CZ302983B6 - Zpusob aplikování vazebního povlaku odolného pri vysokých teplotách, a s tímto zpusobem související kašovité suspenze a výrobky - Google Patents
Zpusob aplikování vazebního povlaku odolného pri vysokých teplotách, a s tímto zpusobem související kašovité suspenze a výrobky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302983B6 CZ302983B6 CZ20012549A CZ20012549A CZ302983B6 CZ 302983 B6 CZ302983 B6 CZ 302983B6 CZ 20012549 A CZ20012549 A CZ 20012549A CZ 20012549 A CZ20012549 A CZ 20012549A CZ 302983 B6 CZ302983 B6 CZ 302983B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- coating
- slurry
- nickel
- substrate
- bond coat
- Prior art date
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 172
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 91
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 15
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010936 titanium Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical group [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical group [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 191
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 168
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 73
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 39
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 27
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 claims description 25
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 8
- -1 softeners Substances 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 4
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 claims description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000907 nickel aluminide Inorganic materials 0.000 claims 8
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 claims 7
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 2
- DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 2-(n-methyl-4-nitroanilino)acetonitrile Chemical compound N#CCN(C)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DRTUBUUGTZIHIN-UHFFFAOYSA-N [Co].[Mo].[Cr].[Si] Chemical compound [Co].[Mo].[Cr].[Si] DRTUBUUGTZIHIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004821 Contact adhesive Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTHLBYMFGWSRME-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co].[Mo] Chemical compound [Cr].[Co].[Mo] MTHLBYMFGWSRME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000027939 micturition Effects 0.000 description 1
- 235000012459 muffins Nutrition 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 229910000923 precious metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium oxide Chemical compound O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 125000002256 xylenyl group Chemical class C1(C(C=CC=C1)C)(C)* 0.000 description 1
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
- C23C28/3215—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer at least one MCrAlX layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/325—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with layers graded in composition or in physical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
- C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/347—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with layers adapted for cutting tools or wear applications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12007—Component of composite having metal continuous phase interengaged with nonmetal continuous phase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
- Y10T428/12028—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
- Y10T428/12063—Nonparticulate metal component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12472—Microscopic interfacial wave or roughness
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12931—Co-, Fe-, or Ni-base components, alternative to each other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12993—Surface feature [e.g., rough, mirror]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Na substrát na bázi kovu, napríklad vysoce legované slitiny, se nanáší kašovitá suspenze, která obsahuje pájecí materiál a tekavou složku. Tato kašovitá suspenze muže zahrnovat materiál vazebního povlaku nebo muže být materiál vazebního povlaku na substrát aplikován následne, v tuhé forme nebo ve forme druhé kašovité suspenze. Kašovitá suspenze a materiál vazebního povlaku jsou poté podrobeny vysoušení a natavování na substrát. Pájecí materiál muže obsahovat napr. nikl, kobalt, železo, drahé kovy a slitiny techto kovu, popr. s prísadou kremíku nebo bóru, materiál vazebního povlaku muže obsahovat napr. slouceniny hliníku MCrAlX, kde M je železo, nikl nebo kobalt a X je ytrium, tantal, kremík, hafnium, titan, zirkon, bór nebo uhlík.
Description
Oblast techniky
Předložený a zde dále popsaný vynález se obecně týká vazebních povlaků a tepelně-bariérových povlaků nanesených na substrátech na bázi kovů. Těmito substráty na bázi kovů jsou v řadě případů části nebo úseky dílčích součástí turbínových zařízení. Předložený vynález se rovněž týká nanášení těchto povlaků na substrát.
Dosavadní stav techniky
Uvedené dílčí součásti, které jsou vytvořené ze specifických materiálů, například vysoce legovaných slitin, se používají v různých průmyslových aplikacích, a jsou funkčně činné za různých provozních podmínek. V řadě případů jsou uvedené dílčí součásti opatřené povlaky nebo povlakovými systémy, které těmto dílčím součástem poskytují příslušné charakteristické vlastnosti, například odolnost vůči oxidaci, odolnost vůči korozi, odolnost vůči působení vysokých teplot (žáruvzdornost), a odolnost vůči opotřebení. Pro ilustraci, různé dílčí součásti turbínových zařízení, které jsou při provozním chodu schopné snášet pracovní teploty, jejichž velikost se pohybuje v rozmezí přibližně 1100 až 1150°C, jsou často opatřené tepelně-bariérovými povlaky (TBC povlaky) účinně zvyšujícími teplotu, při které mohou tyto součásti pracovat.
Většina TBC povlaků jsou povlaky na bázi keramických materiálů, například povlaky na bázi materiálu jako je zirkon (oxid zirkoničitý), který je obvykle chemicky stabilizovaný dalším materiálem, například takovým jako je oxid yttritý. V případě tryskových proudových motorů se takové povlaky aplikují na různé povrchy z vysoce legovaných slitin, například na povrchy takových dílčích součástí jako jsou turbínové lopatky a jejich části, součásti vnitřního vyložení spalovací komory, a trysky spalovací komory. Obvykle se tyto keramické TBC povlaky nanášejí na mezilehlou vazební povlakovou vrstvu (v některých případech označovanou jako „vazební povlaková vrstva nebo jako „vazební povlak), která byla předtím nanesená přímo na povrch kovové součásti, neboli substrátu na bázi kovu. Tento vazební povlak je ve většině případů rozhodující z hlediska zdokonalení adhezní přilnavosti mezi substrátem na bázi kovu a TBC povlakem.
Účinnost ochrany součásti TBC povlakem se často měří počtem tepelných zatěžovacích cyklů, kterému je tento povlak schopný odolávat než dojde kjeho odštěpení z povrchu substrátu, který má chránit. Všeobecně řečeno, účinnost příslušného povlaku nebo povlakového systému se snižuje se zvyšující se teplotou, která na tento povlak nebo povlakový systém působí. Selhání funkce TBC povlaku se v řadě případů přisuzuje snížení jeho odolnosti nebo vzniku defektů souvisejících do jisté míry s jakostí vazebního povlaku, například mikrostruktury tohoto vazebního povlaku. Příčinou selhání funkce TBC povlaku mohou rovněž tak být vady na rozhraní vazební povlak/substrát nebo na rozhraní vazební povlak/TBC povlak.
Mikrostruktura vazebního povlaku je většinou determinovaná technologií použitou pro nanášení tohoto povlaku. Volba technologického postupu pro nanášení povlaku je zase, alespoň částečně, závislá na podmínkách požadovanými pro aplikování příslušného ochranného překrývacího povlaku. Pro ilustraci, u řady TBC povlaků se z důvodu docílení účinné adhezní přilnavosti k substrátu obvykle vyžaduje velmi hrubý povrch vazebního povlaku (například: střední kvadratická hodnota drsnosti povrchu (Ra) větším než asi 5 mikrometrů (200 milióntin palce). Pro zajištění vytvoření povrchu s takovou drsností se často používá technologie plazmatického nastřikování ve vzduchové atmosféře (APS).
