BR112019013938A2

BR112019013938A2 - Peça, e, métodos de fabricação e de uso de uma peça.

Info

Publication number: BR112019013938A2
Application number: BR112019013938-9A
Authority: BR
Inventors: Pin Lisa; Arnal Simon; Rebillat Francis; Mauvy Fabrice
Original assignee: Safran Ceramics; Centre National De La Recherche Scientifique; Universite de Bordeaux
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2020-02-11
Also published as: EP3565796A1; US11505508B2; CN110198920B; RU2019123744A; US20190345074A1; CN110198920A; FR3061711A1; WO2018127652A1; RU2754893C2; FR3061711B1; RU2019123744A3; CA3049080A1; EP3565796B1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma peça (1) compreendendo um substrato (3) tendo, adjacente a uma superfície (s) do substrato, pelo menos uma porção que é feita de um material que contém silício, e uma barreira ambiental (2) formada sobre a superfície do substrato, a barreira ambiental compreendendo: - uma primeira camada (7) compreendendo pelo menos um primeiro silicato de terra rara e apresentando grãos com um tamanho médio inferior ou igual a 1 µm; e - uma segunda camada (9) cobrindo a primeira camada, a segunda camada compreendendo pelo menos um silicato de terra rara e apresentando grãos com um tamanho médio de grão superior a 1 µm.

Description

PEÇA, E, MÉTODOS DE FABRICAÇÃO E DE USO DE UMA PEÇA Fundamentos da invenção [001] A invenção refere-se à proteção de um substrato em que pelo menos uma porção adjacente a uma superfície do substrato é feita de um material contendo silício, e enquanto o substrato está em uso a alta temperatura em um meio oxidante, formando uma barreira ambiental sobre a superfície do substrato.

[002] Um campo de aplicação em particular é o de proteção de peças feitas de material compósito de matriz cerâmica (CMC) que formam peças quentes em turbinas a gás, tais como paredes de câmara de combustão, ou anéis de turbina, injetores de turbina, ou pás de turbina, para motores aeronáuticos ou para turbinas industriais.

[003] Para tais turbinas a gás, a necessidade de se melhorara eficiência e reduzir emissões poluentes leva à consideração do uso de temperaturas cada vez mais altas nas câmaras de combustão.

[004] Propostas foram portanto feitas para se substituir materiais metálicos por materiais CMC, em particular para as paredes de câmaras de combustão ou para anéis de turbina. Especificamente, materiais CMC são conhecidos por possuir tanto boas propriedades mecânicas que os permitem ser usados para elementos estruturais, quanto também a capacidade de reter essas propriedades em altas temperaturas. Materiais CMC compreendem reforço de fibra feito de fibras refratárias, tipicamente fibras de carbono ou fibras cerâmicas, reforço este que é densificado por uma matriz de cerâmica, por exemplo feita de SiC.

[005] Nas condições de operação de turbinas aeronáuticas, isto é, à alta temperatura em uma atmosfera que é oxidante e úmida, materiais CMC são sensíveis ao fenômeno de corrosão. A corrosão do CMC é o resultado de oxidação de SiC em silica, que, na presença de vapor d’água, evapora na forma de hidróxido de silício Si(OH)4. Os fenômenos de corrosão levam à

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2/13 recessão de CMC, afetando dessa forma seu tempo de vida. A fim de limitar tal degradação em operação, propostas foram feitas para formar revestimentos de barreira ambiental nas superfícies de materiais CMC. Tais revestimentos podem compreender uma camada de ligação de silício juntamente com uma camada de silicato de terra rara posicionada na camada de ligação. A camada de ligação serve primeiramente para melhorar a adesão da camada de silicato de terra rara, e em segundo lugar para formar uma camada protetora de silica de baixa permeabilidade a oxigênio que contribui para proteção do CMC contra oxidação. A camada de silicato de terra rara serve para limitar a difusão de vapor d’água para a camada de silica que é formada por oxidação de silício, e consequentemente para limitar recessão da mesma. Não obstante, a camada de silicato de terra rara pode ela própria ser sensível ao fenômeno de recessão e pode evaporar em operação, afetando dessa forma negativamente o tempo de vida da superfície revestida. Seria portanto desejável melhorar a resistência à recessão e o efeito de barreira contra espécies oxidantes em revestimentos de barreira ambiental.

