CN101405423A - 隔热涂敷部件及其制造方法，以及隔热涂层材料、燃气轮机及烧结体 - Google Patents

隔热涂敷部件及其制造方法，以及隔热涂层材料、燃气轮机及烧结体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及隔热涂层材料、隔热涂敷部件及其制造方法、由隔热涂敷部件包覆了的叶轮部件、以及燃气轮机，该隔热涂层材料具有高的隔热效果，能够抑制在高温下使用时的剥离。隔热涂敷部件包含：耐热基材(21)、在其上形成的粘合涂层(22)、还有在其上形成的陶瓷层(24)而成。该陶瓷层(24)包含在由通式A2Zr2O7表示的氧化物中添加规定量CaO或MgO而成的氧化物，且具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构，其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种。

Description

隔热涂敷部件及其制造方法，以及隔热涂层材料、燃气轮机及烧结体
技术领域
本发明涉及耐久性优良的隔热涂层材料、隔热涂敷部件、燃气轮机及烧结体以及隔热涂敷部件的制造，尤其涉及作为隔热涂敷部件的外涂层使用陶瓷层的结构。
背景技术
近年来，作为节省能源的对策之一，对提高火力发电的热效率进行了研究。为了提高发电用燃气轮机的发电效率，最有效的是提高燃气入口温度，往往将该温度设为1500℃左右。而且，这样，为了实现发电装置的高温化，需要由耐热部件制成静翼或动翼或燃烧器的壁材等，该静翼或动翼、或燃烧器的壁材构成燃气轮机。但是，叶轮翼的材料为耐热金属，即便那样也不能耐这样的高温，因此利用火焰喷涂等成膜方法，通过金属结合层在该耐热金属的基材上形成层叠有氧化物陶瓷形成的陶瓷层的隔热涂敷材料(隔热涂敷层、TBC)，从高温起进行保护，作为该陶瓷层，由于ZrO2系材料、尤其是通过Y2O3而局部稳定化或全部稳定化的ZrO2即YSZ(三氧化二钇稳定化氧化锆)在陶瓷材料当中具有比较低的热传导率和比较高的热膨胀率，所以被广泛应用。
但是，在通过具备上述YSZ组成的陶瓷层的隔热涂敷材料包覆燃气轮机的动翼或静翼等情况下，根据燃气轮机的种类可考虑使叶轮的入口温度上升到超过1500℃的温度，但在这样的高温进行运转的情况的严酷的运转条件之下，在燃气轮机运转当中，有可能上述陶瓷层的一部分发生剥离，影响耐热性。另外，近年来，为了进一步提高效率，可考虑使叶轮入口温度也达到1700℃，设想叶轮翼的表面温度也达到1300℃的高温。因此，存在对叶轮翼的隔热涂敷材料要求更高的耐热性的状况。
有关上述YSZ制成的陶瓷层的剥离问题，这是因为，在高温下的YSZ的结晶稳定性不充分，相对于大的热应力不具有足够的耐久性。即，与耐热基材或粘合涂层相比热膨胀系数小的陶瓷层在随着叶轮的运行停止而施加有热循环时，由于与耐热基材或粘合涂层的热膨胀系数之差产生的应力等原因，往往发生剥离(以下，将相对于这样的热循环的作用的耐久性称作“热循环耐久性”)。为了解决该问题，专利文献1提案了一种隔热涂敷部件，该隔热涂敷部件利用了通过Yb2O3稳定化了的氧化锆层、通过Yb2O3和Er2O3稳定化了的氧化锆层ZrO2。
专利文献1：(日本)特开2003-160852号公报
发明内容
本发明提供隔热涂层材料、隔热涂敷部件及燃气轮机以及具有所述特性的隔热涂敷部件的制造方法，该隔热涂层材料能够抑制在高温下使用时的剥离，而且具有高的隔热效果。另外，本发明还提供一种烧结体，其具有高的耐久性和隔热效果。
本发明提供一种隔热涂层材料，其包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且10体积％以上具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂层材料，其含有由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂层材料，其含有通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
所述任一种隔热涂层材料为在耐热基材上进行火焰喷涂或蒸镀的材料，且所述耐热基材也可以为用于燃气轮机用部件上的基材。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件，其含有：耐热基材、形成于该耐热基材上的粘合涂层、形成于该粘合涂层上的陶瓷层，其中，该陶瓷层包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且该陶瓷层的10体积％以上具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件，含有：耐热基材、形成于该耐热基材上的粘合涂层、形成于该粘合涂层上的陶瓷层，其中，该陶瓷层包含由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件，含有：耐热基材、形成于该耐热基材上的粘合涂层、形成于该粘合涂层上的陶瓷层，其中，该陶瓷层包含由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
所述任一种的隔热涂敷部件中，优选所述陶瓷层具有气孔率1％～30％的气孔。
或着，所述任一种的隔热涂敷部件中，优选所述陶瓷层在其厚度方向上具有纵裂纹，所述纵裂纹的间隔为所述耐热基材上的粘合涂层以外的全部层厚的5％～100％。
或着，所述任一种的隔热涂敷部件中，优选所述陶瓷层为柱状晶。
另外，所述任一种的隔热涂敷部件中，优选在所述粘合涂层和所述陶瓷层之间还设置含有氧化锆的层，且所述含有氧化锆的层具有气孔率为1％～30％的气孔。
或着，所述任一种的隔热涂敷部件中，优选在所述粘合涂层和所述陶瓷层之间还设置含有氧化锆的层，该含有氧化锆的层在其厚度方向上具有纵裂纹，所述纵裂纹的间隔为所述耐热基材上的粘合涂层以外的全层厚的5％～100％。
另外，本发明提供一种燃气轮机，其具备所述任一种的隔热涂敷部件。
另外，本发明提供一种烧结体，其包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且10体积％以上具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种烧结体，其含有由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种烧结体，其含有由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
本发明提供一种隔热涂敷部件的制造方法，其包括：在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；在该粘合涂层上形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层含有在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且10体积％以上具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件的制造方法，其包括：在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；在该粘合涂层上形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层含有由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件的制造方法，其包括：在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；在该粘合涂层上形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层含有由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
所述任一种的隔热涂敷部件的制造方法也可以在所述粘合涂层形成步骤和所述陶瓷层形成步骤之间设置形成含有氧化锆的层的步骤。
所述含有氧化锆的层形成步骤也可以包含向所述含有氧化锆的层导入气孔的阶段。
或者，所述含有氧化锆的层形成步骤也可以包含向所述含有氧化锆的层导入厚度方向的纵裂纹的阶段。
另外，所述任一种的隔热涂敷部件的制造方法中，所述陶瓷层形成步骤也可以包含向所述陶瓷层导入气孔的纵裂纹的阶段。
