BR102015029666A2 - métodos para formar um artigo, artigo e componente de motor de turbina - Google Patents

Abstract

resumo “métodos para formar um artigo, artigo e componente de motor de turbina” em um exemplo da presente tecnologia, um método para formar um artigo inclui dispor um revestimento eletricamente condutor sobre um substrato. o método inclui adicionalmente dispor uma pilha de camadas sobre o revestimento eletricamente condutor (i) dispondo um primeiro revestimento de proteção por deposição eletroforética; (ii) realizando tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção; (iii) dispondo uma camada eletricamente condutora sobre o primeiro revestimento de proteção; e (iv) repetindo, opcionalmente, as etapas (i) a (iii). o método inclui adicionalmente dispor um segundo revestimento de proteção sobre uma camada eletricamente condutora externa na pilha de camadas por deposição eletroforética; e realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção.

Description

“MÉTODOS PARA FORMAR UM ARTIGO, ARTIGO E COMPONENTE DE MOTOR DE TURBINA” Antecedentes [001] A presente tecnologia refere-se, de modo geral, a métodos para formar um artigo com o uso de deposição eletroforética. Mais particularmente, a presente tecnologia se refere a métodos para formar um artigo dispondo uma ou mais camadas de proteção com o uso de deposição eletroforética.

[002] Visto que a exigência por maior eficiência levou a temperaturas operacionais mais altas para motores de turbina a gás, torna-se desejável aprimorar, de forma correspondente, a durabilidade dos componentes do motor em alta temperatura. Cerâmicas monolíticas, compósitos de matriz cerâmica (CMCs) e silicietos de metal refratário oferecem capacidade de temperatura aumentada em comparação com ferro, níquel e superligas à base de cobalto.

[003] Os CMCs são uma classe de materiais que inclui um material de reforço de cerâmica envolvido por uma fase de matriz cerâmica.

Tais materiais, juntamente com certas cerâmicas monolíticas (isto é, materiais de cerâmica sem um material de reforço), fornecem uma combinação desejável de força de alta temperatura e baixa densidade se comparados com superligas metálicas.

[004] CMCs, componentes de cerâmica monolítica e silicietos de metal refratário podem ser revestidos com revestimentos de proteção contra fatores ambientais (EBCs) para proteger os mesmos contra o ambiente rigoroso das seções de motor em alta temperatura. Os EBCs podem proteger o substrato contra calor e gases corrosivos no ambiente de combustão. Por exemplo, os EBCs podem proteger os substratos que contêm silício contra volatilização em vapor de alta temperatura. No entanto, os processos de revestimento padrão usados atualmente para aplicar os EBCs (tais como aspersão com plasma) podem ter algumas desvantagens. Uma tal desvantagem é a dificuldade na aplicação revestimentos herméticos sobre componentes com funções fora da linha de visão e regiões de alta curvatura convexa e côncava.

[005] Da mesma forma, permanece uma necessidade de métodos aprimorados para depositar revestimentos de proteção contra fatores ambientais. Há ainda uma necessidade de artigos aprimorados que incorporem os revestimentos depositados com o uso desses métodos.

Breve Descrição [006] Em um exemplo da presente tecnologia, um método para formar um artigo inclui dispor um revestimento eletricamente condutor sobre um substrato. O método inclui adicíonalmente dispor uma pilha de camadas sobre o revestimento eletricamente condutor (I) dispondo um primeiro revestimento de proteção por deposição eletroforética; (II) realizando tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção; (III) dispondo uma camada eletricamente condutora sobre o primeiro revestimento de proteção; e (IV) repetindo, opcionalmente, as etapas (I) a (III). O método inclui adicionalmente dispor um segundo revestimento de proteção sobre uma camada eletricamente condutora externa na pilha de camadas por deposição eletroforética; e realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção.

[007] Em outro exemplo da presente tecnologia, um artigo formado pelo método descrito no presente documento é apresentado.