[006] Existe assim uma necessidade de se ter novas barreiras ambientais que conferem um tempo de vida melhorado ao material subjacente em operação.

Objeto e sumário da invenção [007] Para este fim, em um primeiro aspecto, a invenção provê uma peça compreendendo um substrato tendo, adjacente a uma superfície do substrato, pelo menos uma porção que é feita de um material que contém silício, e uma barreira ambiental formada sobre a superfície do substrato, a barreira ambiental compreendendo:

- uma primeira camada compreendendo pelo menos um primeiro silicato de terra rara e apresentando grãos com um tamanho médio inferior ou igual a 1 micrômetro (pm); e

- uma segunda camada cobrindo a primeira camada, a segunda

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3/13 camada compreendendo pelo menos um segundo silicato de terra rara e apresentando grãos com um tamanho médio superior a 1 pm.

[008] A menos que especificado o contrário, o termo “tamanho médio” é usado para designar a dimensão dada pela distribuição granulométrica estatística de metade da população, conhecida como D50. A menos que especificado o contrário, o tamanho de um grão é a maior dimensão desse grão.

[009] O tamanho de grão médio pode ser determinado por análise de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (SEM).

[0010] O fato que a primeira camada apresenta um tamanho médio de grão que é inferior ou igual a 1 pm possibilita melhorar vantajosamente o efeito de barreira da barreira ambiental contra a difusão de espécies oxidantes. Especificamente, a microestrutura submicrônica da primeira camada apresenta uma alta densidade de limites de grão que constituem barreiras para a difusão de espécies oxidantes. Além disso, o fato de a segunda camada apresentar um tamanho médio de grão superior a 1 pm confere à barreira ambiental melhor resistência à recessão. Especificamente, limites entre grãos constituem locais preferidos para evaporação e a segunda camada, apresentando assim grãos de tamanho relativamente grande e assim com uma densidade limitada de limites de grão, servem para apresentar resistência aumentada contra esse fenômeno.

[0011] A invenção assim provê uma barreira ambiental que confere ao substrato subjacente um tempo de vida que é melhorado a alta temperatura em um ambiente que é oxidante e úmido.

[0012] Em uma modalidade, a segunda camada apresenta grãos com um tamanho médio superior ou igual a 3 pm.

[0013] Vantajosamente, tal característica serve, além disso, para melhorar a resistência à recessão apresentada pela segunda camada como resultado de sua baixa densidade de limites de grão.

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4/13 [0014] Em uma modalidade, a segunda camada apresenta grãos com um tamanho médio superior ou igual a 5 pm.

[0015] Vantajosamente, tal característica serve, além disso, para melhorar a resistência à recessão apresentada pela segunda camada como resultado de sua baixa densidade de limites de grão.

[0016] Em uma modalidade, a segunda camada apresenta grãos de tamanho médio superior ou igual a 10 pm.

[0017] Vantajosamente, tal característica serve, além disso, para melhorar a resistência à recessão apresentada pela segunda camada como resultado de sua baixa densidade de limites de grão.

[0018] Em uma modalidade, a segunda camada está presente em contato com a primeira camada.

[0019] Em uma modalidade, o segundo silicato de terra rara é um monossilicato de terra rara.

[0020] O uso de um monossilicato de terra rara na segunda camada serve vantajosamente, além disso, para melhorar a resistência à recessão da barreira ambiental, na medida em que monossilicatos de terra rara são menos sensíveis a esse fenômeno que dissilicatos de terra rara.

[0021] Em uma modalidade, o primeiro silicato de terra rara é um dissilicato de terra rara e o segundo silicato de terra rara é um monossilicato de terra rara.