或者，所述任一种的隔热涂敷部件的制造方法中，所述陶瓷层形成步骤也可以包含向所述陶瓷层导入厚度方向的纵裂纹的阶段。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件的制造方法，其包括：在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；在该粘合涂层的上面使用电子束物理蒸镀法形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且10体积％以上具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件的制造方法，其包括：在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；在该粘合涂层的上面使用电子束物理蒸镀法形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层具有包含由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物的柱状晶。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
另外，本发明提供一种隔热涂敷部件的制造方法，其包括：在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；在该粘合涂层的上面使用电子束物理蒸镀法形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层具有包含由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物的柱状晶。为了降低热传导率，优选所述氧化物具有烧绿石型结晶结构。
根据本发明，可提供隔热涂层材料、隔热涂敷部件，该隔热涂层材料具备优良的热遮蔽性、热循环耐久性。如果将这些用于燃气轮机上，则能够构成可靠性高的燃气轮机。另外，根据本发明，能够提供一种具备所述特性的隔热涂敷部件的制造方法。本发明还能够提供一种烧结体，该烧结体具有高的耐久性和热遮蔽效果、且通用性优良。
附图说明
图1是本发明的第三实施方式的隔热涂敷部件的示意剖面图；
图2是本发明的第四实施方式的隔热涂敷部件的示意剖面图；
图3是本发明的第五实施方式的隔热涂敷部件的示意剖面图；
图4是本发明的第六实施方式的隔热涂敷部件的示意剖面图；
图5是本发明的第七实施方式的隔热涂敷部件的示意剖面图；
图6是本发明的第八实施方式的隔热涂敷部件的示意剖面图；
图7是表示本发明的叶轮部件一例的动翼立体图；
图8是表示本发明的叶轮部件一例的静翼立体图；
图9是表示具备图7和图8所示的燃气轮机部件的燃气轮机的一例的部分剖面图；
图10是实施例1～实施例7、比较例1以及比较例2的烧结体的热传导率测定结果的曲线；
图11是表示由带SEM伺服试验测定的、实施例8～实施例14、比较例3、及比较例4的外涂层的纵裂纹穿通时表面变形的测定结果的曲线图；
图12是本发明实施例使用的激光式热循环试验装置的示意剖面图；
图13A是表示图12所示的激光式热循环试验装置进行热循环试验时的试料随温度变化的曲线；
图13B是表示与图13A的各曲线相对应的试料上测定点的说明图。
标记说明
21耐热基材
22粘合涂层
24陶瓷层
24P气孔
31耐热基材
32粘合涂层
33含有氧化锆的层
33P气孔
34陶瓷层
34P气孔
41耐热基材
42粘合涂层
43含有氧化锆的层
43C纵裂纹
44陶瓷层
44P气孔
51耐热基材
52粘合涂层
54陶瓷层
54C纵裂纹
61耐热基材
62粘合涂层
63含有氧化锆的层
63C纵裂纹
64陶瓷层
64C纵裂纹
71耐热基材
72粘合涂层
74陶瓷层
74L柱状晶
140动翼(叶轮部件)
141楔形榫
142平台
143翼部
150静翼(叶轮部件)
151内护罩
152外护罩
153翼部
154冷却孔
155切口
160燃气轮机
161压缩机
162叶轮
163燃烧器
164主轴
165旋转轴
具体实施方式
作为用于本发明的耐热基材，举出耐热合金。作为耐热合金，例如可以举出，用于燃气轮机动翼的CM247L(Cannon-Muskegon社制)、用于燃气轮机静翼的IN939(INCO社制)。作为使用耐热基材的部件，优选为燃气轮机用部件，可以举出用于叶轮动翼、叶轮静翼、分割环、燃烧器等部件。作为所要求的耐热性，按照其用途不同而不同，但优选至少耐700℃以上的耐热性。
根据本发明，在耐热基材上形成粘合涂层。
粘合涂层具有高的耐氧化性，能够减小耐热基材和陶瓷层、或耐热基材和含有氧化锆的层的热膨胀系数之差，由此缓和热应力。因此，能够得到高耐氧化性的长时间耐久性和优良的热循环耐久性，能够防止陶瓷层和含有氧化锆的层从粘合涂层的剥离。另外，粘合涂层使耐热基材和陶瓷层、或耐热基材和含有氧化锆的层更牢固地接合，也有利于提高隔热涂敷材料的强度。
粘合涂层在其上设置具有气孔的层或具有纵裂纹的层的情况下，为了防止耐热基材的高温氧化、高温腐蚀，优选使用耐氧化性、耐腐蚀性优良的材料。另外，为了有效缓和所发生的应力，优选使用延展性优良的材料。
作为粘合涂层，优选耐腐蚀性及耐氧化性优良的MCrAlY合金(“M”表示金属元素)。“M”优选为Ni或Co、Fe等单一金属元素或这些中的两种以上的组合。
对粘合涂层的形成方法没有特别限定，可以利用低压等离子火焰喷涂法或电子束物理蒸镀法等。
粘合涂层的厚度没有特别限定，优选为0.01～1mm。当粘合涂层的厚度不足0.01mm时，耐氧化性往往不充分，当粘合涂层的厚度超过1mm时，皮膜的延展性或韧性有时不充分。
根据本发明，作为外涂层形成陶瓷层，该陶瓷层包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且该陶瓷层具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构。或着，根据本发明，作为外涂层形成陶瓷层，该陶瓷层包含由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。或着，根据本发明，作为外涂层形成陶瓷层，该陶瓷层含有通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。
在由上述通式A2Zr2O7表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，优选在上述陶瓷层中含有10体积％以上。该陶瓷层具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构，由此实现低热传导率。
优选由上述通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物在上述陶瓷层中含有10体积％以上。为了降低陶瓷层的热传导率，优选该通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物采用烧绿石型结晶结构。
优选由上述通式A”2Ce2O7表示的氧化物在上述陶瓷层中含有10体积％以上。为了降低陶瓷层的热传导率，优选该通式A”2Ce2O7表示的氧化物采用烧绿石型结晶结构。
作为在由上述通式A2Zr2O7表示的氧化物中添加规定量CaO及MgO的至少一种而成的氧化物，在Sm2Zr2O7中分别添加10摩尔％的CaO及MgO而成的氧化物与在其他的A2Zr2O7中加入CaO及MgO的至少一种的材料或只由通式A2Zr2O7表示的氧化物组成的材料相比，热传导率低，故特别优选。
另外，作为由上述通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物，La1Ce1Zr2O7或Sm1Yb1Zr2O7，其为低热传导率，且具有与YSZ同等的线膨胀系数，故特别优选。
另外，作为由通式A”2Ce2O7表示的氧化物，为La2Ce2O7，其为低热传导率，且具有与YSZ同等的线膨胀系数，故特别优选。
另外，由上述通式A2Zr2O7、通式A’1B1Zr2O7、或通式A”2Ce2O7表示的氧化物，根据施工方法可制成粉末或坯料利用。
作为将由上述通式A2Zr2O7、通式A’1B1Zr2O7、或通式A”2Ce2O7表示的氧化物做成粉的合成方法，公知的有粉末混合法、共沉淀法、醇盐法等。粉末混合法为使用球磨机，在浆状态下将A2O3粉及ZrO2粉，或A’2O3粉、B2O3粉及ZrO2粉，或A”2O3粉及CeO2粉进行混合，在使浆干燥后，对粉进行热处理，通过固相反应法，合成由通式A2Zr2O7、通式A’1B1Zr2O7、或通式A”2Ce2O7表示的氧化物，然后进行粉碎，从而得到A2Zr2O7粉、A’1B1Zr2O7粉、或通式A”2Ce2O7粉的方法。共沉淀法为在A及Zr的盐溶液，或A’、B及Zr的盐溶液，或A”及Ce的盐溶液中添加氨等中和剂得到水合物沉淀，然后进行热处理使之反应，来制备通式A2Zr2O7、通式A’1B1Zr2O7、或通式A”2Ce2O7表示的氧化物后进行粉碎，从而得到A2Zr2O7粉、A’1B1Zr2O7粉、或通式A”2Ce2O7粉的方法。醇盐法为在A及Zr、或A’、B及Zr、或A”及Ce的醇盐有机溶剂中添加水得到水合物沉淀后，进行热处理使之反应，在成为通式A2Zr2O7、通式A’1B1Zr2O7、或通式A”2Ce2O7表示的氧化物后进行粉碎，从而得到A2Zr2O7粉、A’1B1Zr2O7粉、或通式A”2Ce2O7粉的方法。