[008] Em outro exemplo da presente tecnologia, um método para formar um artigo inclui dispor um revestimento eletricamente condutor sobre um substrato. O método inclui adicíonalmente dispor uma pilha de camadas sobre o revestimento eletricamente condutor (I) dispondo um primeiro revestimento de proteção por deposição eletroforética, em que o primeiro revestimento de proteção inclui um dissilicato terroso raro; (II) realizando tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção; (III) dispondo uma camada eletricamente condutora sobre o primeiro revestimento de proteção; e (IV) repetindo, opcionalmente, as etapas (I) a (III). O método inclui adicionalmente dispor um segundo revestimento de proteção sobre uma camada eletricamente condutora externa na pilha de camadas por deposição eletroforética, em que o segundo revestimento de proteção inclui um monossilicato terroso raro; e realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção.

Figuras [009] Esses e outros aspectos, funções e vantagens da presente tecnologia serão mais bem entendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência às Figuras anexas, nas quais: A Figura 1a é uma ilustração de uma etapa de método de acordo com um exemplo da presente tecnologia; A Figura 1b é uma ilustração de uma etapa de método de acordo com um exemplo da presente tecnologia; A Figura 1c é uma ilustração de uma etapa de método de acordo com um exemplo da presente tecnologia; e A Figura 2 é uma ilustração de um método de acordo com um exemplo da presente tecnologia.

Descrição Detalhada [010] No relatório descritivo a seguir e nas reivindicações, que sucedem o mesmo, será feita referência a inúmeros termos, que devem ser definidos com os seguintes significados. As formas singulares “um”, “uma” e “o”, “a” incluem referências no plural salvo se o contexto claramente indicar o contrário. Opcional” ou “opcionalmente” significam que o evento ou a circunstância descritos subsequentemente podem ocorrer ou não e que a descrição inclui casos em que o evento ocorre e casos em que não ocorre.

[011] A linguagem aproximada, conforme usada no presente documento por todo o relatório descritivo e as reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que possa variar de modo permissível sem resultar em uma mudança na função básica à qual é relacionada. Da mesma forma, um valor modificado por um termo ou termos, tais como “cerca de” e “substancialmente” não deve ser limitado ao valor preciso especificado. Em alguns casos, a linguagem aproximada pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor. Similarmente, “livre” pode ser usado em combinação com um termo e pode incluir uma quantidade insubstancial, ou quantidades insignificantes, e ainda assim ser considerado livre do termo modificado. Aqui e por todo o relatório descritivo e as reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e alternadas, sendo que tais faixas estão identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas, a menos que o contexto ou a linguagem indique o contrário.

[012] Conforme usado no presente documento, o termo “camada” se refere a um material disposto sobre pelo menos uma porção de uma superfície subjacente de maneira contínua ou descontínua. Além disso, o termo “camada” não significa necessariamente uma espessura uniforme do material disposto.

[013] Conforme usado no presente documento, o termo “revestimento” se refere a um material disposto sobre pelo menos uma porção de uma superfície subjacente de maneira contínua ou descontínua. Além disso, o termo “revestimento” não significa necessariamente uma espessura uniforme do material disposto e o material disposto. O termo “revestimento” pode se referir a uma única camada do material de revestimento ou pode se referir a uma pluralidade de camadas do material de revestimento. O material de revestimento pode ser igual ou diferente na pluralidade de camadas.

[014] Conforme usado no presente documento, os termos “disposto sobre” ou “disposta sobre” se referem a camadas ou revestimentos dispostos diretamente em contato uns com os outros ou diretamente com camadas interpostas entre si, salvo indicação específica em contrário. O termo “adjacente” conforme usado no presente documento significa que pelo menos uma porção das duas camadas ou dos dois revestimentos são dispostos contiguamente e estão em contato direto um com o outro.