Ve stávajícím stavu techniky neustále přetrvává potřeba vazebních povlaků, které jsou schopné poskytovat velmi dobrou adhezní přilnavost mezi substrátem a následně aplikovaným TBC
- 1 CZ 302983 B6 povlakem, například vazební povlaky s poměrně hrubým povrchem. Kromě toho je velká pozornost také soustředěna na nové způsoby aplikování na a vytvrzování takových povlaků v oblastech substrátu, které jsou obtížněji přístupné. (Běžně používaná zařízení pro provádění tepelného nastřikování jsou z tohoto hlediska v určitých případech rozměrově příliš velká a těžkopádná.) Kromě toho by měl povlakový systém tepelné ochranné bariéry (povlakový systém TBC) - tj. kombinace vazebního povlaku s TBC povlakem - jako celek během jeho vystavení působení vysokých teplot a opakovaným tepelným zatěžovacím cyklům vykazovat dobrou strukturální integritu. Takový systém by měl být dále dostatečně účinný z hlediska ochrany dílčích součástí používaných v aplikacích, ve kterých je nezbytná vysoká odolnost, například součástí z vysoce legovaných slitin, vystavených během jejich provozní činnosti působení vysokých teplot a opakovaným tepelným zatěžovacím cyklům.
Podstata vynálezu
Těchto cílů je podle tohoto vynálezu dosaženo způsoby podle nároků 1, 26 a 28 a kašovitou suspenzí podle nároku 30. Výhodná provedení jsou předmětem závislých patentových nároků.
První provedení předloženého vynálezu je orientované na způsob aplikování vazebního povlaku na substrát na bázi kovu, přičemž tento způsob zahrnuje následující kroky:
a) aplikování kašovité suspenze, která obsahuje pájecí materiál, na substrát, přičemž uvedená kašovitá suspenze dále obsahuje těkavou složku;
b) aplikováni vazebního povlaku na substrát;
c) vysoušení kašovité suspenze a vazebního povlaku za podmínek postačujících pro odstranění alespoň části těkavé složky; a
d) natavování pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku na substrát.
Použitým pájecím materiálem je obvykle materiál na bázi niklu, kobaltu, nebo železa. Použitým materiálem vazebního povlaku je většinou materiál typu „MCrAlX“ nebo karbidy kovů, jejichž podrobnější popis bude uvedený dáte.
Pro účely aplikování vazebního povlaku jsou podle předloženého vynálezu navržené různé postupy. Jedním z těchto postupů představuje způsob založený na kombinování materiálu vazebního povlaku a pájecího materiálu s rozpouštědlem a jednou nebo více přísadami, který je popsaný dále. Takto vytvořená kombinovaná směs kašovité suspenze se pak může na substrát nanášet za použití různých technologických postupů, například nanášení litím, natírání štětcem, nebo nastřiV H l+v* Drtij Iť» < Λ rt J + ř»»—r·» '/·** « ' ,-x I“»··-» ’ L o A i « + A Ji « « «1 T fx I » Iz ·>» ' Λ TIJi nl i\u*uniiji. i uuiv jvuiiuiiu uuvi nuii v umu p/iw^uvm zxiiiAiiujv i\aau»na □υ^ρνιιζ^ν., upiinuv uuu itu auu strát v kroku (a), pouze pájecí materiál, ale nikoliv materiál vazebního povlaku, a podrobuje se důkladnému vysoušení za vytvoření syrového povlaku. Na tento syrový povlak se pak může aplikovat adhezní materiál, načež se na tento adhezní materiál, ještě před krokem natavování, aplikuje materiál vazebního povlaku ve formě Částic. Podle dalšího alternativního provedení mohou být použity dvě samostatné, navzájem odlišné kašovité suspenze, a to jedna kašovitá suspenze obsahující pájecí materiál a druhá kašovitá suspenze obsahující materiál vazebního povlaku. Každá z těchto kašovitých suspenzí může kromě toho obsahovat dále popsané přísady. V tomto provedení se na substrát jako první nanáší kašovitá suspenze obsahující pájecí materiál, načež následuje nanášení kašovité suspenze obsahující materiál vazebního povlaku. Poté se nanesené kašovité suspenze mohou podrobovat vysoušení a natavování na substrát. Na takto vytvořený vazební povlak se pak může volitelně aplikovat vrchní ochranný povlak. Tímto vrchním ochranným povlakem je obvykle používaný tepelně-bariérový povlak, například povlak na bázi oxidu zirkoničitého. Alternativně může být tímto vrchním ochranným povlakem povlak dalšího typu, například vůči opotřebení odolný povlak na bázi karbidů kovů.
-2CZ 302983 B6
Další provedení předloženého vynálezu je orientované na způsob nahrazování vazebního povlaku opatřeného na substrátu na bázi kovu, který bude podrobně popsaný dále. Tento způsob obvykle zahrnuje následující kroky:
(i) odstraňování stávajícího vazebního povlaku z vybrané oblasti povrchu substrátu;
(ii) aplikování kašovité suspenze, která obsahuje pájecí materiál, na uvedenou vybranou oblast, přičemž tato kašovitá suspenze dále obsahuje těkavou složku;
(iii) aplikování nového materiálu vazebního povlaku na uvedenou vybranou oblast; a (iv) natavování pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku na uvedenou vybranou oblast.
Tento postup může být součástí celkového procesu opravy opotřebeného nebo poškozeného povlakového systému TBC.
Další provedení předloženého vynálezu je orientované na specifické složení kašovité suspenze, přičemž tato kašovitá suspenze kromě pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku obsahuje další obvyklé přísady, například rozpouštědlo. Jak již bylo uvedeno jinde v tomto popisu, je jako pájecí materiál použitý obvykle nikl, kobalt, železo, drahý kov, a nebo některé směsi obsahující jeden z těchto materiálů. Jako materiál vazebního povlaku je obvykle použitá slitina typu MCrAlX (podrobně popsaná dále) nebo tímto materiálem může být karbid kovu nebo další typy pro uvedený účel použitelných materiálů. Kašovitá suspenze tohoto složení je z hlediska vytváření povlakového systému TBC velmi prospěšná.
Další provedení předloženého vynálezu je orientované na výrobek. Tento výrobek zahrnuje:
(a) substrát na bázi kovu; a (b) kašovitou suspenzi obsahující těkavou složku, opatřenou na substrátu, a zahrnující pájecí materiál a materiál vazebního povlaku (například materiál ve formě částic, poskytující docílení požadované drsnosti povrchu).