在由上述通式A2Zr2O7表示的氧化物中添加5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种。
作为在A2Zr2O7粉中添加CaO及MgO的至少一种的方法，例如也可以在上述粉末混合法中所示的原料(A2O3粉及ZrO2)中添加以CaO及MgO的至少一种为主体的粉末作为原料，按照上述粉末混合法合成氧化物。
在将在上述通式A2Zr2O7中添加5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物、由通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物、或由通式A”2Ce2O7表示的氧化物作为坯料进行合成的情况下，采用对具有规定的组成的原料进行烧结或电融固化得到坯料的方法。
另外，以下也可以将在由上述通式A2Zr2O7表示的氧化物中添加5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物称作“CaO/MgO掺杂A2Zr2O7”。另外，CaO/MgO掺杂A2Zr2O7的化学式为A2CaxMgyZr2O7(x＝0且0.05≤y≤0.30，或0.05≤x≤0.30且y＝0，或0.05≤x≤0.30且0.05≤y≤0.30)。也可以将由上述通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物简称为“A’1B1Zr2O7”。
包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7而成的隔热涂层材料，例如，使用喷雾干燥机，将包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的粉、水、分散剂及粘合剂的浆形成球状颗粒，进行热处理得到颗粒物。另外，对在CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的原料混合阶段得到的浆进行喷雾干燥成形为球状，热处理得到粉，由此也能够成为包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7而成的隔热涂层材料。
包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7而成的隔热涂层材料在作为施工法使用火焰喷涂法的情况下，优选分级为10μm～200μm的粒径，调整为适于火焰喷涂的粒度使用。另外，在利用电子束物理蒸镀法的情况下，能够将烧结坯料用于靶材料。
作为在粘合涂层的上面形成CaO/MgO掺杂A2Zr2O7层或A’1B1Zr2O7层的方法，可以举出大气压等离子火焰喷涂法、及电子束物理蒸镀法等。
作为使用大气压等离子火焰喷涂法形成CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7层的方法，例如能够使用Sulzer-metco社制火焰喷涂喷枪(例如，F4喷枪)，在以火焰喷涂电流600(A)、火焰喷涂距离150(mm)、粉末供给量60(g/min)、Ar/H2量：35/7.4(1/min)为代表的条件下，将在上述火焰喷涂法中使用的粉末进行成膜。
作为使用电子束物理蒸镀法形成CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7层的方法，例如可使用Ardennes社制电子束蒸镀装置(例如，TUBA150)，将上述烧结坯料用于靶材料，以电子束输出50kW、气氛为10-4torr的减压环境、耐热基材温度1000℃为代表的条件成膜。
柱状晶为在粘合涂层表面上生成核的结晶在优先结晶成长方向上以单结晶状态成长的结晶，在耐热基材上作用变形的情况下，结晶也彼此分离，因此，显示高的耐久性。
没有使用含有氧化锆的层时的陶瓷层的厚度没有特别限定，但优选为0.01～1mm。不足0.01mm时，隔热往往不充分，当超过1mm时，热循环的耐久性往往不充分。在陶瓷层具有气孔或纵裂纹龟裂的情况下，陶瓷层的厚度优选为0.01～1mm。作为陶瓷层，在使用在Sm2Zr2O7中分别各添加了10摩尔％的CaO及MgO的CaO/MgO掺杂A2Zr2O7层的情况下，XRD型主要为Sm1.8Ca0.1Mg0.1Zr2O7即烧绿石型，由于热传导率下降，所以能够减小膜厚。S.Bose，Journal of Thermal Spray Technology，vol.6(1)，Mar.1997pp.99-104中报道了当膜厚减小时热循环耐久性提高，证实在保持相同隔热效果的同时能够薄膜化的该CaO/MgO掺杂A2Zr2O7层具有高的热循环耐久性。这样，不仅从低的热传导性，而且从高的热循环性的观点来看，也优选该CaO/MgO掺杂A2Zr2O7层。
陶瓷层优选具有1～30％的气孔率(形成于陶瓷层内的气孔相对于陶瓷层的体积占有率)。通过气孔的存在，能够提高陶瓷含有层的隔热特性，同时，由于杨式模量降低，随着热循环在陶瓷层上作用了高的热应力的情况下，也能够缓和其应力。因此，成为热循环耐久性优良的隔热涂敷部件。
在陶瓷层的气孔率不足1％时为致密的，因此，在杨式模量增高，热应力增高的情况下，容易发生剥离。另外，当气孔率超过30％时，陶瓷层与粘合涂层或含有氧化锆的层的粘合性不足，有时耐久性降低。
通过调节火焰喷涂条件，能够容易控制陶瓷层的气孔率，且能够形成具备合适的气孔率的陶瓷层。作为可以调节的火焰喷涂条件，可以举出火焰喷涂电流、等离子气体流量、火焰喷涂距离等。
例如，通过将火焰喷涂电流由通常的600(A)降低到400(A)，由此能够将气孔率从5％左右增加到8％左右。另外，通过增加电流，也能够降低气孔率。
等离子气流，例如以通常的Ar/H2量即35/7.4(l/min)～37.3/5.1(l/min)增加氢气流量比例，由此能够将气孔率从5％左右增加到8％左右。另外，当增加氢气量时，能够降低气孔率。
火焰喷涂距离例如从通常的150mm增加到210mm，由此能够将气孔率从5％左右增加到8％左右。另外，通过缩短火焰喷涂距离，也能够降低气孔率。另外，通过它们的组合还能够将气孔率从1％左右变化到最大30％左右的气孔率。
根据本发明，陶瓷层优选具有在其膜厚方向上延展的多个纵裂纹龟裂。为了提高陶瓷层的耐剥离性，欲在陶瓷层成膜时导入该纵裂纹。
在对与耐热基材或粘合涂层相比热膨胀系数小的陶瓷层施加随叶轮起动停止的热循环时，因陶瓷层与耐热基材或粘合涂层的热膨胀系数之差而产生的应力起作用，但通过扩大或缩小纵裂纹的宽度，由此缓和作用于陶瓷层的应力。
因此，随热循环的膨胀收缩而产生的应力几乎不作用于陶瓷层自身，很难引起陶瓷层的剥离，从而热循环耐久性优良。
根据本发明，在使用火焰喷涂粉末进行火焰喷涂时，能够向陶瓷层导入纵裂纹。火焰喷涂法的成膜通过将粉末做成溶融或半溶融状态喷射到耐热基材上，在耐热基材表面进行急速冷却凝固而进行。加大在该耐热基材表面进行凝固时的温度变化，欲在所成膜的陶瓷层产生凝固裂纹，由此能够将纵裂纹导入陶瓷层。
产生于陶瓷层的龟裂成为使现有构成的隔热涂敷材料的陶瓷层产生剥离的原因，但向本发明的陶瓷层导入的纵裂纹不成为剥离的原因。这是由于纵裂纹和因热循环而产生的陶瓷层的龟裂中，其周边的结晶结构不同。即，热循环产生的龟裂在高温中ZrO2的结晶相从t’相(准稳定正方结晶相)向t相(正方结晶相)及C相(立方结晶)变化，在隔热涂敷材料的温度下降了的情况下，高温稳定的t相因温度的下降，成为m相(单斜晶相)及C相(立方结晶)，在生成m相时，发生体积变化。在因该体积变化而形成的龟裂的周边部观测m相。因此，热循环使m相和t相的相转移重复，因此，龟裂逐渐发展，最终使陶瓷层剥离。
与之相对通过本发明向陶瓷层导入的纵裂纹中，在其周边部几乎不存在m相，在热循环中体积几乎不随在陶瓷层内相转移而变化，而且纵裂纹几乎不因随热循环的温度变化而发展。因此认为通过该纵裂纹的导入不会缩短陶瓷层的寿命。
纵裂纹的延展方向优选为相对于膜面的法线方向±40℃以内。陶瓷层的面方向的龟裂容易引起陶瓷层的剥离，因此，优选纵裂纹的延展方向与可限制的陶瓷层膜面的法线方向平行的方向。但是，只要是相对于法线方向±40°以内的斜度，就能够充分得到防止陶瓷层剥离的效果。
纵裂纹的延展方向的更优选的范围为相对于陶瓷层的膜面法线方向±20°以下的范围。