[015] As Figuras 1 e 2 ilustram um método 10 de acordo com um exemplo da presente tecnologia. Conforme ilustrado nas Figuras 1a e 2, o método 10 inclui, na etapa 11, dispor um revestimento eletricamente condutor 120 sobre um substrato 110. O método (Figuras 1b e 2) inclui adicionalmente, na etapa 12, formar uma pilha de camadas 150 sobre o revestimento eletricamente condutor 120: (I) dispondo um primeiro revestimento de proteção 130 por deposição eletroforética; (II) realizando tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção 130; (II) dispondo uma camada eletricamente condutora 140 sobre o primeiro revestimento de proteção; e repetindo, opcionalmente, as etapas (I) a (III). O método inclui adicionalmente (Figuras 1c e 2), na etapa 13, dispor um segundo revestimento de proteção 160 sobre uma camada eletricamente condutora externa 140 na pilha de camadas 150 por deposição eletroforética. O método inclui adicionalmente, na etapa 14, realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção 160.

[016] O substrato 110 pode incluir um material que contém silício. Exemplos não limitantes de materiais que contêm silício adequados incluem carboneto de silício, nitreto de silício, silicieto (por exemplo, um silicieto de metal refratário ou de metal de transição), silício elementar, ou combinações dos mesmos. O material que contém silício pode estar presente no substrato como uma ou ambas as matrizes e uma segunda fase.

[017] Além disso, exemplos de substrato 110 incluem compósitos de matriz cerâmica (CMCs) ou cerâmicas monolíticas. Conforme usado no presente documento, o termo “cerâmicas monolíticas” se refere a materiais de cerâmica sem materiais de reforço, por exemplo, fibras ou cristais capilares. Conforme usado no presente documento, o termo “CMCs” se refere a materiais que incluem fibras cerâmicas incorporadas em uma matriz cerâmica, formando, assim, uma cerâmica reforçada com fibra cerâmica. CMCs adequados incluem CMCs que contêm silício e CMCs à base de óxido, tais como CMCs de óxido-óxido.

[018] Nos CMCs que contêm silício, uma ou ambas dentre a matriz e a fibra de reforço podem incluir um material que contém silício, tal como silício, carboneto de silício, nitreto de silício, oxicarboneto de silício, oxinítreto de silício, ou combinações dos mesmos. Exemplos não limitantes de CMCs adequados incluem CMCs que incluem matriz de carboneto de silício e fibra de carboneto de silício; CMCs que incluem matriz de nitreto de silício e fibra de carboneto de silício; e CMCs que incluem mistura de carboneto de silício/matriz de nitreto de silício e fibra de carboneto de silício.

[019] Em CMCs de óxido-óxido, uma ou ambas dentre a matriz e a fibra de reforço podem incluir um óxido, tal como óxido de alumínio (AI2O3), dióxido de silício (S1O2), aluminossilicato, ou combinações dos mesmos. Os aluminossilicatos podem incluir materiais cristalinos tais como mulita (3AI203-2Si02) assim como aluminossilicatos vítreos.

[020] O revestimento eletricamente condutor 120 pode incluir silício elementar, silicieto de metal, carboneto de silício, ou combinações dos mesmos. Exemplos não limitantes de silicietos de metal adequados incluem silicietos terrosos raros, silicieto de cromo (por exemplo, CrSÍ2), silicieto de nióbio (por exemplo, NbSÍ2, NbsSis), silicieto de molibdênio (por exemplo, M0SÍ2, M05SÍ3), silicieto de tântalo (por exemplo, TaSÍ2), silicieto de titânio (por exemplo, TiSi2), silicieto de tungstênio (por exemplo, WSi2, W5Si3), silicieto de zircônio (por exemplo, ZrSi2), silicieto de háfnio (por exemplo, HfSi2), ou combinações dos mesmos. Em um exemplo, o revestimento eletricamente condutor 120 inclui silício elementar.

[021] A espessura do revestimento eletricamente condutor 120 pode estar em uma faixa de cerca de 10 micrômetros a cerca de 150 micrômetros. O revestimento eletricamente condutor 120 pode ser disposto sobre o substrato 110 por aspersão com plasma, aspersão térmica por combustão, deposição química de vapor, deposição física de vapor com feixe de elétrons, imersão em silício fundido, pulverização catódica, aplicação e sinterização à base de pó e outros processos de aplicação convencionais conhecidos pelos indivíduos versados na técnica.

