摘 要：本文分析了陶瓷基复合材料的材料特点，列举了对CMC-SIC连接件的力学研究试验，分析了CMC-SIC的力学性能。并结合火焰筒的结构和使用条件，进行火焰筒结构典型件设计。并在此基础上总结CMC-SIC作为火焰筒材料结构设计要点及后续研究方向。

关键词：火焰筒；复合材料；典型件

引 言

高推重比航空发动机是当今发动机的发展趋势，提高发动机的涡轮进口温度和降低结构重量是提高推重比的主要途径。目前很多高推重比的发动机涡轮前温度已经超过1950K，同时温升也显著提升，为保证燃烧性能，燃烧空气比例显著增加，导致燃烧室壁面的冷却空气比例减少，预计仅约为燃烧室空气流量的25%～30%（含头部冷却空气流量）。因此为满足火焰筒的使用要求，对火焰筒的寿命研究显得尤为重要。目前主要有两种趋势一是采用先进壁面冷却技术节约冷却冷气降低壁面温度，另一种是使用新型的耐温材料以适应火焰筒壁面温度的不断升高。连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料（后文简称：CMC-SiC）是目前主要研究的耐热结构材料之一，它具有耐温能力高、密度低和比强度高的优点，同时由于其类似金属的断裂行为使其在航空发动机上的应用成为可能。

1 CMC-SiC材料特点

陶瓷特有的共价键离子键结构使其具有耐高温、低密度、高比强、高比模、高硬度、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等优异特性，但又具有脆性大和可靠性差的致命弱点。为了克服陶瓷材料脆性大和可靠性差的致命弱点，使陶瓷材料兼具优良的强度和韧性，需要对其进行强韧化处理。……