CN111566073B - 具有由钼-碳化钛复合材料制成的接合层的陶瓷材料复合体、部件、燃气涡轮机和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及材料复合体（1），其具有第一层（2）和布置在第一层（2）上的第二层（3），所述第一层至少由陶瓷第一材料形成，所述第二层至少由不同于第一材料的陶瓷第二材料形成。为了实现更高的可热负荷性和/或可机械负荷性，设置了布置在第一层（2）和第二层（3）之间并且至少部分由钼‑碳化钛复合材料形成的接合层（4），通过该接合层将第一层（2）与第二层（3）接合。

Description

具有由钼-碳化钛复合材料制成的接合层的陶瓷材料复合体、 部件、燃气涡轮机和方法

第一方面涉及材料复合体，其具有由第一陶瓷材料制成的第一层和由第二陶瓷材料制成的第二层。本发明的第二方面涉及具有这样的材料复合体的部件。本发明的第三方面涉及具有这样的部件的燃气涡轮机。最后，本发明的第四方面涉及用于制造这样的材料复合体的方法。

在高温应用中，例如在燃气涡轮机中，经常使用由金属合金组成的部件，这些部件被陶瓷材保护以免受热过负荷。例如，用于高温应用的部件可以具有金属载体，该金属载体涂覆有陶瓷材料。通过由陶瓷材料形成的这样的热障层，可以增加部件的可热负荷性。这例如在通过提高部件的可热负荷性而实现更高燃烧温度的燃气涡轮机中是有利的。通过提高燃烧温度，提高燃气涡轮机的热力学效率，这可以产生减少的燃料消耗和有害物质排放。

如果热障层由两种不同陶瓷材料的材料复合体形成，则可以特别地提高可热负荷性。该材料复合体可以具有由陶瓷第一材料制成的第一层和由陶瓷第二材料制成的第二层。问题是，第一材料和第二材料可能具有不同的热膨胀系数或其它偏差的机械性能。由此可能导致材料复合体在机械或热负荷下发生喷射破裂（Sprühbrüche）。特别是因为陶瓷材料通常极脆而造成这一点。

本发明的目的是增加一开始提到的材料复合体的可机械负荷性和/或可热负荷性。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题来实现。具有适当扩展的有利实施方案是从属权利要求的主题。

本发明以材料复合体为出发点，其具有至少由陶瓷第一材料形成的第一层和布置在第一层上且至少由不同于第一材料的第二陶瓷材料形成的第二层。第一层和第二层可各自二维延伸。这意味着与沿着垂直于厚度的两个空间方向的尺寸相比，第一层和/或第二层的厚度小。在这种情况下，小特别是指在第一层或第二层的厚度与垂直于厚度的空间方向的每个之间的倍数为至少10、至少100或至少1000。

为了现在获得更高的可热负荷性和/或可机械负荷性，根据本发明设置了，设置了布置在第一层和第二层之间且至少部分由钼-碳化钛复合材料形成的接合层，通过该接合层将第一层与第二层接合。换句话说，第一层通过接合层与第二层接合，其中该接合层至少部分由钼-碳化钛复合材料形成。在一些实施方案中，接合层仅由钼-碳化钛复合材料形成。在其它实施方案中，接合层由材料混合物形成，该材料混合物包含钼-碳化钛复合材料和至少一种其它材料。钼-碳化钛复合材料的特征在于在室温下的塑性延性高达10％，在直至超过1200摄氏度下具有无限的压缩延性并且具有高的可热负荷性。因此，钼-碳化钛复合材料在一定程度上是“弹性陶瓷”。因此，根据本发明，在第一层和第二层之间布置了弹性但可热负荷的接合层。由于其弹性或延性，接合层能够吸收第一层和第二层之间的应力，该应力例如可由不同的热膨胀系数产生。以这种方式，通过根据本发明的接合层，可以与现有技术相比改进材料复合体的可热负荷性和/或可机械负荷性。

特别地设置了，接合层与第一层和与第二层均直接接触。换句话说，接合层布置在第一层和第二层之间并且与第一层和与第二层均直接机械接触。特别地，在第一层和接合层之间和/或在接合层和第二层之间各自不存在空气夹杂物。由这种结构产生该材料复合体的特别的密实性。