[022] As propriedades eletricamente condutoras do revestimento 120 permitem a deposição do primeiro revestimento de proteção 130 por deposição eletroforética. Em alguns exemplos da presente tecnologia, o revestimento eletricamente condutor 120 pode funcionar ainda como um revestimento de ligação entre o substrato e o primeiro revestimento de proteção sobrejacente 130. O termo “revestimento de ligação” conforme usado no presente documento se refere a um revestimento que fornece adesão aprimorada entre um substrato e um revestimento sobrejacente. Em alguns casos, o revestimento eletricamente condutor 120 pode também servir como uma proteção contra oxidação para impedir a oxidação do substrato 110. Em alguns outros exemplos da presente tecnologia, o método pode incluir ainda uma etapa de dispor um revestimento de ligação adicional (não mostrado nas Figuras) sobre o substrato antes da etapa de dispor o revestimento eletricamente condutor.

[023] Conforme observado anteriormente, o método inclui adicionalmente formar uma pilha de camadas 150. Em alguns casos, a pilha de camadas 150 pode incluir um único primeiro revestimento de proteção 130 e uma única camada eletricamente condutora 140, conforme ilustrado na Figura 1. Em tais casos, o primeiro revestimento de proteção 130 é disposto sobre o revestimento eletricamente condutor 120 por deposição eletroforética seguida por tratamento térmico e deposição da camada eletricamente condutora 140 para formar uma pilha de camadas 150. O segundo revestimento de proteção 160 é, então, disposto sobre a camada eletricamente condutora 140 por deposição eletroforética. Conforme mencionado anteriormente, o método inclui adicionalmente realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção 160. Em alguns casos, o método inclui adicionalmente densificação pelo menos parcial do primeiro revestimento de proteção e do segundo revestimento de proteção durante as etapas de tratamento térmico.

[024] Alternativamente, a pilha de camadas 150 pode incluir uma pluralidade de primeiros revestimentos de proteção 130 e uma pluralidade de camadas eletricamente condutoras 140. Em tais casos, a pluralidade de primeiros revestimentos de proteção 130 e a pluralidade de camadas eletricamente condutoras 140 são dispostas de maneira alternada (não mostrado nas Figuras). Em tais casos, o método inclui, primeiramente, dispor um primeiro revestimento de proteção 130 sobre o revestimento eletricamente condutor 120 por deposição eletroforética, realizar tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção 130, dispor uma camada eletricamente condutora 140 sobre o primeiro revestimento de proteção 130, dispor um primeiro revestimento de proteção 130 sobre a camada eletricamente condutora 140 por deposição eletroforética, realizar tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção 130, dispor uma camada eletricamente condutora 140 sobre o primeiro revestimento de proteção 130 por deposição eletroforética e assim por diante para formar a pilha de camadas 150.

[025] Conforme observado, o primeiro revestimento de proteção 130 é depositado por disposição eletroforética. Da mesma forma, em casos que requerem uma pluralidade de primeiros revestimentos de proteção 130 (por exemplo, para criar espessura enquanto mantém a hermeticidade e a uniformidade de revestimento), a aplicação de uma camada eletricamente condutora 140 antes da deposição do primeiro revestimento de proteção 130 facilita a deposição eletroforética do material de revestimento de proteção. Sem as camadas eletricamente condutoras 140, a deposição eletroforética de primeiros revestimentos de proteção 130 sucessivos pode não ser possível visto que os primeiros revestimentos de proteção 130 são por natureza eletricamente isolantes.