[0022] Em uma modalidade, o primeiro silicato de terra rara e o segundo silicato de terra rara são selecionados, independentemente um do outro, dentre: um silicato de itérbio e um silicato de ítrio.

[0023] Em uma modalidade, o primeiro silicato de terra rara é dissilicato de ítrio e o segundo silicato de terra rara é monossilicato de itérbio.

[0024] Em uma modalidade, a barreira ambiental compreende adicionalmente uma camada de adesão compreendendo silício presente entre a primeira camada e a superfície do substrato.

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5/13 [0025] A presente invenção também provê um método de fabricação de uma peça conforme descrito acima, o método compreendendo pelo menos uma primeira etapa de formação da primeira camada sobre a superfície do substrato, e uma segunda etapa, realizada após a primeira etapa, durante a qual a segunda camada é formada sobre a primeira camada.

[0026] Antes da primeira etapa, o método pode também incluir uma etapa de formação da camada de adesão sobre a superfície do substrato.

[0027] A presente invenção também provê um método de uso de uma peça conforme descrito acima, o método compreendendo pelo menos uma etapa de uso de dita peça a uma temperatura superior ou igual a 800°C em um meio que é oxidante e úmido.

Breve descrição dos desenhos [0028] Outras características e vantagens da invenção aparecem a partir da seguinte descrição dada a título de exemplo não limitante e com referência aos desenhos anexos, em que:

- a Figura 1 é um diagrama que mostra uma peça em uma primeira modalidade da invenção;

- a Figura 2 é um diagrama que mostra uma peça em uma segunda modalidade da invenção;

- a Figura 3 é um fluxograma que mostra uma sucessão de etapas que podem ser realizadas a fim de se fabricar uma peça da invenção;

- as Figuras 4 e 5 são fotografias obtidas por microscopia eletrônica que mostram respectivamente primeira e segunda camadas adequadas para uso no contexto da invenção;

- a Figura 6 mostra um resultado de teste que avalia a influência do tamanho médio de grão no efeito de barreira contra a difusão de espécies oxidantes como conferido por camadas de silicato de terra rara; e

- a Figura 7 mostra um resultado de teste que avalia a influência de tamanho médio de grão na resistência das camadas de silicato de

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6/13 terra rara a recessão.

Descrição detalhada de modalidades [0029] Na seguinte descrição detalhada, uma barreira ambiental é formada sobre um substrato feito de material CMC contendo silício. Não obstante, a invenção é aplicável a substratos de material refratário monolítico contendo silício, e de maneira mais geral a substratos em que pelo menos uma porção adjacente a uma superfície externa do substrato é feita de um material refratário (compósito ou monolítico) que contém silício. Assim, a invenção visa em particular proteger materiais refratários constituídos por cerâmica monolítica, por exemplo feita de carboneto de silício (SiC) ou de nitreto de silício (SÍ3N4), e mais particularmente visa proteger materiais refratários tais como materiais compósitos de compósito de matriz cerâmica (CMC) contendo silício, por exemplo materiais CMC tendo uma matriz feita pelo menos em parte de SiC.

[0030] A Figura 1 mostra a peça 1 feita de um substrato 3 provido com uma barreira ambiental 2, em uma primeira modalidade da invenção. A superfície S do substrato 3 é feita de um material refratário contendo silício.

[0031] O substrato 3 feito de material CMC contendo silício compreende reforço de fibra, que pode ser feito de fibras de carbono (C) ou de fibras cerâmicas, por exemplo de fibras de SiC ou de fibras que são feitas essencialmente de SiC, incluindo fibras de Si-C-0 ou Si-C-O-N, isto é, fibras também contendo oxigênio e possivelmente nitrogênio. Tais fibras são produzidas pelo fornecedor Nippon Carbon sob a referência “Nicalon” ou “HiNicalon” ou “HiNicalon Type-S”, ou pelo fornecedor Ube Industries sob a referência “Tyranno-ZMI”. As fibras cerâmicas podem ser revestidas em uma camada fina de interfuse feita de carbono pirolítico (PyC), de nitreto de boro (BN), ou de carbono dopado com boro (BC), tendo 5 % at. a 20 % at. de B, o restante sendo C).

