近净形熔模精密铸造是生产高精度和复杂形状铸件的有效方法,也是生产航空发动机高温合金空心叶片的主要方法。对于狭小或形状复杂的铸件内腔,必须借助陶瓷型芯才能保证铸件对复杂内腔的尺寸要求。氧化镁基陶瓷型芯具有高温力学性能优良,易溶解于弱酸溶液,高温下与许多合金元素无反应等优点。在航空发动机领域具有较好的发展前景。因此,氧化镁基陶瓷型芯的研究对高温合金空心叶片的生产具有重要价值。本论文着重研究了氧化镁基陶瓷型芯的收缩率、抗弯强度和抗热震性,并且兼顾型芯的显气孔率和脱芯性能。以氧化镁为基体材料,采用热压注成型法制备陶瓷型芯试样,分别研究了终烧温度、氧化铝和氧化锆对陶瓷型芯各项性能的影响,主要研究结果如下:对终烧温度的研究表明,终烧温度由1350℃增加到1500℃时,收缩率从6.82%增加到14.76%,抗弯强度从10.11 MPa增加到25.81 MPa,热震循环次数从7.5次降到4次。从抗弯强度和收缩率考虑,选择1450℃作为本实验的终烧温度。对氧化铝添加剂的用量研究结果表明,添加氧化铝后陶瓷型芯收缩率降低,抗弯强度提高,脱芯性能良好,抗热震性也有所改善。氧化铝质量分数为12%时综合性能更佳。当氧化铝质量分数为12%时,抗弯强度增加到54.13 MPa,收缩率为7.48%,热震循环次数提升到13次,脱芯性能变好,在脱芯液中腐蚀25 min后,相对质量损失率达到78.86%。对氧化锆添加剂的用量研究结果表明,添加氧化锆后极大地改善了镁基陶瓷型芯抗热震性能和脱芯性能。同时型芯具有较小的收缩率,抗弯强度也符合型芯苛刻的要求。氧化锆质量分数为10%时综合性能优异。当氧化锆质量分数为10%时,收缩率减小到5.87%,抗弯强度为30.34 MPa,热震循环次数达到37次,在脱芯液中腐蚀20 min后,相对腐蚀速率提高到91.33%。综上所述,氧化铝和氧化锆较佳添加量分别为12%和10%,在此条件下能制备出性能优异的镁基陶瓷型芯。