根据一个扩展方案设置了，接合层与第一层和与第二层均通过至少一种各自的材料配合的接合方式接合。换句话说，第一层通过原子力或分子力与接合层牢固接合。另外，接合层通过原子力或分子力与第二层牢固接合。所述各自的材料配合的接合方式在此不一定是直接的。这意味着接合层可以跨过中间层借助两种材料配合的接合方式而与第一层和/或第二层接合。因此，第一层和第二层也间接地，即至少通过接合层而彼此材料配合地接合。由此导致该材料复合体的特别稳定的结构。另外，由此可以进一步提高可机械负荷性。

根据一些实施方案，接合层与第一层和/或与第二层直接材料配合地接合。换句话说，接合层与第一层和/或第二层直接机械接触，其中在各自的接触面上形成材料结合。再换句话说，接合层直接接触第一层和/或第二层，其中在各自的接触面上形成材料结合。由此可以进一步提高可机械负荷性。

根据一个扩展方案，在第一层和接合层之间布置第一扩散阻挡层和/或在第二层和接合层之间布置第二扩散阻挡层。换句话说，材料复合体在第一层和接合层之间可以具有第一扩散阻挡层。替代地或额外地，材料复合体在第二层和接合层之间可以具有第二扩散阻挡层。各自的扩散阻挡层可以形成上述中间层之一。换句话说，第一层可以经由第一扩散阻挡层借助两种材料结合而间接地材料配合地接合。替代地或额外地，第二层可以经由第二扩散阻挡层借助两种材料结合而间接地与接合层材料配合地接合。通过第一扩散阻挡层和/或第二扩散阻挡层，可以保护第一接合层以防止化学反应，特别是氧化。换句话说，为此可以设计第一扩散阻挡层和/或第二扩散阻挡层，以防止试剂，特别是氧气渗入到接合层中。

为此，第一扩散阻挡层和/或第二扩散阻挡层可以至少由氧化铝形成。换句话说，第一扩散阻挡层和/或第二扩散阻挡层可以由用于扩散阻挡层的材料混合物形成，该材料混合物包含氧化铝和其它材料。替代地，第一扩散阻挡层和/或第二扩散阻挡层可以仅由氧化铝形成。通过由氧化铝制成的扩散阻挡层，可以提供特别成本有利且有效的抗氧化保护。

根据一个扩展方案设置了，借助原子层沉积将第一扩散阻挡层施加到第一层上和/或借助原子层沉积将第二扩散阻挡层施加到接合层上。换句话说，第一层可以借助原子层沉积用第一扩散阻挡层涂覆。替代地或额外地，接合层可以借助原子层沉积用第二扩散阻挡层涂覆。由于原子层沉积的原理，各自的扩散阻挡层可以具有特别均匀且无污染物的结构，具有特别限定的厚度，是特别薄的和/或具有特别无缺陷的晶体结构。由此可以改进各自扩散阻挡层的机械或化学性质，和/或特别好地防止试剂，特别是氧气的扩散。

根据另一个扩展方案设置了，第一材料是陶瓷纤维复合材料，该材料特别是至少由陶瓷纤维和其中嵌入有该纤维的陶瓷基质的形成。因此，第一材料可以是陶瓷纤维复合材料，其也用英语技术术语“陶瓷基质复合材料”或简称“CMC”来表示。例如，纤维复合材料具有由陶瓷纤维和陶瓷基质组成的内部结构。在此，纤维可以嵌入到基质中。换句话说，纤维可以被基质包围。所述纤维例如可以是莫来石纤维。莫来石是氧化铝和氧化硅的混合物。所述基质可以至少由氧化铝、氧化硅或氧化铝和氧化硅的混合物形成。这种纤维复合材料的特征在于高的可机械负荷性和可热负荷性。