[026] O termo “revestimento de proteção” conforme usado no presente documento se refere a um revestimento que pode funcionar como um revestimento de proteção ambiental, um revestimento de proteção térmica, um revestimento de proteção química, ou combinações dos mesmos. Um revestimento de proteção pode, assim, executar uma ou mais dentre as seguintes funções: inibição da formação de produtos de hidróxido de silicone volátil (por exemplo, Si(OH)4); inibição do ingresso de vapor de água na superfície oxidante; inibição do ingresso de contaminantes químicos no substrato; e redução da quantidade de fluxo de calor no substrato. Um revestimento de proteção pode exibir adicionalmente uma ou mais dentre as seguintes propriedades: um coeficiente de expansão térmica (CTE) compatível com o material de substrato que contém Si, baixa permeabilidade para oxidantes, baixa condutividade térmica, baixa atividade química de sílica e compatibilidade química com o material que contém Si subjacente e a sílica cultivada termicamente. O revestimento de proteção é, tipicamente, um material eletricamente isolante.

[027] O primeiro revestimento de proteção 130 pode incluir um material adequado para uso em componentes de substrato encontrados em ambientes de alta temperatura (por exemplo, temperaturas operacionais maiores do que 1140° C), tais como aqueles presentes nos motores de turbina a gás. Em algumas realizações, o primeiro revestimento de proteção 130 inclui um silicato terroso raro. Em algumas realizações, o primeiro revestimento de proteção 130 inclui um dissilicato terroso raro, um monossilicato terroso raro, ou combinações dos mesmos. Exemplos não limitantes de metais terrosos raros adequados incluem escândio, ítrio, lantânio, cério, gadolínio, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio, lutécio, ou combinações dos mesmos.

[028] Em algumas realizações, o primeiro revestimento de proteção 130 inclui um dissilicato terroso raro, em que os elementos terrosos raros compreendem itérbio, ítrio, ou combinações dos mesmos. O primeiro revestimento de proteção 130 pode também incluir um ou mais constituintes adicionais, tais como dopantes, auxiliares de sinterização e similares. Por exemplo, o primeiro revestimento de proteção 130 pode incluir ainda monossilicatos terrosos raros, em que os elementos terrosos raros compreendem itérbio, ítrio, ou combinações dos mesmos, assim como óxidos de ferro, alumínio, silício ou boro.

[029] Cada primeiro revestimento de proteção 130 pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 5 micrômetros a cerca de 200 micrômetros. Em casos em que o método inclui dispor uma pluralidade de primeiros revestimentos de proteção 130, cada primeiro revestimento de proteção 130 na pilha de camadas 150 pode ter a mesma composição dos outros primeiros revestimentos de proteção 130 ou, alternativamente, pode ter uma composição diferente. Além disso, a espessura dos primeiros revestimentos de proteção 130 na pilha de camadas 150 pode ser igual ou diferente.

[030] Conforme observado anteriormente, a camada eletricamente condutora 140 na pilha de camadas 150 permite a deposição do subsequente revestimento de proteção (primeiro revestimento de proteção 130 ou segundo revestimento de proteção 160) por deposição eletroforética. A camada eletricamente condutora 140 pode incluir um material e uma espessura com capacidade para fornecer as propriedades condutoras desejadas sem comprometer significativamente a funcionalidade ou as propriedades do primeiro revestimento de proteção 130 e do segundo revestimento de proteção 160.

[031] A camada eletricamente condutora 140 pode incluir um metal, um composto intermetálico, um metaloide, carbono, um polímero condutor, ou combinações dos mesmos. Em alguns casos, a camada eletricamente condutora 140 inclui ouro, prata, níquel, um polímero condutor, carbono, paládio, platina, cobre, ferro, cobalto, boro, ou combinações dos mesmos.

[032] A camada eletricamente condutora pode incluir nanopartículas de um material eletricamente condutor em alguns casos. O tamanho de partícula pode estar em uma faixa de 1 nanômetro a cerca de 10 nanômetros. As nanopartículas podem ser depositadas sobre o primeiro revestimento de proteção 130 em uma forma de pó ou como uma pasta.

[033] Cada camada eletricamente condutora 140 pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 10 nanômetros a cerca de 5 micrômetros. Em casos em que o método inclui dispor uma pluralidade de camadas eletricamente condutoras 140, cada camada eletricamente condutora 140 na pilha de camadas 150 pode ter a mesma composição da outra camada eletricamente condutora 140 ou, alternativamente, pode ter uma composição diferente. Além disso, a espessura das camadas eletricamente condutoras 140 na pilha de camadas 150 pode ser igual ou diferente. A camada eletricamente condutora pode ser disposta por chapeamento não eletrolítico (autocatalítico), aspersão, revestimento por imersão ou combinações dos mesmos.