Substrát je ve většině případů zhotovený z vysoce legované slitiny, a jako pájecí materiály a materiály vazebního povlaku jsou použité materiály, které jsou podrobně popsané dále. Po podstatném odstranění těkavé složky, která je součástí kašovité suspenze, se na substrátu vytvoří syrový povlak, který se následně, například prostřednictvím pájení, natavuje na substrát. V důsledku natavování tvoří pájecí materiál spojitou základní matrici, ve které jsou zakotvené částice materiálu vazebního povlaku.
Další charakteristické znaky a výhody předloženého vynálezu budou ozřejměné na základě následujícího podrobného popisu příkladů jeho jednotlivých konkrétních provedení.
Přehled obrázků na výkresech
Kromě toho je základní princip předloženého vynálezu příkladně znázorněný na připojených obrázcích, ve kterých:
obr. I představuje mikroskopický snímek výbrusu příčného řezu srovnávacího povlakového systému zahrnujícího vazební povlak a TBC povlak, přičemž tyto oba typy povlaků jsou aplikované za použití standardních technologických postupů; a
-3 CZ 302983 B6 obr. 2 představuje mikroskopický snímek výbrusu příčného řezu povlakového systému vazební povlak/TBC povlak, ve kterém se vazební povlak na substrát aplikuje ve formě kašovité suspenze způsobem podle předloženého vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Pájecí materiál, použitý ve spojení s předloženým vynálezem, může být tvořený ze stavu techniky známou a na komerčním trhu dostupnou kompozitní slitinou. Většinou se pro tento účel používají dva typy pájecí kompozitní slitiny a to: standardní tekuté pájecí materiály a aktivované difúzní pájecí materiály. V řadě případů (nikoliv však vždy) vykazuje pájecí slitina složení, které se v podstatě shoduje se složením substrátu. Tak například v případě, kdy je substrátem vysoce legovaná slitina na bázi niklu, obsahuje příslušná pájecí slitina spolu s různými dalšími prvky jako je chrom, hliník, a yttrium, obvykle alespoň 40 % hmotn. niklu. (Ve spojení se substráty z vysoce legovaných slitin na bázi kobaltu se obvykle používají pájecí slitiny obsahující nikl nebo kobalt.) Kromě toho pájecí kompozitní slitina typicky obsahuje jednu nebo více složek, jejichž funkcí je snižování teploty tavení této kompozitní slitiny (tzv. supresivní prostředky). Příklady takových supresivních prostředků pro snižování teploty tavení, které jsou vhodné pro použití ve spojení s pájecími kompozitními slitinami na bázi niklu nebo s pájecím kompozitními slitinami na bázi kobaltu, představují křemík, bór, a fosfor. Většinou se pro tento účel upřednostňují křemík nebo bór, nebo jejich vzájemné kombinace. Pájecí kompozitní slitina může kromě toho obsahovat ještě další, ze stavu techniky známé přísady, například tavidlo. Průměrná velikost částic pájecí slitiny se obvykle pohybuje v rozmezí od asi 20 do asi 150 mikrometrů, a výhodněji, v rozmezí od asi 40 do asi 80 mikrometrů.
Příkladné pájecí kompozitní slitiny na bázi niklu a pájecí kompozitní slitiny na bázi kobaltu jsou blížeji popsané v patentové přihlášce US S.N. 09/444 737 téhož přihlašovatele (původce W. Hasz), podané 23. listopadu 1999, která se tímto začleňuje do odvolávek předloženého vynálezu. Některé pájecí kompozitní slitiny na bázi niklu, upřednostňované pro účely předloženého vynálezu, obsahují asi 5 až asi 15 % hmotn. křemíku nebo bóru, a asi 15 až asi 25 % hmotn. chrómu, zbytek tvoří nikl. V některých případech se namísto bóru upřednostňuje křemík. Je však rovněž tak možné použít i směs křemíku a bóru.
Je rovněž tak možné použít další typy pájecích slitin, například slitiny drahých kovů, obsahující stříbro, zlato, platinu, a/nebo palladium, v kombinaci s dalšími kovy, například takovými jako jsou měď, mangan, nikl, chrom, křemík, a bór. Dále je možné použít směsi, které zahrnuji alespoň jednu ze základních složek pájecích slitin. Řadu pájecích kompozitních slitin obsahujících kovy na trh dodává firma Praxair Surface Technologies, lne.
Jak již bylo uvedeno shora, je pro účely předloženého vynálezu pájecí materiál použitý ve formě \UJVTILV
Τ’f-Λ /'Ά’ι » r t Iz I r* L«<o ri Τ» « « r* ζ» I r» O ζ» «.til Ul V IVUJVflLU JUOIJVÍÍZjV UUVJIUV UUOUllUjb QlVOpVII JVUUV |^»UJIVU C1JVU.I1U I Už.“ pouštědlo. Volba rozpouštědla je závislá na různých faktorech, například na jeho způsobilosti rozpouštění pojivá a dispergování pájecího materiálu ve formě prášku, stejně tak jako na způsobu, kterým se bude kašovitá suspenze aplikovat na substrát. Příslušný pájecí materiál je obvykle dispergovaný v rozpouštědle, a to buď v rozpouštědle na bázi vody, nebo v organickém rozpouštědle, Příklady takových rozpouštědel zahrnují vodu, ethanol nebo další typy alkoholů, ketony, nitrilová rozpouštědla (například acetonitril), rozpouštědla ketonového typu jako aceton, aromatická rozpouštědla jako toluen, xylen nebo xylenol, a jejich kompatibilní směsi. V některých případech se upřednostňuje systém obsahující dvě rozpouštědla, ve kterém se jedno rozpouštědlo odpařuje okamžitě, zatímco druhé rozpouštědlo se odpařuje mnohem pomaleji a poskytuje vyrovnávací vlastnosti. (Výrazem „těkavá složka“ se v souvislosti s v tomto popisu uváděnými skutečnostmi obecně míní rozpouštědlo (nebo vícenásobný systém rozpouštědel), použité v kašovité suspenzi. Zároveň by však mělo být zřejmé, že i pojivá a další přísady obsažené v kašovité suspenzi se zvyšováním teploty, například v průběhu dosahování teplot pro natavování, budou rovněž tak odpařovat, nebo alespoň rozkládat.)