陶瓷层的纵裂纹彼此的间隔(间距)优选为形成于耐热基材上的总膜厚(其中，除去粘合涂层)的5～100％。例如，如果设陶瓷层的膜厚为0.5mm，则优选纵裂纹彼此的间隔为0.025～0.5mm的范围。以这样的间隔向陶瓷层导入纵裂纹，由此，能够得到具备耐剥离性优良的陶瓷层的隔热涂敷部件。
当间距不足5％时，陶瓷层与底层的粘合涂层或含有氧化锆的层的粘接面积减小，粘合力不足，有时容易发生剥离。当间隔超过100％时，在龟裂前端沿剥离方向的特殊应力增大，有时诱发剥离。
具备纵裂纹的陶瓷层，例如能够在火焰喷涂法或电子束物理蒸镀法的陶瓷层的成膜时形成。
在通过火焰喷涂法形成具备纵裂纹的陶瓷层的情况下，将火焰喷涂距离(火焰喷涂喷枪和耐热基材的距离)从用于目前氧化锆成的成膜的火焰喷涂距离的1/4左右靠近到2/3左右、或火焰喷涂距离与目前相同大小，将输入到火焰喷涂喷枪的电力从目前使用的电力的2倍左右提高到25倍左右，由此能够向陶瓷层导入纵裂纹。即，通过火焰喷涂提高向具有粘合涂层或含有氧化锆的层的耐热基材喷来的溶融或半溶融状态的粒子的温度，由此加大在耐热基材上进行急冷凝固时的温度梯度，从而能够通过凝固时的收缩导入纵裂纹。据该方法，通过调整火焰喷涂距离及/或向火焰喷涂喷枪的输入电力，能够容易控制纵裂纹的间隔或频度(纵裂纹的面积密度)，能够形成具备所希望的特性的陶瓷层。由此，能够容易形成具备优良的耐剥离性、热循环耐久性的隔热涂敷部件。
在通过电子束物理蒸镀法形成具备纵裂纹的陶瓷层的情况下，例如，使用Ardennes社制电子束蒸镀装置(例如，TUBA150)，将上述烧结坯料用于靶材料，在以电子束输出50kW、气氛为10-4torr的减压环境、耐热基材温度1000℃为代表的条件下，能够容易形成具备纵裂纹的陶瓷层。
根据本发明，也可以将外涂层设成含有氧化锆的层和陶瓷层的这两层。该情况下，从耐热基材的表面向外，依次形成粘合涂层、含有氧化锆的层、陶瓷层。含有氧化锆的层优选为使氧化锆局部稳定化的层。通过使氧化锆局部稳定化，提高氧化锆的结晶稳定性，在用于叶轮等高温部件的情况下，也能够使氧化锆的结晶相在热循环中难于发生变化，从而防止相的转变所引起的龟裂及其扩展。通过应用高强度且线膨胀系数高、比较便宜的含有氧化锆的层，能够实现外涂层的低成本化。因此，适用于具备优良的耐剥离性、热循环耐久性优良的高温部件。
作为局部稳定化的氧化锆，优选被选自Yb2O3、Y2O3、Dy2O3和Er2O3中的一种以上稳定化的氧化锆。
在通过Yb2O3稳定化的氧化锆的情况中，稳定化剂即Yb2O3的含量从热循环耐久性的观点出发，优选8％～27质量％。
在通过Yb2O3和Er2O3稳定化的氧化锆的情况中，优选稳定化剂即Yb2O3的含量为0.1～25质量％，稳定化剂即Er2O3的含量为0.1～25质量％，Yb2O3和Er2O3的含量合计为10～30质量％。
在将外涂层设成含有氧化锆的层和陶瓷层两层的情况下，也优选设外涂层全部的膜厚为0.1～1mm。该情况下，优选含有氧化锆的层和陶瓷层的各层为设于耐热基材上的总膜厚(其中，除去粘合涂层)的10～90％。含有氧化锆的层和陶瓷层的任一层或双方即使在具有气孔或纵裂纹的情况下也相同。
含有氧化锆的层能够通过公知的方法形成。例如，由Yb2O3稳定化的含有氧化锆的层能够通过粉末混合法将Yb2O3粉末和ZrO2粉末进行混合，在使用喷雾干燥机，将包含混合粉、水、分散剂及粘合剂的浆形成颗粒后，通过进行热处理制作火焰喷涂粉末，然后通过火焰喷涂法形成。另外，由Yb2O3和Er2O3稳定化的含有氧化锆的层能够通过粉末混合法将Yb2O3粉末和Er2O3粉末和ZrO2粉末进行混合，在使用喷雾干燥机，将包含混合粉、水、分散剂及粘合剂的浆形成颗粒后，通过进行热处理制作火焰喷涂粉末，然后通过火焰喷涂法形成。由此，能够容易且高效地制造结晶稳定性优良、耐剥离性优良的局部稳定化的氧化锆层。作为火焰喷涂法，可以举出大气压等离子火焰喷涂法。不限于火焰喷涂法，也可以通过电子束物理蒸镀法进行层叠。
使用大气压等离子火焰喷涂法时，例如准备ZrO2粉和规定的添加比例的Yb2O3粉，将这些粉与适当的粘合剂或分散剂一起在球磨机中进行混合形成浆状。接着，通过喷雾干燥机将其作成粒状并使之干燥，接着，通过加热到1200℃～1600℃的扩散热处理使之固溶化，得到Yb2O3均匀扩散的ZrO2-Yb2O3的复合粉。而且，通过将该复合粉火焰喷涂到粘合涂层上，能够得到YbSZ层。
另外，作为含有氧化锆的层的成膜法，在使用电子束物理蒸镀法的情况下，使用对具有规定组成的原料进行烧结或电融固化得到的坯料。
另外，在使用通过Yb2O3及Er2O3稳定化后的氧化锆的情况下，准备ZrO2粉末、和规定的添加比例的Yb2O3粉、及Er2O3粉，用与上述相同的方法制作ZrO2-(Yb2O3+Er2O3)复合粉，使用该复合粉进行火焰喷涂或电子束物理蒸镀，由此，能够在粘合涂层上形成通过Yb2O3及Er2O3稳定化的氧化锆层。
含有氧化锆的层优选具有1％～30％的气孔率(形成于含有氧化锆的层的气孔相对于含有氧化锆的层的体积占有率)。通过气孔的存在，能够提高局部稳定化含有氧化锆的层的隔热特性，同时，伴随热循环，在含有氧化锆的层作用高的热应力的情况下，也能够缓和其应力。因此能够成为热循环耐久性优良的隔热涂敷部件。
在气孔率不足1％时为致密的，因此，高杨式模量升高、热应力增高的情况下，容易发生剥离。另外，当气孔率超过30％时，含有氧化锆的层与粘合涂层的粘合性不足，有时耐久性下降。
另外，含有氧化锆的层的气孔率通过调节火焰喷涂电流或火焰喷涂距离能够很容易进行控制，且能够形成具备适宜的气孔率的含有氧化锆的层。由此，能够得到耐剥离性优良的隔热涂敷部件。
火焰喷涂电流，例如通过从通常的600(A)下降到400(A)，能够将气孔率从5％左右增加到8％左右。通过增加电流，也能够降低气孔率。
等离子气流，例如在通常的Ar/H2量即35/7.4(l/min)～37.3/5.1(l/min)增加氢气流量比例，由此能够将气孔率从5％左右增加到8％左右。另外，当增加氢气量时，能够降低气孔率。
火焰喷涂距离例如通过从通常的150mm增加到210mm，由此能够将气孔率从5％左右增加到8％左右。另外，通过缩短火焰喷涂距离，也能够降低气孔率。而且，通过它们的组合，能够使气孔率从1％左右变化到最大30％左右的气孔率。
根据本发明，优选含有氧化锆的层具有在其膜厚方向上延展的多个纵裂纹。为了提高含有氧化锆的层的耐剥离性，欲在含有氧化锆的层的成膜时导入该纵裂纹。
在施加伴随叶轮的起动停止等的热循环时，与耐热基材及粘合涂层相比热膨胀系数小的含有氧化锆的层上作用了因其与耐热基材或粘合涂层的热膨胀系数之差而引起的应力，但通过扩大或缩小纵裂纹的宽度，将作用于含有氧化锆的层的作用力缓和。
因此，随热循环的膨胀收缩而产生的应力几乎不作用于氧化锆层自身上，很难引起局部稳定化含有氧化锆的层的剥离，故热循环耐久性优良。
根据本发明，在使用火焰喷涂粉末进行火焰喷涂时，能够向含有氧化锆的层导入纵裂纹。火焰喷涂法的成膜通过将粉末做成溶融或半溶融状态喷射到耐热基材上，在耐热基材表面上使之进行急速冷却凝固而进行。加大在该耐热基材表面进行凝固时的温度变化，欲在所成膜的含有氧化锆的层产生凝固裂纹，由此能够将纵裂纹导入含有氧化锆的层。
在含有氧化锆的层产生出的龟裂成为目前构成的隔热涂敷材料在含有氧化锆的层产生剥离的原因，但向本发明的含有氧化锆的层导入的纵裂纹不成为剥离的原因。这是由于纵裂纹和因热循环而产生的含有氧化锆的层的龟裂中，其周边的结晶组织不同。即，热循环产生的龟裂在高温中ZrO2的结晶相从t’相(准稳定正方结晶相)向t相(正方结晶相)及C相(立方结晶)变化，在隔热涂敷材料的温度下降了的情况下，高温相稳定的t相因温度的下降成为m相(单斜晶相)及C相(立方结晶)，在生成m相时，体积发生变化。在因该体积变化而形成的龟裂的周边部观测m相。因此，m相和t相的相转移因热循环而重复，因此，龟裂逐渐发展，最终使含有氧化锆的层剥离。
与之相对，通过本发明向含有氧化锆的层导入的纵裂纹在其周边部几乎不存在m相，因此，在热循环中体积几乎不随相转移在含有氧化锆的层内变化，而纵裂纹几乎不因随热循环的温度变化而扩大。因此认为通过导入该纵裂纹不会缩短含有氧化锆的层的寿命。
纵裂纹的延展方向优选为相对于膜面的法线方向±40℃以内。含有氧化锆的层的面方向的龟裂容易引起含有氧化锆的层的剥离，因此，优选纵裂纹的延展方向与可限制的含有氧化锆的层膜面的法线方向平行的方向。但是，只要是相对于法线方向±40°以内的斜度，就能够充分得到防止含有氧化锆的层剥离的效果。
纵裂纹的延展方向的更优选的范围为相对于含有氧化锆的层的膜面法线方向±20°以内的范围。
优选含有氧化锆的层上的纵裂纹彼此的间隔(间距)为形成于耐热基材上的总膜厚(其中，除去粘合涂层)的5～100％。通过以这样的间隔向含有氧化锆的层导入纵裂纹，能够得到具备耐剥离性优良的含有氧化锆的层的隔热涂敷部件。当间距不足5％时，含有氧化锆的层与底层的粘合涂层的粘接面积减小，粘合力不足，有时容易发生剥离。当间隔超过100％时，在龟裂前端沿剥离方向的特殊应力增大，有时诱发剥离。