[0032] O reforço de fibra é densificado por uma matriz que é

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7/13 formada, em todo o reforço ou pelo menos em uma fase externa do mesmo, por um material contendo silício, tal como um composto de silício, por exemplo SiC ou um sistema temário Si-B-C. O termo fase “externa” de uma matriz é usado para designar uma fase de matriz que é formada por último, sendo mais afastada das fibras de reforço. Assim, a matriz pode ser feita de uma pluralidade de fases de diferentes tipos, e pode por exemplo compreender:

- uma matriz de C-SiC (com SiC sendo no lado externo); ou

- uma matriz sequenciada tendo fases alternadas de fases de SiC e matriz de menor rigidez, por exemplo feitas de carbono pirolítico (PyC), de nitreto de boro (BN), ou de carbono dopado com boro (BC), com uma fase de matriz terminal feita de SiC; ou

- uma matriz autocicatrizante com fases de matriz feitas de carboneto de boro (B4C) ou de um sistema ternário S-B-C, possivelmente incluindo carbono livre (B4C + C, Si-B-C + C), e com uma fase terminal feita de Si-B-C ou de SiC.

[0033] De maneira conhecida, a matriz pode ser formada pelo menos em parte por infiltração química por vapor (CVI). Em uma variante, a matriz pode ser formada pelo menos em parte usando uma técnica líquida (impregnação com uma resina de matriz precursora e transformação por reticulação e pirólise, processo este que pode ser repetido), ou por infiltração de silício fundido (conhecido como “infiltração por fusão”). Com infiltração por fusão, um pó é introduzido no reforço de fibra que pode possivelmente já ser parcialmente densificado, pó este que pode ser um pó de carbono e opcionalmente um pó cerâmico, e uma composição metálica à base de silício no estado fundido é então infiltrada de modo a formar uma matriz do tipo SiC-Si.

[0034] A barreira ambiental 2 é formada sobre toda a superfície externa S do substrato 3 ou sobre apenas uma porção daquela superfície S, por

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8/13 exemplo quando apenas uma porção da superfície S precisa ser protegida. No exemplo mostrado na Figura 1, a barreira ambiental 2 compreende uma primeira camada 7 e uma segunda camada 9, a segunda camada 9 estando presente sobre a primeira camada 7. A primeira camada 7 compreende pelo menos um primeiro silicato de metal de terra rara e apresenta um tamanho médio de grão que é inferior ou igual a 1 pm. Conforme mencionado acima, a microestrutura em particular da primeira camada 7 confere a ela condutividade iônica reduzida, tomando mais difícil dessa forma mais que espécies oxidantes e corrosivas se difundam através da mesma. A segunda camada 9 compreende pelo menos um segundo silicato de terra rara e apresenta um tamanho médio de grão superior a 1 pm. Conforme mencionado acima, a microestrutura da segunda camada serve vantajosamente para melhorar a capacidade da barreira ambiental de suportar recessão.

[0035] Nesse exemplo, a segunda camada 9 está em contato na primeira camada 7, no entanto não se iria além do âmbito da invenção que uma camada intermediária esteja presente entre as primeira e segunda camadas. No exemplo mostrado na Figura 1, a segunda camada 9 cobre a primeira camada 7 integralmente.

[0036] No exemplo da Figura 1, a barreira ambiental também apresenta uma camada de adesão 5 presente entre o substrato 3 e a primeira camada 7. No exemplo mostrado, a camada de adesão 5 está presente em contato com a superfície S do substrato 3. Nesse exemplo, a primeira camada 7 está em contato com a camada de adesão 5.

[0037] A primeira camada 7 pode ter um único primeiro silicato de terra rara. Em uma variante, a primeira camada 7 pode compreender uma pluralidade de primeiros silicatos de terra rara distintos. Em particular, sob tais circunstâncias, a primeira camada 7 pode ser na forma de uma solução sólida e, a título de exemplo, pode compreender dissilicato de itérbio e

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9/13 dissilicato de itrio.