-4CZ 302983 B6
Ve spojení s kašovitou suspenzí je možné použít široký výběr pojivových materiálů, například organické materiály na bázi vody, takové jako polyethylen oxid a různé akrylové polymery, nebo pojivá na bázi rozpouštědel. Dále může kašovitá suspenze obsahovat různé další přísady, například dispergaění prostředky, smáěedla, deflokulanty, stabilizační prostředky, anti—sedimentační činidla, zahušťovací prostředky, plastifikátory, změkčovadla, maziva, povrchově aktivní látky, odpěňovací činidla, a vytvrzovací modifíkátory. Všeobecně řečeno, každá z těchto přísad je, co se týče jejího obsahového množství, obvykle použitá v rozmezí od asi 0,01 do asi 10 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost kašovité suspenze. Osoby obeznámené se stavem techniky budou na základě svých znalostí a bez vynaložení přílišného úsilí schopné stanovovat pro konkrétní aplikaci nejúčinnější množství každé z těchto přísad.
Běžně známé detailní podrobnosti týkající se přípravy kašovité suspenze jsou popsané v různých odkazech, například v patentu US 4 325 754, který se tímto začleňuje do odvolávek předloženého vynálezu. (Kromě toho jsou takové kompozitní kašovité suspenze běžně dostupné na komerčním trhu.) Pro aplikování kašovité suspenze na substrát je možné použít různé technologické postupy. Příklady pro tento účel použitelných technologických postupů zahrnují nanášení litím, nanášení štětcem, natírání, povlékání máčením, nanášení poléváním, navalování válcem, nanášení odstředivým litím, a nastřikování. V tomto ohledu jsou instruktivní například skutečnosti uváděné v dále citovaných publikacích: ,J/ncyclopedia of Chemical Technology“, 4. vyd., sv. 5, ed. KirkOthmer, str. 606 až 619, a „Technology of Paints, Varnished and Laqcuers“, ed. C. Martens, Reinhold Book Corporation (1968). Rovněž tak v patentové přihlášce US S.N. 09/378 956 téhož přihlašovatele (původce D. Sangeeta a kol.), podané 23. srpna 1999, která se tímto začleňuje do odvolávek předloženého vynálezu, jsou popisované některé aspekty týkající se technologie kašovitých suspenzí.
Ve spojení s předloženým vynálezem je možné použít různé typy materiálu vazebního povlaku. Většina z těchto materiálů je ze stavu techniky velmi dobře známá. V řadě případů (nikoliv však vždy) se upřednostňují vazební povlaky odolné při vysokých teplotách. Tyto vazební povlaky se používají pro aplikace, ve kterých je substrát vystavený působení pracovních teplot alespoň asi 500 °C, a častěji pracovních teplot alespoň asi 900 °C. Velmi často se jako materiál vazebního povlaku používá materiál typu MCrAIX, ve kterém mohou byl jako složka „M“ použité různé kovy nebo vzájemné kombinace těchto kovů, například železo Fe, nikl Ni, nebo kobalt Co, a ve kterém je složka „X“ zvolená ze skupiny zahrnující yttrium Y, tantal Ta, křemík Si, hafnium Hf, titan Ti, zirkon Zr, bór B, uhlík C ajejich kombinace. (Složkou „X“ je obvykle yttrium.) Některé z upřednostňovaných slitin tohoto typu vykazují následující směrné chemické složení (v procentech hmotnostních): asi 17 až asi 23 % chrómu; asi 4 až asi 13 % hliníku; asi 0,1 až asi 2 % yttria; a zbytek tvoří složka Μ. V některých provedeních představuje složku M směs niklu a kobaltu, ve které se poměr niklu ke kobaltu pohybuje přibližně v rozmezí od asi 10:90 do asi 90:10, v procentech hmotnostních.
Jak již bylo uvedeno shora, je pro tento účel možné použít i další typy materiálů vazebních povlaků. Neomezující příklady takových materiálů zahrnují komplexní sloučeniny hliníku, komplexní sloučeniny hliníku s platinou, komplexní sloučeniny hliníku s niklem, komplexní sloučeniny hliníku s platinou a niklem, a jejich směsi a vzájemné kombinace. Kromě toho je dále možné použít směsi materiálu typu MCrAIX s kovy, například zirkonem nebo hafniem. Osoby obeznámené se stavem techniky budou na základě svých znalostí a v závislosti na finálním použití, ekonomických nákladech, použitých technologických postupech zpracování a dalších aspektech schopné zvolit pro konkrétní aplikaci nejvhodnější materiál vazebního povlaku.
Rozměrová velikost částic vazebního povlaku se může v určitém rozsahu měnit, což zčásti souvisí s požadovanou drsností povrchu vazebního povlaku. Obvykle částice vazebního povlaku vykazují průměrnou velikost Částic alespoň asi 45 mikrometrů. V těch případech, ve kterých se následně jako další nanáší TBC povlak aplikovaný technologií plazmatického nastřikování ve vzduchové atmosféře (která ve většině případů vyžaduje hrubý podkladový povrch), částice
-5CZ 302983 B6 vazebního povlaku obvykle vykazují průměrnou velikost částic alespoň asi 150 mikrometrů.
V některých upřednostňovaných provedeních vykazují částice materiálu vazebního povlaku velikost pohybující se v rozmezí od asi 150 mikrometrů do asi 300 mikrometrů. V některých případech, například tehdy, kdy se požaduje větší drsnost povrchu, je možné použít i částice větší roz5 měrové velikosti. Někdy jsou tyto částice ve zde předloženém popisu označované jako „primární částice vazebního povlaku“, přičemž se těmito částicemi míní částice poskytující standardní drsnost povrchu (Ra), což bude popsáno dále.
V upřednostňovaných provedeních, zejména v případech, ve kterých je pro aplikaci TBC povlaku io použitá technologie plazmatického nanášení nástřikem ve vzduchové atmosféře, vykazuji částice vazebního povlaku specifický tvar. Tento tvar částic je, poté co byl příslušný materiál natavený na substrát pájením, vhodný pro zajištění vytvoření vazebního povlaku s mikro-drsností povrchu. Docílená mikro-drsnost povrchu je odlišná od, a zároveň tvoří její doplněk, drsností povrchu (Ra) poskytované prostřednictvím primárních částic vazebního povlaku. (Standardní drsnost povrchu se obvykle měří metodou měření nerovností povrchu.) Mikro-drsnost povrchu v tomto spojení tvoří jemnou škálu drsnosti a je na primárních částicích vytvořená ve formě zpětných přehybů. Všechna provedení předloženého vynálezu poskytují za tohoto stavu velmi dobrou adhezní přilnavost pro následně aplikovaný TBC povlak. Bez ohledu na shora uvedené skutečnosti představuje přítomnost mikro-drsnosti povrchu v řadě případů značné zvýšení adhezní přilnavosti během provozní doby TBC povlaku.
