartha.
Is iad seo a leanas príomhfheidhmchláir na sárchóimhiotal:
1. Cóimhiotal ardteochta le haghaidh seomra dócháin
Tá seomra dócháin (ar a dtugtar feadán lasrach freisin) inneall tuirbín eitlíochta ar cheann de na príomhchodanna ardteochta. Ós rud é go ndéantar adamhú breosla, meascadh ola agus gáis agus próisis eile sa seomra dócháin, is féidir leis an uasteocht sa seomra dócháin 1500 ℃ - 2000 ℃ a bhaint amach, agus is féidir leis an teocht bhalla sa seomra dócháin 1100 ℃ a bhaint amach. Ag an am céanna, bíonn strus teirmeach agus strus gáis air freisin. Úsáideann formhór na n-inneall a bhfuil cóimheas ard sá/meáchain acu seomraí dócháin fáinneacha, a bhfuil fad gearr agus cumas teasa ard acu. Sroicheann an uasteocht sa seomra dócháin 2000 ℃, agus sroicheann teocht an bhalla 1150 ℃ tar éis fuarú scannáin gháis nó gaile. Ginfidh grádáin mhóra teochta idir codanna éagsúla strus teirmeach, a ardóidh agus a thiteann go géar nuair a athraíonn an stát oibre. Beidh an t-ábhar faoi réir ualach turraing theirmigh agus tuirse theirmigh, agus beidh saobhadh, scoilteanna agus lochtanna eile ann. Go ginearálta, déantar an seomra dócháin as cóimhiotal leatháin, agus déantar na ceanglais theicniúla a achoimriú mar seo a leanas de réir choinníollacha seirbhíse na gcodanna sonracha: tá friotaíocht ocsaídiúcháin agus friotaíocht creimeadh gáis áirithe aige faoi choinníollacha úsáide cóimhiotail ardteochta agus gáis; Tá neart meandarach agus marthanachta áirithe aige, feidhmíocht tuirse teirmeach agus comhéifeacht leathnaithe íseal; Tá dóthain plaisteachta agus cumas táthú aige chun próiseáil, foirmiú agus nascadh a chinntiú; Tá dea-chobhsaíocht eagrúcháin aige faoi thimthriall teirmeach chun oibriú iontaofa a chinntiú laistigh den saol seirbhíse.
a. Lannáit scagach cóimhiotail MA956
Go luath, rinneadh an lannán scagach as bileog cóimhiotail HS-188 trí nascadh idirleata tar éis é a ghrianghrafadh, a ghreanadh, a groobhadh agus a pholladh. Is féidir an ciseal istigh a dhéanamh ina chainéal fuaraithe idéalach de réir na gceanglas dearaidh. Ní theastaíonn ach 30% den ghás fuaraithe atá ag an bhfuarú struchtúir seo ón bhfuarú struchtúir, rud a fhéadann éifeachtúlacht thimthriall teirmeach an innill a fheabhsú, cumas iarbhír teasa ábhar an tseomra dócháin a laghdú, an meáchan a laghdú, agus an cóimheas sá-mheáchain a mhéadú. Faoi láthair, tá sé fós riachtanach briseadh tríd an teicneolaíocht eochair sula bhféadfar é a chur i bhfeidhm go praiticiúil. Is glúin nua d'ábhar seomra dócháin é an lannán scagach déanta as MA956 a tugadh isteach ag na Stáit Aontaithe, ar féidir é a úsáid ag 1300 ℃.