一个扩展方案设置了，第二材料具有比第一材料更高的耐热性和/或耐腐蚀性。因此，第二层可以具有比第一层更高的耐热性和/或耐腐蚀性。因此，第二层可以被设计为第一层的隔热屏或腐蚀防护物。通过使第二层或第二材料具有更高的耐热性和/或耐腐蚀性，可以在总体上进一步提高所述材料复合体对热负荷和/或对腐蚀的耐受性。

根据一个扩展方案，第二材料由钇稳定氧化锆形成。钇稳定氧化锆具有特别高的可热负荷性。通过使第二层至少由钇稳定氧化锆形成，可以产生该材料复合体的额外提高的可热负荷性。

本发明的第二方面涉及至少由上面和下面描述的材料复合体形成的部件。换句话说，该部件至少部分由上述材料复合体制成。以此方式，可以提供用于高温应用的部件，其具有改进的可热负荷性和/或可机械负荷性。

根据一个扩展方案，该部件具有至少一个载体，该载体至少部分配备有所述材料复合体作为隔热屏。换句话说，载体可以形成所述部件的基本骨架。该基本骨架或载体可以至少部分配备有或涂覆有该材料复合体作为隔热屏。该材料复合体或隔热屏被设计用于保护载体以免受热负荷。为此，可以将该材料复合体或隔热屏作为绝热体布置在载体上。通过将至少一个载体与作为隔热屏的材料复合体组合，该部件一方面可以被设计为特别轻和/或稳定，且另一方面可以被设计为具有特别的可热负荷性。

一个扩展方案设置了，所述载体由不同于第一和第二材料的第三材料，特别是由金属材料形成。该金属材料优选是金属合金，再优选是所谓的超合金。金属材料，特别是金属合金的特征在于高稳定性以及低重量。通过将金属载体与所述材料复合体组合，可以产生还更轻和/或更稳定的，但具有特别的可热负荷性的部件。第三材料尤其可以是镍超合金或钴超合金。

这样的部件特别适合用于燃气涡轮机。因此，第三方面涉及具有以上和以下所述的部件的燃气涡轮机。特别地，该部件是燃气涡轮机的具有特别受热负荷的部件。由于高的可热负荷性，可以与现有技术相比提高根据本发明的燃气涡轮机的燃烧温度。这种提高的燃烧温度产生提高的热力学效率。由该提高的效率可以产生较少的燃料消耗和因此较少的有害物质排放。

本发明的另一方面涉及制造材料复合体的方法，其中至少由陶瓷第一材料制造第一层，并且至少由不同于第一材料的陶瓷第二材料制造布置在第一层上的第二层。在该方法中，第二层因此布置在第一层上。

根据本发明设置了，在第一层和第二层之间布置至少部分由钼-碳化钛复合材料形成的接合层，通过该接合层将第一层与第二层接合。换句话说，第一层和第二层通过该接合层彼此接合。

在另一个实施方式中，可以通过将钼-碳化钛复合材料施涂或施加到第一层上来形成该接合层。第一层可以用接合层涂覆。优选地借助冷气喷涂将钼-碳化钛复合材料施加或施涂到第一层上。在该原理的情况下，钼-碳化钛复合材料不发生相变且不发生氧化。大约1100摄氏度的加工温度远低于钼-碳化钛复合材料的超过2600摄氏度的熔融温度。在冷气喷涂时，颗粒在惰性气体流中撞到各自的基底（在本情况下的第一层）上。因此保留了钼-碳化钛复合材料的纯度。钼-碳化钛复合材料有利地以多孔粉末颗粒的形式施加或施涂到基底（在本情况下的第一层）上。该多孔粉末颗粒可以由尺寸为几微米或小于一微米的钼微粒和碳化钛微粒预先形成。由于该粉末颗粒的孔隙率，它们在撞击到基底（在本情况下的第一层）上时塌陷，由此不损坏基底。

例如设置了，钼-碳化钛材料复合体的微粒具有按体积计至少5％，至少10％，至少20％，至少40％或至少60％的孔隙率。

根据一个扩展方案设置了，在第一层和接合层之间布置第一扩散阻挡层和/或在第二层和接合层之间布置第二扩散阻挡层。例如，第一扩散阻挡层施涂或施加到第一层上。换句话说，第一层可以用第一扩散阻挡层涂覆。在这种情况下，接合层不施涂或不施加到第一层上，而是到扩散阻挡层上。在这种情况下，用于接合层的冷气喷涂的基底因此是第一扩散阻挡层，而不是第一层。