Pro docilování mikro-drsnosti povrchu existuje několik způsobů, a tyto obvykle zahrnují použití vazebního povlaku ve formě prášku, kterýje dostupný na komerčním trhu a o kterém je známé, že takový účinek poskytuje. Mikro-drsnost povrchu může být zajištěna formou menších kuličko25 vitých částic materiálu vazebního povlaku (například částic vykazujících velikost v rozmezí od asi 5 do asi 50 % průměru primárních částic), které jsou vazebně spřažené s většími primárními částicemi.
Alternativně může být mikro-drsnost povrchu zajištěna formou nepravidelného nebo hrubého povrchu primárních částic. V tomto případě je povrch primárních částic různě zprohýbaný a určitým způsobem rozeklaný tak, že vykazuje podříznuté úseky, které se v některých oblastech povrchu částic jeví jako zpětně orientované přehyby. Takový povrch částice vykazuje vnější vzhled podobný tomu, který se docílí při rozlomení anglického vdolečku na půl. Materiál ve formě prášku, jehož částice vykazují shora uvedené charakteristiky (například kompozice typu MCrAlX) jsou dostupné na komerčním trhu.
Podle jednoho provedení předloženého vynálezu obsahuje kašovitá suspenze kromě pájecího materiálu také materiál vazebního povlaku, v důsledku čehož se pájecí materiál a materiál vazebního povlaku na substrát aplikují současně. Pro vzájemné kombinování pájecího materiálu s materiálem vazebního povlaku do jediné kašovité suspenze je možné použít jakékoliv pro uveiiřpl whnvinírí nmctřpdlrv nflnríVlfld mRrhanírlťP míciů#» KJqvíp Hv důvodů -za i Jitřní r j x.~ r —J ... r. «xxxxxx·.... x . x* , x — «j . — V-V- T v—x.xxj.^x^...
odpovídajícího nadispergování každé kovové složky do jediné kašovité suspenze, měly být zohledněny následující všeobecné ochranné procedury. Pro účely směšování kašovité suspenze se použije alespoň jedno rozpouštědlo, a to bud’ rozpouštědlo na bázi vody, nebo organické rozpouš45 tědlo. Volba konkrétního rozpouštědla nebo směsi rozpouštědel pro toto provedení bude zčásti záviset jak na kompatibilitě rozpouštědla s oběma materiály, a to pájecím materiálem a materiálem vazebního povlaku, tak i na typu supresivního prostředku pro snižování teploty tavení, který může být v příslušné kašovité suspenzi obsažený. Použitá rozpouštědla by kromě toho měla být schopná zajišťovat požadované a odpovídající nadispergování pevných složek v disperzní směsi.
Navíc musí být shora zmiňované přísady, které jsou použité ve spojení s kašovitou suspenzí, kompatibilní, a to jak navzájem mezi sebou, tak i se zbývajícími složkami, které jsou součástí příslušné kašovité suspenze.
Kašovitá suspenze se na substrát ukládá obvykle v jediné vrstvě. Nicméně, v některých případech může být žádoucí nanášet kašovitou suspenzi na substrát ve formě alespoň dvou „dílčích vrstev“.
-6CZ 302983 B6 tj. prostřednictvím alespoň dvou aplikací. Každá takto vytvořená dílčí vrstva může mít například stejné složení, ale současně může vykazovat odlišnou velikost částic materiálu vazebního povlaku. Takto, vzhledem k uvedenému, mohou být například v dílčí vrstvě nacházející se nejblíže vzhledem k povrchu substrátu, z důvodu zvýšení hustoty povlaku, použité menší částice. Naproti tomu, v jedné nebo více vrchních dílčích vrstvách mohou být zase, z důvodu zajištění požadovaného stupně drsnosti povrchu, použité větší částice. (Po nanesení každé dílčí vrstvy může být provedeno její příslušné tepelné zpracování.)
Podle dalšího alternativního provedení může být, z důvodu zajištění rozdílných vlastností v různých hloubkách vazebního povlaku, složení těchto, dvou nebo více, dílčích vrstev navzájem odlišné. Pro ilustrací, první dílčí vrstva může spolu s pájecí slitinou obsahovat materiál vazebního povlaku standardního typu NiCrAlY. Druhá dílčí vrstva, která se nanáší na první dílčí vrstvu, může spolu s pájecí slitinou obsahovat odlišný materiál vazebního povlaku, například materiál vazebního povlaku typu MCrAlX, ve kterém složku M představuje směs niklu a kobaltu. Druhá dílčí vrstva, která se během provozního chodu nachází blíže ve směru k pracovnímu prostředí, by měla v některých pracovních prostředích poskytovat, ve srovnání se standardním materiálem typu NiCrAlY, zvýšenou odolnost vůči korozi.
Podobně se může složení dvou nebo více dílčích vrstev navzájem lišit z důvodu nastavování úrovně, při které bude docházet k oxidaci, například oxidaci na rozhraní vazební povlak/substrát, jak bude blížeji popsáno v dále uvedených příkladech. Kromě toho může být složení vazebního povlaku odstupňované nebo navzájem odlišené po vrstvách (například prostřednictvím metody odměřování množství), přičemž se modifikace množství jednotlivých složek kašovité suspenze provádí postupně během nanášení této kašovité suspenze na substrát.
Po nanesení směsi kašovité suspenze na substrát se provede alespoň částečné odstranění těkavé složky v ní obsažené. Tento krok se někdy označuje též jako „krok odpařování“ nebo „fáze odpařování“, a jeho výsledkem je v podstatě odpařováním těkavé složky zbavený (rozpouštědel prostý) povlak, neboli „syrový“ povlak. Pro účely odstraňování těkavé složky je možné použít jakýkoliv standardně používaný technologický postup vysoušení. Uvedené vysoušení může takto zahrnovat přirozené vysoušení na vzduchu nebo vysoušení ve vakuu při teplotě místnosti.
V některých případech může být z důvodu ury chlení tohoto vysoušení žádoucí podrobovat směs kašovité suspenze ohřevu.
Syrový povlak, který obsahuje pájecí materiál a materiál vazebního povlaku, se pak natavuje na substrát. Krok natavování se může provádět za použití různých technologických postupů. Ve většině případů je tímto krokem krok pájení, a tento je v podstatě shodný s jakýmkoliv standardně používaným postupem pájení. (Výrazem „pájení“, použitým ve spojení se zde v tomto popisu uváděnými skutečnostmi, se obecně míní každý způsob spojování kovů, který zahrnuje použití přídavné vnášeného spojovacího kovu nebo slitiny.) Jeden z příkladných zdrojů informací a detailních podrobností týkajících se pájení představuje odborná studie „Modem Metaíworking“, autor J.R. Walker, The Goodheart—Willcox Co., Inc. (1965), str. 29—1 až 30-24. Uvedené skutečnosti by, spolu s dalšími detailními podrobnostmi týkajícími se pájení, měly být osobám obeznámeným se stavem techniky velmi dobře známé. Teploty pájení jsou zčásti závislé na typu použité pájecí slitiny, a typicky se pohybují v rozmezí od asi 525 do asi 1650 °C. V případě pájecích slitin na bázi niklu se pájecí teploty obvykle pohybují v rozmezí od asi 800 do asi 1260 °C.