b. Feidhmiú comhchodanna ceirmeacha i seomra dócháin
Tá tús curtha ag na Stáit Aontaithe le fíorú a dhéanamh ar indéantacht úsáid criadóireachta le haghaidh tuirbíní gáis ó 1971 i leith. Sa bhliain 1983, tá sraith táscairí feidhmíochta curtha le chéile ag roinnt grúpaí a bhí ag gabháil d'fhorbairt ábhar ardteicneolaíochta sna Stáit Aontaithe do thuirbíní gáis a úsáidtear in aerárthaí ardteicneolaíochta. Is iad na táscairí seo: teocht ionraoin an tuirbín a mhéadú go 2200 ℃; Oibriú faoi staid dócháin ríomha ceimicigh; An dlús a chuirtear i bhfeidhm ar na codanna seo a laghdú ó 8g/cm3 go 5g/cm3; Fuarú comhpháirteanna a chealú. Chun na ceanglais seo a chomhlíonadh, áirítear ar na hábhair a ndearnadh staidéar orthu graifít, maitrís miotail, comhchodanna maitrís ceirmeacha agus comhdhúile idir-mhiotalacha chomh maith le criadóireacht aonchéime. Tá na buntáistí seo a leanas ag comhchodanna maitrís ceirmeacha (CMC):
Tá comhéifeacht leathnaithe ábhair cheirmeacha i bhfad níos lú ná comhéifeacht leathnaithe chóimhiotail nicilbhunaithe, agus is furasta an sciath a scafa. Is féidir le comhchodanna ceirmeacha a dhéanamh le brait miotail idirmheánach an locht scafa a shárú, arb é treo forbartha ábhar seomra dócháin é. Is féidir an t-ábhar seo a úsáid le haer fuaraithe 10% - 20%, agus níl teocht an inslithe miotail ar ais ach thart ar 800 ℃, agus tá an teocht iompair teasa i bhfad níos ísle ná teocht an fhuaraithe éagsúil agus an fhuaraithe scannáin. Úsáidtear tíleanna cosanta sciath cheirmeacha sárchóimhiotail teilgthe B1900 + in inneall V2500, agus is é an treo forbartha ná tíleanna B1900 (le sciath cheirmeach) a athsholáthar le comhchodach bunaithe ar SiC nó comhchodach frith-ocsaídiúcháin C/C. Is é an comhchodach maitrís cheirmeach an t-ábhar forbartha do sheomra dócháin innill le cóimheas meáchain sá de 15-20, agus is é 1538 ℃ - 1650 ℃ a theocht seirbhíse. Úsáidtear é le haghaidh feadán lasrach, balla snámhach agus iar-dhóiteáin.
2. Cóimhiotal ardteochta le haghaidh tuirbín
Tá lann tuirbín innill aerloingseoireachta ar cheann de na comhpháirteanna a iompraíonn an t-ualach teochta is déine agus an timpeallacht oibre is measa in inneall aerloingseoireachta. Caithfidh sí strus an-mhór agus casta a sheasamh faoi theocht ard, mar sin tá a riachtanais ábhartha an-dian. Tá na sár-chóimhiotail le haghaidh lanna tuirbín innill aerloingseoireachta roinnte ina:
a. Cóimhiotal ardteochta le haghaidh treorach
Tá an dialltóir ar cheann de na codanna den inneall tuirbín is mó a mbíonn tionchar teasa orthu. Nuair a tharlaíonn dóchán míchothrom sa seomra dócháin, bíonn ualach téimh an chéad chéim den eite threorach mór, agus is é sin an phríomhchúis le damáiste don eite threorach. Tá a teocht seirbhíse thart ar 100 ℃ níos airde ná teocht lann an tuirbín. Is é an difríocht ná nach mbíonn na codanna statach faoi réir ualaigh mheicniúil. De ghnáth, is furasta strus teirmeach, saobhadh, scoilteanna tuirse teirmeacha agus dónna áitiúla a chur faoi deara de bharr athrú tapa teochta. Ba chóir go mbeadh na hairíonna seo a leanas ag cóimhiotal an eite threorach: neart ardteochta leordhóthanach, feidhmíocht bhuan-chreaptha agus feidhmíocht mhaith tuirse teirmeach, friotaíocht ard ocsaídiúcháin agus feidhmíocht creimeadh teirmeach, friotaíocht struis theirmigh agus chreathadh, cumas dífhoirmithe lúbtha, feidhmíocht mhaith mhúnlú agus táthú próisis réitigh, agus feidhmíocht chosanta sciath.
Faoi láthair, úsáideann formhór na n-inneall chun cinn a bhfuil cóimheas ard sá/meáchain acu lanna teilgthe log, agus roghnaítear sár-chóimhiotail bunaithe ar nicil threorach agus criostail aonair. Tá teocht ard de 1650 ℃ - 1930 ℃ ag an inneall a bhfuil cóimheas ard sá/meáchain aige agus ní mór é a chosaint le sciath inslithe theirmigh. Tá teocht seirbhíse chóimhiotail an lann faoi choinníollacha fuaraithe agus cosanta sciath níos mó ná 1100 ℃, rud a chuireann ceanglais nua agus níos airde chun cinn maidir le costas dlús teochta ábhar an lann treorach sa todhchaí.