[0038] Dito pelo menos um primeiro silicato de terra rara pode estar presente na primeira camada 7 a um teor molar superior ou igual a 50%, ou até mesmo 80%. Em uma modalidade, a primeira camada 7 pode ser constituída por dito pelo menos um primeiro silicato de terra rara. Em uma variante, a primeira camada 7 pode compreender, além do primeiro silicato de terra rara, um ou mais compostos adicionais, tais como alumina.

[0039] De maneira similar, a segunda camada 9 pode compreender um único segundo silicato de terra rara. Em uma variante, a segunda camada 9 compreende uma pluralidade de segundos silicatos de terra rara distintos. Em particular, sob tais circunstâncias, a segunda camada 9 pode ser na forma de uma solução sólida e, a título de exemplo, pode compreender dissilicato de itérbio e dissilicato de ítrio.

[0040] Dito pelo menos um segundo silicato de terra rara pode estar presente na segunda camada 9 a um teor molar superior ou igual a 50%, ou até mesmo 80%. Em uma modalidade, a segunda camada 9 pode ser constituída por dito pelo menos um segundo silicato de terra rara. Em uma variante, quanto à primeira camada 7, a segunda camada 9 pode compreender, além do segundo silicato de terra rara, um ou mais compostos adicionais, tais como alumina.

[0041] Cada segundo silicato de terra rara pode opcionalmente apresentar a mesma composição química que o(s) primeiro(s) silicato(s) de terra rara.

[0042] A título de exemplo, a espessura ei da primeira camada 7 pode se situar na faixa de 50 pm a 1,5 milímetros (mm). A título de exemplo, a espessura e2 da segunda camada 9 pode se situar na faixa de 50 pm a 1,5 mm.

[0043] A espessura e2 da segunda camada 9 pode ser inferior à espessura ei da primeira camada 7. Sob tais circunstâncias, o segundo silicato de terra rara pode em particular ser um monossilicato de terra rara e o

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10/13 primeiro silicato de terra rara pode ser um dissilicato de terra rara. Nesse exemplo, compatibilidade entre a primeira camada e a segunda camada em termos de coeficiente de expansão térmica é melhorado ainda mais, dado que monossilicatos de terra rara têm um coeficiente de expansão térmica que é superior ao de dissilicatos de terra rara.

[0044] A camada de adesão 5 compreende silício, e a título de exemplo, ela pode ser feita de silício ou de mulita (3AI2O3.2S1O2). De maneira conhecida, a camada de adesão 5 pode formar uma camada protetora que serve em operação para passivar silica (conhecida como um “óxido termicamente crescido”).

[0045] Com referência à Figura 2, é mostrada uma peça 11 em uma segunda modalidade da invenção. Nesse exemplo, a peça 11 pode compreender um substrato 13 tendo presente em sua superfície S uma barreira ambiental 12. O substrato 13 pode apresentar as mesmas características que o substrato 3 descrito acima. A barreira ambiental 12 compreende uma camada de adesão 15 que pode apresentar as mesmas características que a camada de adesão 5 descrita acima, uma primeira camada 17 presente na camada de adesão 15, primeira camada esta que pode apresentar as mesmas características que a primeira camada 7 conforme descrito acima, e uma segunda camada 19 presente sobre a primeira camada 17, segunda camada esta que pode apresentar as mesmas características que a segunda camada 9 conforme descrito acima.

[0046] No exemplo da Figura 2, a barreira ambiental 12 compreende adicionalmente uma camada superior 14 presente sobre a segunda camada 19. No exemplo mostrado, essa camada superior 14 é uma camada cerâmica de barreira térmica apresentando uma estrutura que é porosa. A camada superior 14 pode ser feita de silicato de terra rara. Em uma variante, uma camada superior pode ser formada que é constituída por um revestimento abrasivo, por exemplo quando as peças CMC formam anéis de turbina. A camada

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11/13 superior podería também constituir um revestimento protetor contra cálciomagnésio-aluminossilicatos (CMASes). O depósito da camada superior 14 serve para prover a barreira ambiental com funções adicionais. Em uma variante, é possível ter uma peça sem a camada superior 14 e em que a primeira ou segunda camada apresenta, além de uma função de barreira térmica, proteção contra CMASes, ou constitui um revestimento abrasivo.