具备纵裂纹的含有氧化锆的层，例如能够在火焰喷涂法或电子束物理蒸镀法的含有氧化锆的层的成膜时形成。
在通过火焰喷涂法形成具备纵裂纹的含有氧化锆的层的情况下，将火焰喷涂距离(火焰喷涂喷枪和耐热基材的距离)从用于目前含有氧化锆的层的成膜的火焰喷涂距离的1/4左右靠近到2/3左右、或火焰喷涂距离与目前相同大小，将输入到火焰喷涂喷枪的电力从目前使用的电力的2倍左右提高到25倍左右，由此能够纵裂纹导入含有氧化锆的层。即，通过火焰喷涂提高向具有粘合涂层的耐热基材喷来的溶融或半溶融状态的粒子的温度，由此加大在耐热基材上进行急冷凝固时的温度梯度，能够通过凝固时的收缩导入纵裂纹。据该方法，通过调整火焰喷涂距离及/或向火焰喷涂喷枪的输入电力，能够容易控制纵裂纹的间隔或频度(纵裂纹的面积密度)，能够形成具备所希望的特性的含有氧化锆的层。由此，能够容易形成具备优良的耐剥离性、热循环耐久性的隔热涂敷部件。
在通过电子束物理蒸镀法形成具备纵裂纹的含有氧化锆的层的情况下，例如，使用Ardennes社制电子束蒸镀装置(例如，TUBA150)，将上述烧结坯料用于靶材料，在以电子束输出50kW、气氛为10-4torr的减压环境、耐热基材温度1000℃为代表的条件下，能够容易形成具备纵裂纹的含有氧化锆的层。
下面，参照附图，对本发明的几个最佳实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。
第一实施方式为在耐热基材上依次包括粘合涂层和包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7的陶瓷层的隔热涂敷部件。粘合涂层的厚度为0.01～1mm，陶瓷层的厚度为0.01～1mm。粘合涂层以MCrAlY合金(“M”表示金属元素，优选为Ni或Co、Fe等单一元素或这些当中的两种以上的组合)为原料，通过低压等离子法或电子束物理蒸镀法等形成。包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7的陶瓷层通过将CaO/MgO掺杂A2Zr2O7的粉作为火焰喷涂粉末材料使用的火焰喷涂法、或将CaO/MgO掺杂A2Zr2O7的烧结坯料用于靶材料的蒸镀法形成。作为通式A2Zr2O7表示的氧化物，优选Sm2Zr2O7 。如后述的实施例所示，是由于Sm2Zr2O7热传导率低的缘故。隔热涂敷部件优选用于燃气轮机部件。
通过使用CaO/MgO掺杂A2Zr2O7，隔热涂敷部件与YSZ的线膨胀率大致同等，并且与YSZ相比为低热传导率。例如，YSZ火焰喷涂被膜的热传导率为0.74W/mK～2.02W/mK(来自实验值)。
第二实施方式为在耐热基材上依次包括粘合涂层和包含A’1B1Zr2O7的陶瓷层的隔热涂敷部件。粘合涂层的厚度为0.01～1mm，陶瓷层的厚度为0.01～1mm。粘合涂层以MCrAlY合金(“M”表示金属元素，优选为Ni或Co、Fe等单一金属元素或这些当中的两种以上的组合)为原料，通过低压等离子法或电子束物理蒸镀法等形成。包含A’1B1Zr2O7的陶瓷层通过将A’1B1Zr2O7粉作为火焰喷涂粉末材料使用的火焰喷涂法、或将A’1B1Zr2O7的烧结坯料用于靶材料的蒸镀法形成。作为通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物，优选Sm1Yb1Zr2O7。是由于Sm1Yb1Zr2O7为低热传导率，且具有与YSZ大致同等的线膨胀率的缘故。隔热涂敷部件优选用于燃气轮机部件。
通过使用A’1B1Zr2O7，其与YSZ大致同等的线膨胀率，与YSZ相比为低热传导率。例如，YSZ火焰喷涂被膜的热传导率为0.74～2.02W/mK，但A’1B1Zr2O7通常为0.3W/mK～1.5W/mK。
第三实施方式如图1所示，陶瓷层具有气孔，得到要求低热传导率的隔热涂敷部件。图1表示隔热涂敷部件，其在耐热基材21上依次包括粘合涂层22和包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的陶瓷层24，陶瓷层24具有气孔24P。粘合涂层22的厚度为0.01～1mm，陶瓷层24的厚度为0.1～1mm。陶瓷层24的气孔率为1％～30％。
根据第三实施方式，得到具备低热传导的隔热涂敷膜的隔热涂敷部件。因此，能够提高耐热基材21的可靠性。另外，有关陶瓷层24，相对于耐热基材21的延展性或弯曲性的追随性与YSZ同等。
第四实施方式如图2所示，陶瓷层和含有氧化锆的层具有气孔，得到低热传导耐久性良好的隔热涂敷部件。图2表示隔热涂敷部件，其在耐热基材31上依次包括粘合涂层32、含有氧化锆的层33和包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的陶瓷层34，含有氧化锆的层33具有气孔33P，陶瓷层34具有气孔34P。粘合涂层32的厚度为0.01～1mm。含有氧化锆的层33和陶瓷层的34总厚度为0.1～1mm，含有氧化锆的层33的厚度为含有氧化锆的层33和陶瓷层34总厚度的10％～90％，陶瓷层34的厚度为形成于耐热基材31上的含有氧化锆的层33和陶瓷层34的总厚度的10％～90％。含有氧化锆的层33和陶瓷层34的气孔率分别为1％～30％。
根据第四实施方式，通过具有气孔的含有氧化锆的层和陶瓷层，得到具备低热传导且耐久性良好的隔热涂敷膜的隔热涂敷部件。因此，能够提高耐热基材31的可靠性。另外，能够低成本地制造隔热涂敷部件。
第五实施方式如图3所示，陶瓷层具有气孔，含有氧化锆的层为具有纵裂纹的层，得到低热传导，且高耐久性的隔热涂敷部件。图3表示隔热涂敷部件，其在耐热基材41上依次包括粘合涂层42、含有氧化锆的层43和含有CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的陶瓷层44，含有氧化锆的层43具有纵裂纹43C，陶瓷层44具有气孔44P。粘合涂层42的厚度为0.01～1mm。含有氧化锆的层43和陶瓷层44的总厚度为0.1～1mm，含有氧化锆的层43的厚度为含有氧化锆的层43和陶瓷层44总厚度的10％～90％，陶瓷层44的厚度为形成于耐热基材41上的含有氧化锆的层43和陶瓷层44总厚度的10％～90％。含有氧化锆的层43的纵裂纹彼此的间隔(纵裂纹间距)为含有氧化锆的层43和陶瓷层44总厚度的5％～100％，纵裂纹的延展方向在相对于膜面的法线方向(图示上下方向)±40°以内。陶瓷层44的气孔率为1％～30％。
根据第五实施方式，通过具有气孔的陶瓷层，能够得到隔热的效果，通过含有氧化锆的层的纵裂纹组织能够得到热循环耐久性。因此，能够提高耐热基材41的可靠性。另外，能够低成本地制造隔热涂敷部件。
第六实施方式如图4所示，在陶瓷层上设有纵裂纹，得到要求耐久性的隔热涂敷部件。图4表示隔热涂敷部件，其在耐热基材51上依次包括粘合涂层52和包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的陶瓷层54，陶瓷层54具有纵裂纹54C。粘合涂层52的厚度为0.01～1mm。陶瓷层54的厚度为0.1～1mm，纵裂纹间距为陶瓷层54厚度的5％～100％，纵裂纹的延展方向在相对于膜面的法线方向(图示上下方向)±40°以内。
根据第六实施方式，通过陶瓷层的纵裂纹组织能够提高热循环耐久性。
第七实施方式如图5所示，在陶瓷层和含有氧化锆的层上设有纵裂纹，得到通常的热传导且可期待超高耐久性的隔热涂敷部件。图5表示隔热涂敷部件，其在耐热基材61上依次包括粘合涂层62和含有氧化锆的层63和包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的陶瓷层64，含有氧化锆的层63具有纵裂纹63C，陶瓷层64具有纵裂纹64C。粘合涂层62的厚度为0.01～1mm。含有氧化锆的层63和陶瓷层64总厚度为0.1～1mm，含有氧化锆的层63的厚度为含有氧化锆的层63和陶瓷层64总厚度的10％～90％，陶瓷层64的厚度为含有氧化锆的层63和陶瓷层64总厚度的10％～90％。含有氧化锆的层63和陶瓷层64的纵裂纹间距分别为含有氧化锆的层63和陶瓷层64总厚度的5％～100％，纵裂纹的延展方向在相对于膜面的法线方向(图示上下方向)±40°以内。
根据第七实施方式，通过含有氧化锆的层和陶瓷层的纵裂纹组织提高热循环耐久性。
第八实施方式如图6所示，利用EB-PVD(电子束物理蒸镀法)使陶瓷形成为柱状组织，得到非常高的耐久性、且低热传导率的隔热涂敷部件。图6表示隔热涂敷部件，其在耐热基材71上依次包括粘合涂层72和包含CaO/MgO掺杂A2Zr2O7或A’1B1Zr2O7的陶瓷层74，陶瓷层74具有柱状组织74L。粘合涂层72的厚度为0.01～1mm。陶瓷层74的厚度为0.1～1mm。