任选地，第二扩散阻挡层可以布置在接合层上。特别地，接合层用第二扩散阻挡层涂覆。第二扩散阻挡层可以施加或施涂到接合层上。

根据一个扩展方案设置了，借助原子层沉积将第一扩散阻挡层施加到第一层上和/或借助原子层沉积将第二扩散阻挡层施加到接合层上。换句话说，第一层借助原子层沉积用第一扩散阻挡层涂覆，和/或接合层借助原子层沉积用第二扩散阻挡层涂覆。通过原子层沉积的原理，对于各自的扩散阻挡层可以实现特别均匀且无污染物的结构，特别限定的层厚度，特别小或薄的层厚度和/或特别无缺陷的晶体结构。由此，可以改进各自的扩散阻挡层的机械或化学性质和/或特别好地防止试剂，特别是氧气的扩散。

其中：

图1 以局部形式示出了穿过材料复合体的示意性截面，和

图2 极其示意性地示出了燃气涡轮机。

图1以极其示意性的截面图形式示出了材料复合体1。材料复合体1在本情况下布置在载体7上。材料复合体1具有第一层2和第二层3，其中第二层3布置在第一层2上方。第一层2至少由陶瓷第一材料形成。在本情况下，第一层仅由陶瓷第一材料形成。第二层3至少由不同于第一材料的陶瓷第二材料形成。换句话说，第二材料是不同于第一材料的陶瓷材料。因此，第一材料和第二材料是不同的陶瓷。在本情况下，第二层3仅由第二材料形成。

在本情况下，第一材料是陶瓷纤维复合材料。该陶瓷纤维复合材料包含陶瓷纤维20和其中嵌入有纤维20的陶瓷基质21。换句话说，纤维复合材料包含基质21和纤维20，其中纤维20被基质21包围。优选地，纤维20是莫来石纤维。莫来石纤维可以是由氧化铝（Al₂O₃）和氧化硅（SiO₂）组成的纺丝纤维。基质21可以由氧化铝和/或氧化硅形成。在本情况下，基质21由氧化铝形成，因为这一实施方案的制造更便宜。

第二材料在本情况下是钇稳定氧化锆。换句话说，第二层3至少由钇稳定氧化锆形成。在本情况下，第二层3仅由钇稳定氧化锆形成。通常有利的是，第二材料具有比第一材料更高的耐热性和/或耐腐蚀性。这特别地适用于钇稳定氧化锆。因此，通过将第二层3布置在第一层2上方，可以特别地与单独使用第一层2相比增加材料复合体1的可热负荷性。

第一层2和第二层3在本情况下均是脆性的，也就是说它们具有低的延性或弹性。在机械或热负荷的情况下，当第一层2和第二层3直接紧贴布置，即接触时，这可能导致它们之间的应力。特别是当第一层2和第二层3具有不同的热膨胀系数时，由于热负荷所致的应力可能出现。因此，在本情况下，在第一层2与第二层3之间布置接合层4。接合层4在此有利地具有弹性性质。以此方式，第一层2和第二层3之间的应力可以通过接合层4的弹性或延性变形来吸收。由此可以导致材料复合体的改进的可热负荷性和/或可机械负荷性。然而在此需要的是，接合层4具有为此目的足够的可热负荷性，并且特别是甚至在高的热负荷下也保持其弹性或延性。对于高温应用而言，接合层可能需要在超过1000摄氏度，超过1200摄氏度或超过1400摄氏度的温度下保持其弹性或延性特性。在本情况下，还认识到钼-碳化钛复合材料可以满足该目的。因此，在本情况下，接合层4至少由钼-碳化钛复合材料形成。在本情况下，接合层4仅由钼-碳化钛复合材料制成。有利地，接合层4与第一层2和与第二层3均至少间接地材料配合地接合。例如，接合层4可以接触第一层2并且与其直接材料配合地接合。替代地或额外地，接合层4可以接触第二层3并且与其材料配合地接合。