[0047] A Figura 3 mostra uma sequência exemplificativa de etapas que podem ser realizadas a fim de se fabricar uma peça da invenção.

[0048] Inicialmente, a camada de adesão pode ser formada, de maneira convencional, sobre o substrato por aspersão térmica usando um pó ou uma mistura de pós tendo a composição desejada (etapa 100).

[0049] A primeira camada pode ser formada sobre o substrato por aspersão oxicombustível de alta velocidade (HVOF) de um pó aglomerado sinterizado do primeiro silicato de terra rara tendo grãos com um tamanho médio que é inferior a um micrômetro (etapa 200). A segunda camada pode ser formada sobre a primeira camada de maneira similar por aspersão por plasma de um pó do segundo silicato de terra rara tendo grãos com um tamanho médio que é superior a um micrômetro (etapa 300). Em uma variante, as primeira e segunda camadas podem ser formadas por outros métodos de aspersão térmica, tal como aspersão por plasma de uma suspensão ou por métodos de deposição usando uma técnica líquida, tal como electroforese, revestimento por imersão, revestimento por aspersão de uma suspensão de um pó tendo grãos com um tamanho médio que é inferior ou superior a um micrômetro, dependendo da camada sendo fabricada.

[0050] A título de ilustração, a Figura 4 é uma fotografia de uma primeira camada de barreira ambiental feita de dissilicato de ítrio tendo grãos com um tamanho médio inferior a 1 pm, e a Figura 5 é uma fotografia de uma segunda camada de barreira ambiental feita de dissilicato de ítrio tendo grãos com um tamanho médio superior a 5 pm.

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12/13 [0051] A camada superior 14 da barreira térmica pode ser formada, de maneira convencional, por aspersão térmica (etapa opcional 400).

[0052] Uma vez que tenha sido feito, a peça pode ser usada a uma temperatura que é superior ou igual a 800°C em uma atmosfera que é oxidante e úmida. Em particular, ela pode ser usada a uma temperatura situando-se na faixa de 800°C a 1500°C, ou de fato na faixa de 800°C a 1300°C. Em particular, a peça pode ser usada em ar úmido.

[0053] A peça feita dessa maneira pode ser uma peça para uma aplicação aeronáutica ou aeroespacial. A peça pode ser uma peça para a porção quente de uma turbina a gás em um motor aeronáutico ou um motor aeroespacial ou em uma turbina industrial. A peça pode ser uma peça de motor de turbina. A peça pode constituir pelo menos uma porção de um injetor de turbina, uma porção de um injetor de propulsão, ou de um revestimento de proteção térmica, uma parede de uma câmara de combustão, um setor de anel de turbina, ou uma pá de motor de turbina.

Exemplos

Exemplo 1: avaliação do efeito de barreira contra espécies oxidantes como conferido por um exemplo de uma primeira camada adequada para uso no contexto da invenção [0054] Quatro camadas de dissilicato de ítrio tendo grãos com tamanhos médios respectivos de 1 pm, 5 pm, 6 pm, e 9 pm foram fabricadas. A Figura 6 mostra o resultado de um teste que compara o efeito de barreira contra espécies oxidantes como conferido por aquelas quatro camadas. O teste foi realizado a diversas temperaturas na faixa de 750°C a 1050°C. A figura mostra o valor de tamanho médio de grão para cada uma das camadas avaliadas. A Figura 6 mostra que a condutividade para espécies oxidantes diminui significantemente com a diminuição do tamanho médio para os grãos na camada. Em particular, esse teste mostra que a condutividade para espécies oxidantes na camada tendo grãos com um tamanho médio de 1 pm é

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13/13 significantemente inferior à apresentada pelas outras três camadas. As medições de condutividade foram realizadas por espectroscopia de impedância complexa em ar ambiente.