根据第八实施方式，通过陶瓷层的柱状组织的存在，能够提高热循环耐久性。该情况下，陶瓷层的热传导率与火焰喷涂涂敷层相比较差，当与通过EB-PVD得到的YSZ相比时，能够降低20％以上的热传导率。
本发明的隔热涂敷部件适用于产业用燃气轮机的动翼或静翼、或燃烧器的内筒或尾筒等高温部件。另外，不限于产业用燃气轮机，也能够适用于汽车或喷气式飞机等发动机的高温部件的隔热涂敷膜。通过在这些部件上包覆本发明的隔热涂敷膜，能够构成热循环耐久性优良的燃气轮机部件或高温部件。
图7和图8是表示可适用本发明的隔热涂敷膜的叶轮翼(叶轮部件)的构成例的立体图。图7所示的燃气轮机动翼140具备固定于圆盘侧的楔形榫141、平台142、翼部143等而构成。另外，图8所示的燃气轮机静翼150具备内护罩151、外护罩152、翼部153等而构成，在翼部153上形成有密封翼片冷却孔154、切口155等。
参照图9，对可适用图7和图8所示的叶轮翼140、150的燃气轮机进行说明。图9是示意性表示本发明燃气轮机的部分截面构造的图。该燃气轮机160具备彼此直接连结的压缩机161和叶轮162。压缩机161，例如作为轴流压缩机而构成，将大气或规定的气体作为动作流体从吸入口吸入并使之升压。在该压缩机161的喷出口连接有燃烧器163，从压缩机161喷出来的动作流体通过燃烧器163加热到规定的叶轮入口温度。而且，升温到规定温度后的动作流体向叶轮162供给。如图9所示，在叶轮162的外壳内部设有数段(图9为四段)上述的燃气轮机静翼150。另外，上述的燃气轮机动翼140安装在主轴164上，以使之与各静翼150形成一组的段。主轴164的一端与压缩机161的旋转轴165连接，另一端连接未图示的发动机的旋转轴。
根据这样的构成，如果将高温高压的动作流体从燃烧器163向叶轮162的外壳内供给，则动作流体在外壳内进行膨胀，由此，使主轴164进行旋转，从而驱动与该燃气轮机160连接着的未图示的发动机。即，将通过固定于外壳上的各静翼150使压力下降，由此产生的运动能量通过安装于主轴164上的各动翼140变换成旋转扭矩。而且，将产生的旋转扭矩传递给旋转轴165，从而驱动发动机。
如果将本发明的隔热涂敷部件用于这些叶轮翼，则成为隔热效果和耐剥离性优良的叶轮翼，因此能够在更高的温度环境下使用，还能够实现耐久性优良、长寿命的叶轮翼。另外，所谓可在更高温度的环境下能够应用，是指提高动作流体温度的意思，由此，也能够提高燃气轮机效率。另外，本发明的隔热涂敷部件其隔热性优良，因此能够减小冷却用空气流量，可有利于性能提高。
本发明的隔热涂敷部件不限于燃气轮机，也能够应用于狄赛尔发动机的活塞顶部或喷气发动机部件等。
第九实施方式中，为利用在通式A2Zr2O7表示的氧化物中添加5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物(CaO/MgO掺杂A2Zr2O7)，制作烧结体的隔热涂敷部件。作为由通式A2Zr2O7表示的氧化物，优选在Sm2Zr2O7中分别添加了10摩尔％的CaO及MgO的CaO/MgO掺杂A2Zr2O7。这是因为，XRD型主要为Sm1.8Ca0.1Mg0.1Zr2O7，如后述的实施例所示，其热传导率低的缘故。烧结体能够用于宇宙飞船用陶瓷砖等。
该烧结体使用CaO/MgO掺杂A2Zr2O7，由此，与YSZ相比，为低热传导率。
第十实施方式中，为利用在通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物做成烧结体的隔热涂敷部件。作为通式A’1B1Zr2O7表示的氧化物，优选Sm1Yb1Zr2O7。这是因为，其为低热传导率且具有与YSZ同等的线膨胀系数的缘故。烧结体能够用于宇宙飞船用陶瓷砖等。
该烧结体使用A’1B1Zr2O7，由此，与YSZ相比，为低热传导率。
第十一实施方式中，利用由通式A”2Ce2O7表示的氧化物做成烧结体的隔热涂敷部件。作为通式A”2Ce2O7表示的氧化物，优选La2Ce2O7。这是因为，其为低热传导率且具有与YSZ同等的线膨胀系数的缘故。烧结体能够用于宇宙飞船用陶瓷砖等。
该烧结体使用A”2Ce2O7，由此，与YSZ相比，为低热传导率。
(实施例)
下面，对本发明的实施例进行说明，但本发明不限定于这些实施例。
(组成例1)
设在Sm2Zr2O7中添加了10mol％MgO的组成为组成例1。为了得到该组成，以ZrO2粉(日本Yttrium制，微粉TZ-0即ZrO2)和Sm2O3粉(日本Yttrium制，微粉99.9％纯度Sm2O3粉)、MgO粉(TATEHO化学制、将碳酸镁换算成MgO)为原料使用。
(组成例2)
设在Sm2Zr2O7中添加了20mol％MgO的组成为组成例2。为了得到该组成，除了改变MgO的添加量之外，使用与组成例1相同的原料。
(组成例3)
设在Sm2Zr2O7中添加了10mol％CaO组成为组成例3。为了得到该组成，除了使用CaO代替组成例1的MgO之外，使用与组成例1相同的原料。但是，作为CaO原料，将和光纯药制的试剂碳酸钙换算成CaO使用。
(组成例4)
设在Sm2Zr2O7中添加了20mol％CaO的组成为组成例4。为了得到该组成，除改变了CaO的添加量之外，使用与组成例3相同的原料。
(组成例5)
设在Sm2Zr2O7中添加了10mol％的CaO及10mol％的MgO的组成为组成例5。为了得到该组成，以ZrO2粉(日本Yttrium制，微粉TZ-0即ZrO2)和Sm2O3粉(日本Yttrium制，微粉99.9％纯度Sm2O3粉)、MgO粉(TATEHO化学制、高纯度氧化镁)以及碳酸钙(和光纯药制、将试药碳酸钙换算成CaO)为原料使用。
(组成例6)
设Sm1Yb1Zr2O7的组成为组成例6。为了得到该组成，以ZrO2粉(日本Yttrium制、微粉TZ-0即ZrO2)和Sm2O3粉(日本Yttrium制、微粉99.9％纯度Sm2O3粉)、Yb2O3粉(日本TATEHO化学制、99.9％纯度Yb2O3粉)为原料使用。
(组成例7)
设La1Ce1Zr2O7的组成为组成例7。为了得到该组成，以ZrO2粉(日本Yttrium制、微粉TZ-0即ZrO2)和La2O3粉(日本Yttrium制、将氢氧化镧换算成La2O3粉)、Ce2O3粉(日本Yttrium制、99.9％纯度Ce2O3粉)为原料使用。
(组成例8)
设La2Ce2O7的组成为组成例8。为了得到该组成，以La2O3粉(日本Yttrium制、将氢氧化镧换算成La2O3粉)以及Ce2O3粉(日本Yttrium制、99.9％纯度Ce2O3粉)为原料使用。
(比较组成例1)
设含有8质量％Y2O3的YSZ为比较组成例1。为了得到该组成，以Sulzer-metco社制204NS-G(8质量％的氧化钇和92质量％的氧化锆的配合比)为原料使用。
(比较组成例2)
设Sm2Zr2O7为比较组成例2。为了得到该组成，以ZrO2粉(日本Yttrium制、微粉TZ-0即ZrO2)和Sm2O3粉(日本Yttrium制、微粉99.9％纯度Sm2O3)为原料使用。
(实施例1～7、比较例1及比较例2)
分别使用上述组成例1～8、比较组成例1及比较组成例2记载的原料，通过常压烧结法，在烧结温度1700℃、设烧结时间为四个小时，制成了分别具有上述组成例1～8、比较组成例1及比较组成例2的组成的实施例1～8、比较例1及比较例2的烧结体。图10表示实施例1～7、比较例1及比较例2的各烧结体的热传导率。
另外，表1表示实施例5、实施例6、实施例8及比较例1在800℃时的热传导率。
另外，通过JIS R 1611限定的激光闪光法测定出了热传导率。
表1
  比较例1   实施例5   实施例6   实施例8
  800℃的热传导率(W/mK)   2.11   0.85   0.98   1.0
(实施例9～16、比较例3及比较例4)
通过以下的方法形成分别具有上述组成例1～8、比较组成例1及比较组成例2的组成的陶瓷层(外涂层)，制作成实施例9～16、比较例3及比较例4的试料。
作为耐热基材使用了Ni基耐热合金，但该合金组成为16质量％的Cr、8.5质量％的Co、1.75质量％的Mo、2.6质量％的W、1.75质量％的Ta、0.9质量％的Nb、3.4质量％的Al、3.4质量％的Ti、以及剩余部分Ni。耐热基材的尺寸为厚2mm、宽3mm、长26mm的长方体。
在通过Al2O3将耐热基材的表面进行火焰喷涂后，在其上通过低压等离子火焰喷涂法形成0.1mm厚度的32质量％的Ni、21质量％的Cr、8质量％的Al、0.5质量％的Y、及剩余部分Co组成的CoNiCrAlY合金形成的粘合涂层。
通过大气等离子火焰喷涂法在该CoNiCrAlY的粘合涂层上成膜0.5mm厚度的上述组成例1～7、比较组成例1及比较组成例2的各组成的陶瓷层(外涂层)，以使之成为气孔率为10％的多孔组织。另外，大气压等离子火焰喷涂法使用Sulzer-metco社制火焰喷涂喷枪(F4喷枪)，使用通过粉末混合法，由上述组成例1～7、比较组成例1及比较组成例2的各自所示的原料合成的火焰喷涂粉末，在火焰喷涂电流600(A)、火焰喷涂距离150(mm)、粉末供给量60(g/min)、Ar/H2量：35/7.4(1/min)的条件下，进行了成膜，该膜含有气孔。