V případech, ve kterých je to možné, se pájení provádí ve vakuové peci. Úroveň vakua bude zčásti závislá na složení pájecí slitiny. Obvykle se úroveň vakua (podtlak) pohybuje v rozmezí od asi 10 8 torrů. Pájení ve vakuové peci kromě toho zajišťuje odstranění všech těkavých materiálů (například pojivá), pozůstávajících v syrovém povlaku. Příslušný obsah těkavé složky se může určovat prostřednictvím různých metod, například diferenční termální analýzy (DTA) a termální gravimetrické analýzy (TGA).
V některých případech může být nutné aplikovat kašovitou suspenzi na oblast substrátu, která jako taková není z různých důvodů vhodná pro zpracovávání v peci. Příklad takové oblasti před-7 CZ 302983 B6 stavuje součást, která je pro zpracovávání v peci nevhodná z důvodu její nadměrné velikosti. V takovém případě je možné použít následující alternativy. Je například možné použít lokální ohřev za použití hořáku nebo dalších lokálních ohřívacích prostředků. Tyto postupy jsou ze stavu techniky známé ajsou stručně popsané v již shora citované a do odvolávek předloženého vynálezu začleněné patentové přihlášce US S.N. 09/444 737 téhož přihlašovatele (původce W. Hasz).
Podle alternativního provedení obsahuje kašovitá suspenze pájecí materiál a příslušné nezbytné přísady, přičemž však neobsahuje materiál vazebního povlaku. V tomto případě se provádí podstatné vysušení kašovité suspenze následně po její aplikaci na substrát za vytvoření syrového povlaku. Pro provádění tohoto kroku je možné použít jakýkoliv pro uvedený účel vyhovující a shora popsaný technologický postup, například přirozené vysoušení na vzduchu, s před nebo následně prováděným volitelným tepelným zpracováním pro zvýšení schopnosti odpařování těkavé složky.
Na syrový povlak se poté aplikuje materiál vazebního povlaku - obvykle ve formě suchého prášku nebo částic. Obvykle se, ještě před vlastním aplikováním vazebního povlaku ve formě prášku, na povrch syrového povlaku aplikuje adhezní materiál. Pro tento účel je možné použít různé adhezní materiály pouze s tím, že tyto materiály musí být schopné se během následně prováděného kroku natavování kompletně odpařit. Některé z vhodných a pro tento účel použitelných adhezních materiálů jsou popsané například v publikaci „The Condensed Chemical Dictionary“,
10. vydání, autor B. Hawley, Van Nostrand Reinhold Company lne., 1981, str. 20 až 21, která se tímto začleňuje do odvolávek předloženého vynálezu. Ilustrativní příklady těchto adhezních materiálů zahrnují polyethylen oxid a akrylové materiály. Příklady na komerčním trhu dostupných adhezních materiálů zahrnují materiál s obchodním označením „4B Braze Binder™“, dodávaný na komerční trh firmou Cotronic Corporation. Adhezní materiály je možné aplikovat za použití různých technologických postupů. Například, adhezní materiály vykazující charakter kapaliny je možné na příslušný povrch aplikovat nastřikováním nebo natíráním. Alternativně je možné použít tenkou rohož nebo fólii, které jsou po obou stranách adhezní vrstvou, například lepicí pásku typu „467 ™ Adhesive Tápe“, kterou na komerční trh dodává firma 3M Company.
Vazební povlak ve formě práškuje pak možné libovolně aplikovat na povrch vrstvy adhezního materiálu za použití různých technologických postupů, například nanášením sprchovým nástřikem, naléváním, vyfukováním, navalováním válcem, a podobně. Po nanesení vazebního povlaku se ze substrátu odstraní nadbytečné množství prášku (například prostřednictvím jeho setřesení nebo odfukováním) za ponechání v podstatě jediné vrstvy částic vazebního povlaku. Jak již bylo uvedeno shora, je velikost částic z velké části závislá na stupni drsnosti povrchu požadované pro vazební povlak a naopak. Syrový povlak (se kterým je materiál vazebního povlaku vazebně spřažený) se pak shora popsaným způsobem natavuje na substrát. Výsledně získaný povlakový systém je v podstatě identický s povlakovým systémem docíleným podle prvního provedeni předloženého vynálezu.
Podle dalšího alternativního provedení může být materiál vazebního povlaku použitý ve formě druhé kašovité suspenze, tj. samostatné kašovité suspenze, která je odlišná od kašovité suspenze obsahující pájecí materiál. Druhá kašovitá suspenze by měla obsahovat alespoň jedno rozpouštědlo, a to rozpouštědlo, které je kompatibilní s konkrétním složením materiálu vazebního povlaku. Tato druhá kašovitá suspenze by dále měla obsahovat jednu nebo více ze shora zmiňovaných a popsaných přísad, například pojivá, stabilizační prostředky, dispergační prostředky a podobně. Kromě toho musí být možné tuto druhou kašovitou suspenzi na první kašovitou suspenzi aplikovat za použití jakéhokoliv shora zmiňovaného a popsaného technologického postupu, například nastřikováním. V upřednostňovaných provedeních jsou z důvodu zabránění tvoření bublin bud’ určitá část, nebo všechny těkavé složky, které se nacházejí v první kašovité suspenzi, odstraněné ještě před aplikováním druhé kašovité suspenze. Odstraňování těkavých složek se obvykle provádí, jak již bylo popsáno shora, prostřednictvím ohřevu. Poté se, ještě před prováděním kroku natavování, v podstatě shodným nebo podobným způsobem odstraní těkavé složky obsažené ve
-8CZ 302983 B6 druhé kašovité suspenzi. Výsledně docílený povlakový systém je v podstatě identický s povlakovými systémy vytvořenými podle dalších zde popsaných provedení předloženého vynálezu.
Podle další alternativy se může vazební povlak, vytvořený ve formě druhé kašovité suspenze, předem, tj. před nanášením na substrát, smíchat s první kašovitou suspenzí. Výsledná předem smíchaná směs se může na substrát aplikovat ještě před odstraňováním těkavé složky. Poté se provádí natavování, a to způsobem, který byl podrobně popsaný již shora.