[0055] A camada de silicato de ítrio tendo grãos com um tamanho médio de 1 pm pode constituir a primeira camada em um exemplo de uma barreira térmica da invenção e provê um bom efeito de barreira contra espécies oxidantes.

Exemplo 2: que avalia a resistência à recessão apresentada por um exemplo de uma segunda camada adequada para uso no contexto da invenção [0056] Duas camadas de dissilicato de ítrio tendo grãos com tamanhos médios respectivos de 0,8 pm e de 3 pm foram fabricadas. A Figura 7 mostra os resultados de um teste de corrosão que compara a resistência ao fenômeno de recessão como apresentado pelas duas camadas. Essa figura mostra o valor do tamanho médio de grão para cada uma das camadas avaliadas. A Figura 7 mostra que a camada tendo um tamanho médio de grão de 3 pm apresenta resistência à recessão que é significantemente superior à apresentada pela camada tendo um tamanho médio de grão de 0,8 pm. As medições de recessão foram determinadas usando testes de corrosão realizados em um forno de corrosão a 1400°C a uma pressão de 50 kilopascals (kPa) de FEO e 50 kPa de ar com velocidades de gás de 5 centímetros por segundo (cm/s) na zona fria do fomo.

[0057] A camada de dissilicato de ítrio tendo grãos com um tamanho médio de 3 pm é adequada para constituir a segunda camada em uma barreira ambiental exemplificativa da invenção e apresenta boa resistência à recessão.

[0058] O termo “situar-se na faixa de ... a ...” deve ser entendido como incluindo os limites.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Peça (1; 11), caracterizada pelo fato de que compreende um substrato (3; 13) tendo, adjacente a uma superfície (S) do substrato, pelo menos uma porção que é feita de um material que contém silício, e uma barreira ambiental (2; 12) formada sobre a superfície do substrato, a barreira ambiental compreendendo:

- uma primeira camada (7; 17) compreendendo pelo menos um primeiro silicato de terra rara e apresentando grãos com um tamanho médio inferior ou igual a 1 pm; e

- uma segunda camada (9; 19) cobrindo a primeira camada, a segunda camada compreendendo pelo menos um segundo silicato de terra rara e apresentando grãos com um tamanho médio superior a 1 pm.
2. Peça (1; 11) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a segunda camada (9; 19) apresenta grãos com um tamanho médio superior ou igual a 3 pm.
3. Peça (1; 11) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a segunda camada (9; 19) apresenta grãos com um tamanho médio superior ou igual a 5 pm.
4. Peça (1; 11) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a segunda camada (9; 19) apresenta grãos de tamanho médio superior ou igual a 10 pm.
5. Peça (1; 11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a barreira ambiental (2; 12) compreende adicionalmente uma camada de adesão (5; 15) compreendendo silício presente entre a primeira camada (7; 17) e a superfície do substrato (3; 13).
6. Peça (1; 11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a segunda camada (9; 19) está presente em contato com a primeira camada (7; 17).
7. Peça (1; 11) de acordo com qualquer uma das reivindicações

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1 a 6, caracterizada pelo fato de que o segundo silicato de terra rara é um monos silicato de terra rara.
8. Peça (1; 11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro silicato de terra rara e o segundo silicato de terra rara são selecionados, independentemente um do outro, dentre: um silicato de itérbio e um silicato de ítrio.
9. Peça (1; 11) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o primeiro silicato de terra rara é dissilicato de ítrio e o segundo silicato de terra rara é monossilicato de itérbio.
10. Método de fabricação de uma peça (1; 11) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, o método caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma primeira etapa de formação da primeira camada (7; 17) sobre a superfície do substrato, e uma segunda etapa, realizada após a primeira etapa, durante a qual a segunda camada (9; 19) é formada sobre a primeira camada.
11. Método de uso de uma peça (1; 11) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, o método caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma etapa de uso de dita peça a uma temperatura superior ou igual a 800°C em um meio que é oxidante e úmido.