对得到的实施例9～14、实施例16、比较例3及比较例4的试验片，使用具有扫描电子显微镜(SEM)部和在高温下能够行程控制压缩变位的装置的带SEM伺服试验机，通过特开2004-12390号公报记载的带SEM伺服试验测定出了纵裂纹穿通时的表面变形。图11表示其结果。
根据图11可知，本发明的隔热涂敷材料与YSZ相比，纵裂纹穿通时的表面变形小，对于基材的延展或弯曲的追随性与YSZ同等以上。
另外，对实施例13、14、16以及比较例3，通过以下的方法，进行了800℃的热传导率的测定及热循环耐久性的评价。
热传导率的测定
对通过以上得到的各试料进行了热传导率的测定。热传导率通过JIS R1611限定的激光闪光法进行了测定。
热循环耐久性的评价
图12是用于热循环耐久性评价的激光式热循环试验装置的示意剖面图。该图所示的激光式热循环试验装置在配设于主体部133上的试料支承台132配置在耐热基材131A上形成有隔热涂敷膜131B的试料131，以使隔热涂敷膜131B成为外侧，通过碳酸气体激光器130对该试料131照射激光L，从隔热涂敷膜131B侧对试料131进行加热。另外，在由激光器130进行加热的同时，通过从穿通主体部133，配设在与主体部133内部的试料131里面侧对置的位置的冷却气体喷嘴134的前端喷出的气体流F，从其里面侧对试料131进行冷却。
根据该激光式热循环试验装置，容易能够在试料131内部形成温度梯度，能够进行适应应用于燃气轮机部件等高温部件时的使用环境的评价。图13A是示意性表示通过图12所示的装置供给到热循环试验中的试料的温度变化的曲线。该图所示的曲线A～C分别与图13B所示的试料131的温度测定点A～C相对应。如图13A及图13B所示，据图12所示的装置，能够加热成沿试料131的隔热涂敷膜131B表面(A)、隔热涂敷膜131B和耐热基材131A的界面(B)、耐热基材131A的里面侧(C)的顺序，温度依次降低。
因此，例如，通过设隔热涂敷膜131B的表面为1200℃以上的高温，设隔热涂敷膜131B和耐热基材131A的界面的温度为800℃～1000℃，能够成为与实际燃气轮机相同的温度条件。另外，本试验装置的加热温度和温度梯度通过调整激光装置130的输出和气体流F，能够容易成为所希望的温度条件。
本例中，使用图12所示的激光式热循环试验装置，设最高表面温度(隔热涂敷膜表面的最高温度)为1500℃，设最高界面温度(隔热涂敷膜和耐热基材的界面的最高温度)为1000℃，进行重复的加热。此时，成为加热三分钟，冷却三分钟的反复(设定为冷却时的表面温度为100℃以下)。将在该热循环试验中隔热涂敷膜发生剥离时刻的循环数作为热循环耐久性的评价值。
表2表示实施例13、14、16及比较例3的试验片的热传导率及热循环耐久性。
表2
  比较例3   实施例13   实施例14   实施例16
  800℃的热传导率(W/mK)   0.74～1.4   0.26～0.65   0.28～0.70   0.28～0.72
  热循环耐久性   10～100次   25～125次   20～120次   20～120次
(实施例17～19)
通过以下的方法形成分别具有上述组成例5、6及8的组成的陶瓷层(外涂层)，制作成实施例17～19的试料。
使用与实施例9～16、比较例3及4的试料相同的原材料，通过相同的方法，在耐热基材上形成了粘合涂层。
通过大气等离子火焰喷涂法在该粘合涂层上成膜0.25mm厚度的含有氧化锆的层(YSZ)，使之成为气孔率为10％的多孔组织。另外，大气压等离子火焰喷涂法使用Sulzer-metco社制火焰喷涂喷枪(F4喷枪)，使用Sulzer-metco社制的204NS-G的火焰喷涂粉末，在火焰喷涂电流600(A)、火焰喷涂距离150(mm)、粉末供给量60(g/min)、Ar/H2量：35/7.4(1/min)的条件下，进行了含有气孔的成膜。
通过与实施例9～16、比较例3及比较例4相同的方法，在该含有氧化锆的层上形成上述组成例5、6及8的各组成的陶瓷层(外涂层)。其中，陶瓷层(外涂层)的厚度为0.25mm。
通过与上述实施例13、14、16及比较例3相同的方法，对实施例17～19的各试验片进行了800℃的热传导率的测定及热循环耐久性的评价。表3表示各试验片的热传导率及热循环耐久性。
表3
  实施例17   实施例18   实施例19
  800℃的热传导率(W/mK)   0.50～1.03   0.51～1.05   0.51～1.06
  热循环耐久性   25～125次   20～120次   20～120次
(实施例20～22)
通过以下的方法形成分别具有上述组成例5、6及8的组成的陶瓷层(外涂层)，制作成实施例20～22的试料。
使用与实施例9～16、比较例3及4的试料相同的原材料，通过相同的方法，在耐热基材上形成了粘合涂层。
通过大气等离子火焰喷涂法在该粘合涂层上成膜0.25mm厚度的含有氧化锆的层(YSZ)，以使之成为纵裂纹组织(纵裂纹间隔：约150μm)。另外，大气压等离子火焰喷涂法使用Sulzer-metco社制火焰喷涂喷枪(F4喷枪)，使用Sulzer-metco社制的204NS-G的火焰喷涂粉末(含有氧化锆的层为其一例的YSZ的情况)，在粉末供给量60(g/min)、Ar/H2量：35/7.4(1/min)的条件下，进行了纵裂纹形成。纵裂纹的导入通过使火焰喷涂距离(火焰喷涂喷枪和耐热基材的距离)由用于目前含有氧化锆的层的成膜的火焰喷涂距离的150mm靠近100mm，或火焰喷涂距离与目前相同，且将火焰喷涂喷枪电流由600A提高到650A来进行。
通过与实施例9～16、比较例3及4相同的方法，在该含有氧化锆的层上形成上述组成例5、6及8的各组成的陶瓷层(外涂层)。其中，陶瓷层(外涂层)的厚度为0.25mm。
通过与上述实施例13、14、16及比较例3相同的方法，对实施例20～22的各试验片进行了800℃的热传导率的测定及热循环耐久性的评价。表4表示各试验片的热传导率及热循环耐久性。
表4
  实施例20   实施例21   实施例22
  800℃的热传导率(W/mK)   1.02～1.34   1.03～1.36   1.03～1.37
  热循环耐久性   45～155次   40～150次   40～150次
(实施例23～25及比较例5)
通过以下的方法形成分别具有上述组成例5、6、8及比较组成例1的组成的陶瓷层(外涂层)，制作成实施例23～25及比较例5的试料。
使用与实施例9～16、比较例3及4相同的原材料，通过相同的方法，在耐热基材上形成了粘合涂层。
通过大气等离子火焰喷涂法在该粘合涂层上成膜0.5mm的厚度，以使上述组成例5、6、8及比较组成例1的各组成的陶瓷层(外涂层)为纵裂纹组织(纵裂纹间隔：约150μm)。另外，大气压等离子火焰喷涂法使用Sulzer-metco社制火焰喷涂喷枪(F4喷枪)，使用通过粉末混合法由上述组成例5、6、8及比较组成例1各自所示的原料合成的火焰喷涂粉末，在粉末供给量60(g/min)、Ar/H2量：35/7.4(1/min)的条件下，进行了纵裂纹形成。纵裂纹的导入通过使火焰喷涂距离(火焰喷涂喷枪和耐热基材的距离)由用于目前含有氧化锆的层的成膜的火焰喷涂距离的150mm靠近100mm，或火焰喷涂距离与目前相同，且将火焰喷涂喷枪电流由600A提高到650A来进行。
通过与上述实施例13、14、16及比较例3相同的方法，对实施例23～25以及比较例5的各试验片进行了800℃的热传导率的测定及热循环耐久性的评价。表5表示各试验片的热传导率及热循环耐久性。
表5
  比较例5   实施例23   实施例24   实施例25
  800℃的热传导率(W/mK)   1.78～2.02   0.73～0.83   0.76～0.96   0.78～0.96
  热循环耐久性   50～150次   70～180次   70～180次   70～180次
(实施例26～28)
通过以下的方法形成分别具有上述组成例5、6、8的组成的陶瓷层(外涂层)，制作成实施例26～28的试料。
使用与实施例9～16、比较例3及4相同的原材料，通过相同的方法，在耐热基材上形成了粘合涂层。
在该粘合涂层上，通过与上述实施例20～22相同的材料及方法，形成了具有纵裂纹组织的含有氧化锆的层。
在该粘合涂层上，通过与上述实施例23～25相同的材料及方法，形成了具有纵裂纹组织的陶瓷层(外涂层)。
通过与上述实施例13、14、16及比较例3相同的方法，对实施例26～28的各试验片进行了800℃的热传导率的测定及热循环耐久性的评价。表6表示各试验片的热传导率及热循环耐久性。
表6
  实施例26   实施例27   实施例28