[034] O método inclui adicionalmente dispor um segundo revestimento de proteção 160, conforme ilustrado nas Figuras 1 e 2. O segundo revestimento de proteção 160 pode incluir um silicato terroso raro. O segundo revestimento de proteção 160 pode incluir um dissilicato terroso raro, um monossilicato terroso raro, ou combinações dos mesmos. Exemplos não limitantes de metais terrosos raros adequados incluem escândio, ítrio, lantânio, cério, gadolínio, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio, lutécio, ou combinações dos mesmos.

[035] Em alguns casos, o segundo revestimento de proteção 160 inclui um monossilicato terroso raro selecionado a partir do grupo que consiste em monossilicato de ítrio, monossilicato de itérbio e combinações dos mesmos. O segundo revestimento de proteção 160 pode também incluir um ou mais constituintes adicionais, tais como dopantes, auxiliares de sinterização e similares. Por exemplo, o segundo revestimento de proteção 160 pode incluir ainda dissilicatos terrosos raros, em que os elementos terrosos raros compreendem itérbio, ítrio, ou combinações dos mesmos, assim como óxidos de ferro, alumínio, silício ou boro. O segundo revestimento de proteção 160 pode também ter uma espessura em uma faixa de cerca de 5 micrômetros a cerca de 300 micrômetros.

[036] Conforme mencionado anteriormente, o segundo revestimento de proteção 160 é depositado sobre a camada eletricamente condutora externa 140 na pilha de camadas 150 por deposição eletroforética. O método inclui adicionalmente realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção.

[037] Alguns dos métodos exemplificativos de acordo com a presente tecnologia permitem a fabricação de artigos depositando-se uma ou mais camadas por deposição eletroforética. Conforme observado anteriormente, um primeiro revestimento de proteção é disposto sobre um revestimento eletricamente condutor e recebe tratamento térmico para densificar pelo menos parcialmente. Opcionalmente, uma fina camada eletricamente condutora é disposta sobre o primeiro revestimento de proteção subjacente, permitindo a deposição de um subsequente primeiro revestimento de proteção por deposição eletroforética. Essa sequência é repetida, opcionalmente, para desenvolver uma pilha de primeiras camadas de proteção. Além disso, dispor uma fina camada eletricamente condutora externa sobre a pilha de camadas permite a deposição do segundo revestimento de proteção por deposição eletroforética.

[038] Um artigo formado pelo método descrito no presente documento é também apresentado. A presente tecnologia é aplicável, de modo geral, a componentes que operam dentro de ambientes caracterizados por altas temperaturas, ciclos térmicos, esforços mecânico e térmico e oxidação. Exemplos de tais componentes incluem aletas de turbina (bocais) e pás (palhetas) de alta e baixa pressão, invólucros, componentes de combustor (por exemplo, forros), protetores térmicos, ferragem de aumentador e outros componentes de seção quente de motores de turbina, embora a tecnologia tenha aplicação a outros componentes. Um componente de motor de turbina que inclui o artigo conforme descrito no presente documento é também apresentado.

Exemplos [039] Os exemplos a seguir ilustram métodos e realizações de acordo com a presente tecnologia.

[040] Exemplo 1: Foi fornecido um compósito de matriz cerâmica revestido com silício de forma que sua superfície fosse eletricamente condutora. Uma camada de dissilicato de itérbio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 28 por cento em massa de dissilicato de itérbio, 0,25 por cento em massa de óxido de ferro (11,11), 0,05 por cento em massa de óxido de alumínio, 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 71,65 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 60 volts a 2 cm de distância por 15 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas. O revestimento foi, então, colocado em um banho de ouro não eletrolítico comercialmente disponível (angelgilding.com) por 40 minutos de acordo com as instruções do fabricante. Após secar, uma camada de monossilicato de ítrio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 22,72 por cento em massa de monossilicato de ítrio, 0,67 por cento em massa de óxido de ferro (II,II), 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 76,56 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 30 volts a 1,7 cm de distância por 10 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas.