在本情况下，在第一层2和接合层4之间布置第一扩散阻挡层5。第一扩散阻挡层5与接合层4和第一层2各自直接材料配合地接合。换句话说，第一扩散阻挡层5与接合层4和与第一层2均接触，并且在各自的接触面上具有各自的材料结合。由此导致接合层4间接地，即经由第一扩散阻挡层5而与第一层2材料配合地接合。在接合层4和第二层3之间，在本情况下布置第二扩散阻挡层6。第二扩散阻挡层6与接合层4和第二层3材料配合地接合。第二扩散阻挡层6与接合层4和与第二层3均接触，并且在各自的接触面上具有各自的材料结合。在本情况下，接合层4因此间接地，即经由第二扩散阻挡层6而与第二层3材料配合地接合。

任选的第一扩散阻挡层5和/或任选的第二扩散阻挡层6各自被设计为防止有害试剂渗入或扩散到接合层4中。特别地，扩散阻挡层5和6被设计为防止氧气渗入或扩散到接合层4中。以此方式，扩散阻挡层5、6可以防止在接合层4处的不希望的化学反应，特别是氧化。当接合层4包含钇稳定氧化锆时，这尤其重要，因为其在氧气影响下被氧化并且可能丧失其弹性或延性。第一扩散阻挡层5和/或第二扩散阻挡层6可以各自由氧化铝制成。

特别是当已通过第一层2以足够的程度防止不希望的试剂，特别是氧气渗入时，可以省去第一扩散阻挡层5。类似地，特别是当已通过第二层3以足够的程度防止不希望的试剂，特别是氧气渗入时，可以省去第二扩散阻挡层6。

在本情况下，材料复合体1或第一层2布置在载体7上。载体7优选至少由不同于第一材料和第二材料的第三材料形成。在本情况下，第三材料是金属或金属合金。载体7和材料复合体1可以是部件11的一部分。通过本情况的布置，部件11可以具有与其它部件相比特别高的可热负荷性。材料复合体1尤其在载体7上形成热障层。材料复合体1形成载体7的隔热屏13。在此，在材料复合体1内，第一层2和第二层3形成各自的子隔绝层。因此，第二层3具有比第一层2更高的可热负荷性。第一层2又可以具有比载体7更高的可热负荷性。

例如，第二层3可以具有大约300微米的厚度。第二层3可以用英语技术术语“热障涂层”，简称“TBC”，例如德语中的“热障涂层”来表示。这种热障涂层是本领域技术人员已知的。第二扩散阻挡层6和第一扩散阻挡层5可以各自具有大约100纳米的厚度。接合层可以有利地具有大约300至500微米的厚度。第一层2可以具有大约3至5毫米的厚度。

在制造材料复合体1时，可以首先将第一扩散阻挡层5布置在第一层2上或施加到第一层2上。换句话说，可以首先将第一层2用第一扩散阻挡层5涂覆。第一扩散阻挡层5的涂覆或布置优选地借助原子层沉积来进行。原子层沉积实现特别薄的层厚度，特别高的限定层厚度以及第一扩散阻挡层5在第一层2上的特别无缺陷且均匀的分布。

然后将钼-碳化钛复合材料布置在第一扩散阻挡层5上。如果在材料复合体1的一个实施方案中没有设置第一扩散阻挡层5，则将接合层4施加到第一层2上或布置在第一层2上。换句话说，第一层2或第一扩散阻挡层5用接合层4涂覆。布置接合层4或用接合层4涂覆有利地通过冷气喷涂进行。该方法是特别有利的，因为复合材料在该涂覆方法中不发生相变且不发生氧化。最高大约1100摄氏度的加工温度远低于复合材料的超过2600摄氏度的熔融温度。接合层4的颗粒在惰性气体流中碰到各自的表面（第一层2或第一扩散阻挡层5）上。钼-碳化钛复合材料的多孔粉末颗粒施加到各自的表面上。这些粉末颗粒由于其孔隙率而可塑性变形。该粉末颗粒又由微米级或亚微米级的钼微粒和碳化钛微粒制成。