  800℃的热传导率(W/mK)   1.26～1.43   1.27～1.49   1.28～1.49
  热循环耐久性   70～180次   70～180次   70～180次
(实施例29～31以及比较例6)
通过以下的方法形成分别具有上述组成例5、6、8以及比较组成例1的组成的陶瓷层(外涂层)，制作成实施例29～31及比较例6的试料。
使用与实施例9～16、比较例3及4相同的原材料，通过相同的方法，在耐热基材上形成了粘合涂层。
将分别由上述组成例5、6、8及比较组成例1记载的原料组成的烧结坯料用于靶材料，通过电子束物理蒸镀法(EB-PVD)，在该粘合涂层上形成了0.5mm厚度的陶瓷层(外涂层)。电子束物理蒸镀法使用Ardennes社制电子束蒸镀装置(例如，TUBA150)，将上述烧结坯料用于靶，在电子束输出50kW、气氛为10-4torr的减压环境、耐热基材温度1000℃的条件下进行。
通过与上述实施例13、14、16及比较例3相同的方法，对实施例29～31以及比较例6的各试验片进行了800℃的热传导率的测定及热循环耐久性的评价。表7表示各试验片的热传导率及热循环耐久性。
表7
  比较例6   实施例29   实施例30   实施例31
  800℃的热传导率(W/mK)   1.65～1.9   0.73～0.83   0.76～0.96   0.78～0.96
  热循环耐久性   50～150次   70～180次   70～180次   70～180次
在上述各实施例中，作为与本发明的“CaO/MgO掺杂A2Zr2O7”相对应的组成，使用组成例1～5，作为与本发明的“A’1B1Zr2O7”相对应的组成，使用组成例6及7，作为与本发明的“A”2B1Ce2O7”相对应的组成，使用组成例8，但本发明采用的组成不限定于这些组成例。在上述各实施例中，即使将相当于元素A、A’、A”或B的元素置换成本申请的各权利要求项上述的范围内的其他元素，也能得到与上述各实施例大致相同的效果。

Claims (28)

1、一种隔热涂层材料，其中，包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构。
2、一种隔热涂层材料，其中，含有由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。
3、一种隔热涂层材料，其中，含有通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。
4、权利要求1～3中任一项所述的隔热涂层材料，其中，在耐热基材上进行火焰喷涂或蒸镀，所述耐热基材为用于燃气轮机用部件的基材。
5、一种隔热涂敷部件，含有：
耐热基材、
形成于该耐热基材上的粘合涂层、
形成于该粘合涂层上的陶瓷层，其中，
该陶瓷层包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5％～30％的摩尔MgO的至少一种而成的氧化物，且该陶瓷层的10体积％以上具有烧绿石型结晶结构。
6、一种隔热涂敷部件，含有：
耐热基材、
形成于该耐热基材上的粘合涂层、
形成于该粘合涂层上的陶瓷层，其中，
该陶瓷层包含由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。
7、一种隔热涂敷部件，含有：
耐热基材、
形成于该耐热基材上的粘合涂层、
形成于该粘合涂层上的陶瓷层，其中，
该陶瓷层包含由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。
8、权利要求5～7中任一项所述的隔热涂敷部件，其中，所述陶瓷层具有气孔率1％～30％的气孔。
9、权利要求5～8中任一项所述的隔热涂敷部件，其中，所述陶瓷层在其厚度方向上具有纵裂纹，所述纵裂纹的间隔为除所述耐热基材上的粘合涂层以外的全部层厚的5％～100％。
10、权利要求5～7中任一项所述的隔热涂敷部件，其中，所述陶瓷层为柱状晶。
11、权利要求5～10中任一项所述的隔热涂敷部件，其中，在所述粘合涂层和所述陶瓷层之间还具有含有氧化锆的层。
12、权利要求11所述的隔热涂敷部件，其中，所述含有氧化锆的层具有气孔率为1％～30％的气孔。
13、权利要求11或12所述的隔热涂敷部件，其中，所述含有氧化锆的层在其厚度方向上具有纵裂纹，所述纵裂纹的间隔为所述耐热基材上的除粘合涂层以外的全层厚的5％～100％。
14、一种燃气轮机，其中，具备权利要求5～13中任一项所述的隔热涂敷部件。
15、一种烧结体，其中，包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构。
16、一种烧结体，其中，含有通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。
17、一种烧结体，其中，所述烧结体含有通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。
18、一种隔热涂敷部件的制造方法，其中，包括：
在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；
在该粘合涂层上形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层含有在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构。
19、一种隔热涂敷部件的制造方法，其中，包括：
在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；
在该粘合涂层上形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层含有由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物。
20、一种隔热涂敷部件的制造方法，其中，包括：
在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；
在该粘合涂层上形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层含有由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物。
21、权利要求18～20中任一项所述的隔热涂敷部件的制造方法，其中，在所述粘合涂层形成步骤和所述陶瓷层形成步骤之间，包括形成含有氧化锆的层的步骤。
22、权利要求21所述的隔热涂敷部件的制造方法，其中，所述含有氧化锆的层形成步骤包含向所述含有氧化锆的层导入气孔的阶段。
23、权利要求21或22所述的隔热涂敷部件的制造方法，其中，所述含有氧化锆的层形成步骤包含向所述含有氧化锆的层导入厚度方向的纵裂纹的阶段。
24、权利要求18～23中任一项所述的隔热涂敷部件的制造方法，其中，所述陶瓷层形成步骤包含向所述陶瓷层导入气孔的阶段。
25、权利要求18～24中任一项所述的隔热涂敷部件的制造方法，其中，所述陶瓷层形成步骤包含向所述陶瓷层导入厚度方向的纵裂纹的阶段。
26、一种隔热涂敷部件的制造方法，其中，包括：
在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；
在该粘合涂层的上面使用电子束物理蒸镀法形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层包含在由通式A2Zr2O7(其中，A表示La、Nd、Sm、Gd或Dy中的任一种)表示的氧化物中添加了5摩尔％～30摩尔％的CaO及5摩尔％～30摩尔％的MgO的至少一种而成的氧化物，且具有10体积％以上的烧绿石型结晶结构。
27、一种隔热涂敷部件的制造方法，其中，包括：
在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；
在该粘合涂层的上面使用电子束物理蒸镀法形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层具有包含由通式A’1B1Zr2O7(其中，A’及B分别表示La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ce或Yb中的任一种，且A’及B为彼此不同的元素)表示的氧化物的柱状晶。
28、一种隔热涂敷部件的制造方法，其中，包括：
在耐热基材上形成粘合涂层的步骤；
在该粘合涂层的上面使用电子束物理蒸镀法形成陶瓷层的步骤，该陶瓷层具有包含由通式A”2Ce2O7(其中，A”表示La、Sm或Yb中的任一种)表示的氧化物的柱状晶。
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