V některých provedeních předloženého vynálezu se na vazební povlak, po jeho natavování na substrát prostřednictvím pájecího materiálu, nanáší vrchní ochranný povlak. Tímto vrchním ochranným povlakem je obvykle tepelně-bariérový povlak, nicméně, tímto vrchním ochranným povlakem může být jakýkoliv typ povlaku, který poskytuje a který je schopný zajistit ochranu proti působení pracovního prostředí, tj. ochranu substrátu proti nepříznivému vlivu oxidace, proti korozi, nebo proti chemického napadení. Tento vrchní ochranný povlak by rovněž tak měl být povlakem odolným vůči opotřebení. Kromě toho, ačkoliv je tímto vrchním ochranným povlakem obvykle keramický povlak, může alternativně tímto povlakem být i povlak kovový.
Keramickými tepelně-bariérovými povlaky jsou ve většině případů (nikoliv však vždy) keramické povlaky na bázi oxidu zirkoničitého. Výrazem „keramické povlaky na bázi oxidu zirkoničité20 ho“, použitým ve spojení se zde uváděnými skutečnostmi, se obecně míní materiály zahrnující keramické materiály, které obsahují alespoň asi 50 % hmotn. oxidu zirkoničitého. Použití oxidu zirkoničitého ve směsích pro vytváření tepelně-bariérových povlaků je ze stavu techniky velmi dobře známé. Použití oxidu zirkoničitého je konkrétně popsané například v publikaci „Eneyclopediaof Chemical Technology“, 3. vydání, svazek 24, ed. Kirk-Othmer (1984), str. 882 až 883.
V upřednostňovaných provedeních se oxid zirkoničitý chemicky stabilizuje prostřednictvím jeho smíchání s dalším materiálem, například takovým jako je oxid yttritý, oxid vápenatý, oxid hořečnatý, oxid ceričitý, oxid skanditý, nebo libovolné směsi v tomto výčtu uvedených materiálů. Podle jednoho specifického provedení může být oxid zirkoničitý smíchaný do směsí s asi 1 až asi 20 % hmotn. oxidu yttritého (vztaženo na celkovou hmotnost směsi), a s výhodou s asi 3 až asi
10 % hmotn. oxidu yttritého.
Pro aplikování keramického povlakuje možné použít různé technologické postupy. Neomezující příklady těchto technologických postupů zahrnují technologii tepelného nastřikování, například technologii APS (neboli technologii plazmatického nastřikování v okolní atmosféře); technologii nanášení srážením par odpařovaného povlakového materiálu (PVD); nebo technologii fyzikálního nanášení srážením par odpařovaného povlakového materiálu za použití elektronového paprsku (EB-PVD). Osobám obeznámeným se stavem techniky jsou tyto technologické postupy nanášení povlaků, včetně různých detailních podrobnosti týkajících se jejich provádění, velmi dobře známé. Příslušné reference týkající se těchto technologií jsou kromě toho uvedené v následujících publikacích. „Encyclopedia of Chemical Technology“, 3. vydání, sv. 15 a sv. 20, ed. KirkOthmer (1981); publikace „Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry“, 5. vydání, sv. A6, ed. Ullman, VCH Publisher (1986); stať „Scientific American“, autor H. Herman (září 1988); a patent US 5 384 200. Pro aplikování keramických povlaků je kromě toho možné použít technologie keramických kašovitých suspenzí nebo technologie koloidních roztoků (neboli technologie sol gel).
Příklady dalších typů materiálů pro vrchní ochranný povlak představují vůči opotřebení odolné povlaky, zahrnující povlaky na bázi karbidů kovů, například takových jako jsou karbid chrómu a karbid wolframu, a povlaky vytvořené z materiálu na bázi kobalt molybden -chrom křemík.
Stejně tak je pro tento účel možné použít další typy materiálů, jako například oxid hlinitý, mullit, zirkon, materiály sklovitého typu, například sklokeramiku na bázi stroncium-vápník-zirkoničitan. Osoby obeznámené se stavem techniky budou na základě svých znalostí a bez vynaložení přílišného úsilí schopné zvolit pro danou finální uživatelskou aplikaci odpovídající a pro uvedené účely nejvíce vyhovující materiál. Postupy přípravy a způsoby aplikování takových materiálů na substrát se buď shodují s technologickými postupy popsanými shora v souvislosti s TBC povlaky
-9CZ 302983 Β6 na bázi oxidu zirkoničitého, nebo zahrnují další technologické postupy, které jsou ze stavu techniky velmi dobře známé. Kromě toho mohou být některé vrchní ochranné povlaky připraveny a na vazební povlak aplikovány ve formě shora zmiňované kašovité suspenze. Vrchní ochranné povlaky na bázi kašovité suspenze jsou příkladně popsané v patentové přihlášce US S.N. 09/557 393 téhož přihlašovatele (původce D. Sangeeta), podané 24. dubna 2000, která se tímto začleňuje do odvolávek předloženého vynálezu. Například anotace, oddíl podstata vynálezu a další části této patentové přihlášky jsou ze sledovaného hlediska velmi instruktivní.
Další provedení vynálezu je orientované na způsob nahrazování vazebního povlaku dříve opatřeného na substrátu na bázi kovu. Nahrazování vazebního povlaku představuje v řadě případů součást procesu celkové opravy opotřebeného nebo poškozeného povlakového systému TBC. Důkladná oprava „povlakového systému“ TBC (tj. vazební povlak a TBC povlak) je z hlediska předcházení a zabránění znehodnocení substrátu rozhodující. V případě dílčí součásti turbínového zařízení může být například nezbytné opravu povlakového systému během prováděna během servisní údržby turbínového zařízení, tj. po jeho odstavení z provozního stanoviště. Postup zde popsaný poskytuje způsob rychlé opravy nebo nahrazování vybrané oblasti stávajícího povlakového systému TBC, aniž by bylo nutné provádět kompletní odstranění příslušných povlaků z celé součásti. Tento proces je obzvláště výhodný ve spojení s opravami povlaků umístěných v oblastech, které jsou pro další typy oprav velmi obtížně přístupné.
Způsob nahrazování vazebního povlaku obvykle zahrnuje následující kroky:
(i) odstraňování stávajícího vazebního povlaku (a opotřebeného nebo poškozeného vrchního ochranného povlaku, pokud je tento přítomný) z vybrané oblasti povrchu substrátu;
(ii) aplikování kašovité suspenze, která obsahuje pájecí materiál, na uvedenou vybranou oblast, přičemž tato kašovitá suspenze dále obsahuje těkavou složku;
(iii) aplikování nového materiálu vazebního povlaku na uvedenou vybranou oblast; a (iv) natavování pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku na uvedenou vybranou oblast.