这些钼微粒和碳化钛微粒可以例如通过在醇中研磨碳化钛颗粒和钼颗粒大约两个小时来制成。醇蒸发后，可以将经混合的粉末在2500巴下冷等静压一分钟。随后在高真空下在600摄氏度下进行除气操作十二小时。接着通过热等静压在1600摄氏度和1610兆帕下进行烧结过程。钼-碳化钛复合材料的芯由碳化钛形成并且被（Mo、Ti）C壳包围。（Mo、Ti）C相是通过钼扩散到碳化钛中形成的。

将多孔的钼-碳化钛颗粒高速施加到各自的表面上。为此，在高压下将工艺气体，优选氮气、合成气体、氦气或它们的混合物加热到几百摄氏度，并在拉瓦尔喷嘴中减压。通过会聚-发散的喷嘴形状，工艺气体加速至超音速。在喷嘴入口前，将钼-碳化钛颗粒计量加入到热工艺气体流中。注入的颗粒被加热并通过逸出的气体射流加速到如此高的速度，以使得它们在没有事先熔化或熔融的情况下在撞击时牢固地粘附到表面上，并形成厚度为几百微米的致密层。如果该表面是第一扩散阻挡层5，则第一扩散阻挡层5的颗粒可以在该过程中额外地彼此结合。

在这种冷气喷涂中最重要的是钼-碳化钛粉末颗粒的多孔结构，其在撞击在表面上时塌陷。在颗粒塌陷时，在其内部出现构成各个粉末颗粒的微粒的迅速滑动。金属成分（钼，Mo）在此冷焊并在新形成的固体（接合层4）中嵌入由碳化钛TiC制成的脆性相。与表面，特别是第一扩散阻挡层5的结合是通过用于吸收输入的动能的晶面滑动来进行的。如果粉末颗粒不是多孔而是实体的，它们将作为几乎不可变形的弹丸而破坏表面。但是由于其多孔的内部结构，所述粉末颗粒充当变形区。钼微粒和碳化钛微粒联合的目的是将它们联合成较重的单元，即粉末颗粒，其由于其较大的惯性而能够穿透材料表面前方的高压前端，从而到达该表面。单独地，钼微粒和钛微粒对该表面的危害较小，但将几乎无法到达该表面，因为它们在该表面前方的回弹流中将跟随气体。

优选由95摩尔％的氮气和5摩尔％的氢气组成的合成气体特别好地适合作为用钼-碳化钛粉末颗粒涂覆的工艺气体，因为氢气对钼具有还原作用并且避免在沉积过程中形成氧化物。

为了保护接合层4中的钼，随后有利地将第二扩散阻挡层6布置在接合层4上。换句话说，接合层4用第二扩散阻挡层6涂覆。第二扩散阻挡层6的施加或布置类似于第一扩散阻挡层5的施加或布置来进行，因此这在此不再重新描述。当没有设置第一扩散阻挡层5时，这当然也适用。

随后，第二层3可以施加到接合层4或第二扩散阻挡层6上或布置在其上。换句话说，接合层4或第二扩散阻挡层6可以用第二层3涂覆。大气等离子体喷涂尤其适合于此。钇稳定氧化锆优选借助大气等离子体喷涂而布置在接合层4或第二扩散阻挡层6上。

图2示例性且极其示意性地示出了燃气涡轮机10。燃气涡轮机10具有部件11，该部件包含由金属合金制成的载体7以及隔热屏13。材料复合体1或隔热屏13被设计为保护载体7免受由于燃气涡轮机10中的燃料燃烧所致的热负荷。由于隔热屏13，燃气涡轮机10在大于1400℃、大于1600℃或甚至更高的燃烧温度下的运行是可能的，这与较低的燃烧温度相比实现更高的效率。由于更高的效率，可以减少燃气涡轮机10的有害物质排放。另外，与具有较低效率的燃气涡轮机相比，燃气涡轮机10的运行更有效且成本更有利。