b. Sárchóimhiotail le haghaidh lanna tuirbín
Is iad lanna tuirbín na codanna rothlacha teasa is tábhachtaí d'innill aerárthaigh. Tá a dteocht oibriúcháin 50 ℃ - 100 ℃ níos ísle ná na lanna treorach. Seasann siad strus lártheifeacha mór, strus creatha, strus teirmeach, scríobadh sreafa aeir agus éifeachtaí eile agus iad ag rothlú, agus tá na dálaí oibre bocht. Tá saolré seirbhíse na gcomhpháirteanna te den inneall a bhfuil cóimheas sá/meáchain ard acu níos mó ná 2000 uair an chloig. Dá bhrí sin, ba cheart go mbeadh friotaíocht ard creaptha agus neart réabtha ag cóimhiotal lanna an tuirbín ag teocht seirbhíse, airíonna cuimsitheacha maithe ag teocht ard agus meánach, amhail tuirse timthriall ard agus íseal, tuirse fuar agus te, plaisteacht agus diana tionchair leordhóthanach, agus íogaireacht eangaí; Friotaíocht ard ocsaídiúcháin agus friotaíocht creimeadh; Seoltacht theirmeach mhaith agus comhéifeacht íseal leathnú líneach; Feidhmíocht mhaith phróisis réitigh; Cobhsaíocht struchtúrach fhadtéarmach, gan aon deascadh céime TCP ag teocht seirbhíse. Téann an cóimhiotal feidhmeach trí cheithre chéim; I measc na bhfeidhmeanna cóimhiotail dífhoirmithe tá GH4033, GH4143, GH4118, srl.; Áirítear ar úsáidí cóimhiotail réitigh K403, K417, K418, K405, ór soladaithe go treo DZ4, DZ22, cóimhiotal criostail aonair DD3, DD8, PW1484, etc. Faoi láthair, tá sé forbartha go dtí an tríú glúin de chóimhiotail criostail aonair. Úsáidtear cóimhiotal criostail aonair na Síne DD3 agus DD8 faoi seach i dtuirbíní, innill turba-fan, héileacaptair agus innill long na Síne.
3. Cóimhiotal ardteochta le haghaidh diosca tuirbín
Is í diosca an tuirbín an chuid imthacaí rothlach is mó atá faoi strus san inneall tuirbín. Sroicheann teocht oibre flange roth an innill le cóimheas meáchain sá 8 agus 10 650 ℃ agus 750 ℃, agus tá teocht lár an rotha thart ar 300 ℃, le difríocht mhór teochta. Le linn rothlaithe gnáth, tiomáineann sé an lann chun rothlú ag luas ard agus iompraíonn sé an fórsa lártheifeacha uasta, strus teirmeach agus strus creatha. Is timthriall é gach tús agus stad, lár an rotha. Bíonn struis chomhchodacha éagsúla ar an scornach, bun an chlais agus an imeall. Ceanglaítear ar an gcóimhiotal an neart toraidh is airde, diana tionchair agus gan aon íogaireacht eangach a bheith aige ag an teocht seirbhíse; Comhéifeacht leathnú líneach íseal; Friotaíocht ocsaídiúcháin agus creimeadh áirithe; Feidhmíocht ghearradh mhaith.
4. Cóimhiotal sár-aeraspáis
Úsáidtear an sár-chóimhiotal san inneall roicéad leachtach mar phainéal insteallóra breosla an tseomra dócháin sa seomra sá; uillinn caidéil tuirbín, flange, dúntóir stiúir graifíte, etc. Úsáidtear cóimhiotal ardteochta in inneall roicéad leachtach mar phainéal insteallóra seomra breosla sa seomra sá; uillinn caidéil tuirbín, flange, dúntóir stiúir graifíte, etc. Úsáidtear GH4169 mar ábhar do rótar tuirbín, seafta, muinchille seafta, dúntóir agus páirteanna imthacaí tábhachtacha eile.
Is iad na hábhair is mó atá i gceist le rótar tuirbín inneall roicéad leachtach Mheiriceá ná an píopa iontógála, lann an tuirbín agus diosca. Úsáidtear cóimhiotal GH1131 den chuid is mó sa tSín, agus braitheann lann an tuirbín ar an teocht oibre. Ba chóir Inconel x, Alloy713c, Astroloy agus Mar-M246 a úsáid ina dhiaidh sin; Áirítear Inconel 718, Waspaloy, etc. i measc na n-ábhar diosca rotha. Úsáidtear tuirbíní comhtháite GH4169 agus GH4141 den chuid is mó, agus úsáidtear GH2038A don seafta innill.