[041] Exemplo 2: Foi fornecido um compósito de matriz cerâmica revestido com silício de forma que sua superfície fosse eletricamente condutora. Uma camada de dissilicato de itérbio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 28 por cento em massa de dissilicato de itérbio, 0,25 por cento em massa de óxido de ferro (II,II), 0,05 por cento em massa de óxido de alumínio, 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 71,65 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 60 volts a 2 cm de distância por 15 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas. Um fino aerossol de nanopartículas de prata (NanoPaste NPS-J (R) da Harima) foi aplicado ao revestimento e recebeu tratamento térmico a 220 graus Celsius ao ar por 1 hora. Uma segunda camada de dissilicato de itérbio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 28 por cento em massa de dissilicato de itérbio, 0,25 por cento em massa de óxido de ferro (11,11), 0,05 por cento em massa de óxido de alumínio, 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 71,65 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 60 volts a 2 cm de distância por 15 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas. Então, outra camada de fino aerossol de nanopartículas de prata (Nanopasta NPS-J (R) da Harima) foi aplicada ao revestimento e recebeu tratamento térmico a 220 graus Celsius ao ar por 1 hora. Finalmente, uma camada de monossilicato de ítrio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 22,72 por cento em massa de monossilicato de ítrio, 0,67 por cento em massa de óxido de ferro (II,II), 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 76,56 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 30 volts a 1,7 cm de distância por 10 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas.

[042] Exemplo 3. Foi fornecido um compósito de matriz cerâmica revestido com silício de forma que sua superfície fosse eletricamente condutora. Uma camada de dissilicato de itérbio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 28 por cento em massa de dissilicato de itérbio, 0,25 por cento em massa de óxido de ferro (II,II), 0,05 por cento em massa de óxido de alumínio, 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 71,65 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 60 volts a 2 cm de distância por 15 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas. O revestimento foi, então, imerso em um banho de polímero condutor Plexcore® OC RG-1110 e retirado para deixar um fino revestimento. O revestimento condutor foi curado a 150 graus Celsius ao ar por 1 hora. Uma camada de monossilicato de ítrio foi depositada por deposição eletroforética a partir de um banho que consiste em 22,72 por cento em massa de monossilicato de ítrio, 0,67 por cento em massa de óxido de ferro (11,11), 0,05 por cento em massa de polietilenoimina e 76,56 por cento em massa de etanol com o uso de uma tensão de 30 volts a 1,7 cm de distância por 10 segundos. O revestimento foi secado ao ar livre e recebeu tratamento térmico em um ar a 1345 graus Celsius por 10 horas.

[043] Os exemplos precedentes são meramente ilustrativos e servem para exemplificar somente algumas das funções da presente tecnologia. As reivindicações anexas se destinam a reivindicar as invenções da forma mais ampla possível, e os exemplos apresentados no presente documento são somente ilustrativos. Da mesma forma, as reivindicações anexas não devem ser limitadas pela escolha dos exemplos utilizados para ilustrar as funções da presente tecnologia. Conforme usado nas reivindicações, a palavra “compreende” e suas variantes gramaticais são, logicamente, também subentendidas e incluem frases de extensão variável e divergente, tais como, por exemplo, porém, sem limitação, “que consiste essencialmente em” e “que consiste em”. Onde necessário, foram fornecidas faixas; tais faixas incluem todas as subfaixas entre as mesmas. Deve-se esperar que as variações nessas faixas ocorrerão a um profissional que seja versado ordinariamente na técnica e, quando já não dedicado ao público, essas variações devem, quando possível, ser interpretadas como cobertas pelas reivindicações anexas. Prevê-se também que os avanços na ciência e na tecnologia possibilitarão equivalentes e substituições que não são contempladas no momento por motivo da imprecisão da linguagem e essas variações devem também ser interpretadas, quando possível, como cobertas pelas reivindicações anexas.