可借助由材料复合体1制成的隔热屏13保护的燃气涡轮机10的部件11的实例是例如燃烧室、过渡通道、导向叶片和环段。此外，在这样的燃气涡轮机10的运行中还可以使用富氢的燃料或燃烧气体，因为第一层2和第二层3的复合体保护燃气涡轮机10的部件11免受水的腐蚀，该水可能在运行中由于氢气的高火焰速度和逆火（Flammenrückschlag）而被注入。

由于复合材料1或隔热屏13的可热负荷性，可以与现有技术相比减少或完全省去燃气涡轮机10的燃烧室元件的膜冷却。膜冷却是指通过燃烧室的金属衬里中的孔吹入未燃烧的冷空气。这种冷空气与热气体混合。温度下降并且在燃烧时产生不希望的副产物，例如一氧化碳和未燃烧的烃。另一方面，通过供应的空气而将共混的燃料-空气混合物燃烧。这意味着该混合物变得更丰富（fetter），因为存在更多的氮气和氧气。结果，形成更多有害的氮氧化物。由于材料复合体1或隔热屏13引起的燃气涡轮机10的高的可热负荷性和改进的温度隔绝，能够省去或减少膜冷却和实现因此更少的有害物质排放。由于燃气涡轮机10的较低的冷却要求，通常可需要较少的用于冷却流体的通道。由此降低了制造燃气涡轮机10的成本和/或进一步提高燃气涡轮机10的效率。

Claims (12)

1.材料复合体（1），其具有：

- 第一层（2），其至少由陶瓷第一材料形成；

- 布置在第一层（2）上的第二层（3），其至少由不同于陶瓷第一材料的陶瓷第二材料形成；和

- 布置在第一层（2）和第二层（3）之间且至少部分由钼-碳化钛复合材料形成的接合层（4），通过所述接合层将第一层（2）与第二层（3）接合，

其特征在于，在第一层（2）与接合层（4）之间布置第一扩散阻挡层（5）和/或在第二层（3）与接合层（4）之间布置第二扩散阻挡层（6）。

2.根据权利要求1所述的材料复合体（1），其特征在于，接合层（4）与第一层（2）和与第二层（3）均通过至少一种各自的材料配合的接合方式接合。

3.根据权利要求1或2所述的材料复合体（1），其特征在于，第一扩散阻挡层（5）和/或第二扩散阻挡层（6）至少由氧化铝形成。

4.根据权利要求1或2所述的材料复合体（1），其特征在于，借助原子层沉积将第一扩散阻挡层（5）施加到第一层（2）上，和/或借助原子层沉积将第二扩散阻挡层（6）施加到接合层（4）上。

5.根据权利要求1或2所述的材料复合体（1），其特征在于，所述陶瓷第一材料是陶瓷纤维复合材料。

6.根据权利要求1或2所述的材料复合体（1），其特征在于，所述陶瓷第二材料具有比所述陶瓷第一材料更高的耐热性和/或耐腐蚀性。

7.根据权利要求1或2所述的材料复合体（1），其特征在于，所述陶瓷第二材料由钇稳定氧化锆形成。

8.至少由根据权利要求1-7中任一项所述的材料复合体（1）形成的部件（11）。

9.根据权利要求8所述的部件（11），其特征在于，所述部件（11）具有至少一个载体（7），所述载体至少部分地配备有所述材料复合体（1）作为隔热屏（13）。

10.根据权利要求9所述的部件（11），其特征在于，所述载体（7）由不同于所述陶瓷第一材料和陶瓷第二材料的第三材料形成。

11.具有根据权利要求8至10中任一项所述的部件（11）的燃气涡轮机（10）。

12.制造材料复合体（1）的方法，其中至少由陶瓷第一材料制造第一层（2），并且至少由不同于陶瓷第一材料的陶瓷第二材料制造布置在第一层（2）上的第二层（3），其中在第一层（2）和第二层（3）之间布置至少部分由钼-碳化钛复合材料形成的接合层（4），通过所述接合层将第一层（2）与第二层（3）接合，

其特征在于，在第一层（2）与接合层（4）之间布置第一扩散阻挡层（5）和/或在第二层（3）与接合层（4）之间布置第二扩散阻挡层（6）。

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