随着我国航空航天事业的快速发展,迫切需要研制自主知识产权的航空发动机。而陶瓷型芯作为空心复杂气冷叶片生产中最重要的一环,其性能要求不断提高。硅基陶瓷型芯具有机械强度高、抗激冷激热性能好、热膨胀系数低、化学稳定性优良和气孔率高等优点。但硅基陶瓷型芯的性能也受到诸多因素的影响,例如基体材料石英玻璃的粒度、添加剂的种类及含量、增塑剂的含量、烧结工艺等。本文研究了陶瓷型芯原材料粒度、添加剂含量和烧结工艺对型芯机械性能、微观形貌、物相组成的影响,得出以下结论:首先,合理的原材料粒度配比可以提高陶瓷型芯的综合性能,通过分析实验数据得出:当陶瓷型芯中石英玻璃颗粒的粗:中:细为3:1:3时陶瓷型芯的烧结收缩率为0.200%,气孔率为24.58%,抗弯强度达到8.893MPa,挠度值为36.6mm,综合性能最佳。添加剂含量对陶瓷型芯性能有较大影响。当添加剂含量从5%增加至15%时,型芯的综合性能得到较大提升,抗弯强度达到9.16MPa。当添加剂含量增至30%时,型芯内部颗粒及断口产生裂纹,抗弯强度下降,气孔率减小。陶瓷型芯的抗弯强度随终烧温度的升高、保温时间的增加呈先增后减的趋势,结收缩率增大,气孔率减小。通过优化烧结工艺参数,发现终烧温度为1150℃,保温2h时,型芯的烧结收缩率为0.28%,气孔率为27.70%,抗弯强度达到8.28MPa。增加二次烧结工艺后,抗弯强度提高至10.97MPa,烧结收缩率、气孔率变化不明显。陶瓷型芯的形貌受到粒度配比、添加剂含量和烧结工艺的共同影响。在一定范围内,减小原材料的平均粒径、增加添加剂含量、提高烧结温度和保温时间,型芯的断口形貌更加平整、颗粒与孔洞分布更加均匀、孔径减小。若添加剂含量过多,烧结温度过大、保温时间过长都会导致型芯表面和内部颗粒开裂,影响综合性能。方石英的生成量主要受到添加剂含量和烧结工艺的影响。方石英生成量随着添加剂含量的增加、终烧温度的提高、保温时间的增加而增加。方石英相的生成可以减小烧结收缩率,增加抗弯强度。方石英含量高于20%时,各项性能指标均下降明显,影响正常使用。