Reivindicações

Claims (20)

1. MÉTODO PARA FORMAR UM ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) dispor um revestimento eletricamente condutor sobre um substrato; (b) dispor uma pilha de camadas sobre o revestimento eletricamente condutor: (I) dispondo um primeiro revestimento de proteção por deposição eletroforética; (II) realizando tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção; (III) dispondo uma camada eletricamente condutora sobre o primeiro revestimento de proteção; e (IV) repetindo, opcionalmente, as etapas (I) a (III); (c) dispor um segundo revestimento de proteção sobre uma camada eletricamente condutora externa na pilha de camadas por deposição eletroforética; e (d) realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro revestimento de proteção e o segundo revestimento de proteção sofrem densificação pelo menos parcial durante as etapas de tratamento térmico.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora é disposta por chapeamento não eletrolítico, aspersão, revestimento por imersão, deposição física de vapor, deposição química de vapor, ou combinações dos mesmos.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora compreende um metal, um composto intermetálico, um metaloide, carbono, um polímero condutor, ou combinações dos mesmos.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora compreende ouro, prata, níquel, um polímero condutor, carbono, paládio, platina, cobre, ferro, cobalto, boro, ou combinações dos mesmos.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora compreende platina de ouro, paládio, cobre, níquel, cobalto, ferro, boro, ou combinações dos mesmos, com revestimento não eletrolítico.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro revestimento de proteção compreende um silicato terroso raro.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro revestimento de proteção compreende um dissilicato terroso raro selecionado a partir do grupo que consiste em dissilicato de itérbio, dissilicato de ítrio e combinações dos mesmos.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo revestimento de proteção compreende um silicato terroso raro.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o segundo revestimento de proteção compreende um monossilicato terroso raro selecionado a partir do grupo que consiste em monossilicato de ítrio, monossilicato de itérbio e combinações dos mesmos.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento eletricamente condutor disposto sobre o substrato compreende silício, silicieto de metal, carboneto de silício, ou combinações dos mesmos.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento eletricamente condutor disposto sobre o substrato funciona ainda como um revestimento de ligação entre o substrato e o primeiro revestimento de proteção.

13. ARTIGO, caracterizado pelo fato de ser formado pelo método conforme definido na reivindicação 1.

14. COMPONENTE DE MOTOR DE TURBINA, caracterizado pelo fato de que compreende o artigo conforme definido na reivindicação 13.

15. MÉTODO PARA FORMAR UM ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) dispor um revestimento eletricamente condutor sobre um substrato; (b) dispor uma pilha de camadas sobre o revestimento eletricamente condutor: (I) dispondo um primeiro revestimento de proteção por deposição eletroforética, em que o primeiro revestimento de proteção compreende um dissilicato terroso raro; (II) realizando tratamento térmico no primeiro revestimento de proteção; (III) dispondo uma camada eletricamente condutora sobre o primeiro revestimento de proteção; e (IV) repetindo, opcionalmente, as etapas (I) a (III); (c) dispor um segundo revestimento de proteção sobre uma camada eletricamente condutora externa na pilha de camadas por deposição eletroforética, em que o segundo revestimento de proteção compreende um monossilicato terroso raro; e (d) realizar tratamento térmico no segundo revestimento de proteção.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro revestimento de proteção e o segundo revestimento de proteção sofrem densificação pelo menos parcial durante as etapas de tratamento térmico.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora é disposta por chapeamento não eletrolítico, aspersão, revestimento por imersão, deposição física de vapor, deposição química de vapor, ou combinações dos mesmos.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora compreende um metal, um composto intermetálico, um metaloide, carbono, um polímero condutor, ou combinações dos mesmos.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a camada eletricamente condutora compreende ouro, prata, níquel, um polímero condutor, carbono, paládio, platina, cobre, ferro, cobalto, boro, ou combinações dos mesmos.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o revestimento eletricamente condutor compreende silício, silicieto de metal, carboneto de silício, ou combinações dos mesmos.