Jak již bylo uvedeno shora, může být použita pouze jediná kašovitá suspenze, obsahující jak pájecí materiál, tak i materiál vazebního povlaku. Alternativně je možné použít dvě samostatné, navzájem odlišné kašovité suspenze. Další alternativu představuje postup, při kterém se nejdříve aplikuje kašovitá suspenze obsahující pájecí materiál a poté se podrobuje vysoušení, po kterém následuje aplikování vrstvy adhezního materiálu. Na takto vytvořenou vrstvu adhezního materiálu se pak může aplikovat materiál vazebního povlaku.
Kašovitá suspenze a materiál vazebního povlaku mohou být podrobeny přirozenému vysoušení Π3. vzduchu mez; krokem (iu) 3 krokem (ív). Pro zrychlení odstrsňování tékíivé složky je možné použít ohřívací prostředky, například infračervenou lampu. Krok natavování se v řadě případů provádí za použití hořáku nebo dalších přenosných ohřívacích prostředků.
V případě dílčí součásti turbínového zařízení, která je opatřená povlakem určeným k opravě, může být pro zajištění odstranění těkavé složky a provedení kroku natavování (iv) postačující teplo vyvíjené během provozního chodu zařízení. Tento způsob ohřevu a vytvrzování by ve skutečnosti mohl být odložený až do té doby, dokud nedojde k aplikaci vrchního ochranného povlaku ve formě kašovité suspenze, jak bude popsáno dále.
Na vazební povlak se může v těch případech, ve kterých se má nahrazovat i vrchní ochranný povlak, nanášet příslušný vrchní ochranný povlak. Tento vrchní ochranný povlak (například TBC povlak) se během servisní opravy bude obvykle nanášet za použití technologie tepelného nastřikování. Jedním ze standardních technologických postupů tohoto typu je metoda plazmatického nastřikování. Nicméně, alternativně je možné vrchní ochranný povlak na vazební povlak
- 10CZ 302983 B6 nanášet, jak již bylo zmiňováno shora, ve formě kašovité suspenze (viz přihláška US S.N. 09/557 393, původce Sangeeta). Jak již bylo uvedeno shora, může být pro odstranění všech složek těkavých materiálů; natavování pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku na substrát; a vytvrzování vrchního ochranného povlaku postačující provozní chod turbínového zařízení, přičemž, za tohoto stavu, dojde k provedení všech uvedených kroků v jednom jediném kroku.
Další provedení předloženého vynálezu představuje kompozitní kašovitou suspenzi, která zahrnuje jak pájecí materiál, tak i materiál vazebního povlaku. Taková kašovitá suspenze je pro aplikování vazebního povlaku shora popsaným způsobem velmi výhodná. Ve spojení s touto kašovitou suspenzí je možné použít standardní tekuté pájecí materiály nebo aktivované difúzní pájecí materiály. V případě, ve kterém se má tato kašovitá suspenze aplikovat na substrát z vysoce legované slitiny na bázi niklu, obsahuje použitá pájecí slitina kromě různých dalších prvků jako chrom, hliník, nebo yttrium obvykle alespoň asi 40 % hmotn. niklu. Průměrná velikost částic pájecí slitiny se obvykle, jak již bylo zmiňováno shora, pohybuje v rozmezí od asi 20 do asi 150 mikrometrů.
Materiálem vazebního povlaku v této kašovité suspenzi je, jak již bylo uvedeno shora, obvykle materiál typu MCrAlX. Velikost částic materiálu vazebního povlaku se může v určitém rozsahu měnit. Tento materiál pak ve většině případů vykazuje průměrnou velikost částic alespoň asi 45 mikrometrů.
Volba rozpouštědla pro tuto kašovitou suspenzi bude zčásti závislá na pevných složkách v ní obsažených, a dále na způsobu, kterým se bude tato kašovitá suspenze aplikovat na substrát. Příkladná rozpouštědla jsou spolu s pojivovými materiály a různými dalšími přísadami, například dispergaěními prostředky, smáčedly, a stabilizačními prostředky, popsaná shora. Obsahové množství pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku v kašovité suspenzi bude záviset na různých faktorech, a to například na požadované tloušťce vazebního povlaku, rozpustnosti a dispergační schopnosti pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku v rozpouštědle nebo směsi rozpouštědel, a na způsobu, kterým se kašovitá suspenze bude aplikovat na substrát. Tato kašovitá suspenze obvykle obsahuje asi 20 až asi 50 % hmotn. pájecího materiálu, a asi 50 až asi 80 % hmotn. materiálu vazebního povlaku, vztaženo na celkovou hmotnost kašovité suspenze. Kromě toho tato kašovitá suspenze typicky obsahuje asi 10 % hmotn. nebo méně rozpouštědla, a asi 10 % hmotn. nebo méně pojivá.
Ještě další provedení předloženého vynálezu je orientované na výrobek, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje:
(a) substrát na bázi kovu, například substrát vytvořený z vysoce legované slitiny; a (b) kašovitou suspenzi obsahující těkavou složku, opatřenou na substrátu, a zahrnující pájecí materiál a materiál vazebního povlaku.
Jednotlivé konkrétní složky, které mohou být v takové kašovité suspenzi obsažené, byly podrobně popsány shora. Po odstranění těkavé složky, obsažené v této kašovité suspenzi, pozůstává syrový povlak. Tento syrový povlak se pak natavuje na substrát, například za použití technologického postupu pájení. V upřednostňovaných provedeních tvoří pájecí materiál spojitou základní matrici, ve které jsou zakotvené částice materiálu vazebního povlaku. Velikost částic materiálu vazebního povlaku může být volena tak, aby bylo zajištěno jejich vyčnívání z povrchu základní matrice. Za tohoto stavu uvedené částice zajišťuj' vytvoření poměrně hrubého povrchu, například povrchu vykazujícího drsnost povrchu (R.a) větší než asi 5 mikrometrů (299 milióntin palce) as výhodou drsnost povrchu (Ra) větší než asi 7,5 mikrometru (300 milióntin palce). Takový povrch poskytuje výbornou adhezní přilnavost pro následně aplikovanou keramickou vrstvu. Výrobek obsahující takovou vrstvu (například TBC povlak na bázi oxidu zirkoničitého) rovněž spadá do rozsahu předloženého vynálezu.
- II CZ 302983 B6
Pro účely lepšího pochopení předloženého vynálezu osobami obeznámenými se stavem techniky se dále uvádí následující příklady, které jsou zamýšlené pouze jako ilustrační a nikterak omezující nárokovaný rozsah tohoto vynálezu.
Příklad 1
Vzorek A byl vytvořený pro účely srovnávání, a jako takový představuje standardní povlakový systém TBC. Substrátem byl blok vytvořený z vysoce legované slitiny na bázi niklu. Tento blok byl zpracován otryskáváním ocelovou drtí a následným čištěním ultrazvukem. Poté byl za použití technologie plazmatického nastřikování v okolní atmosféře (APS) na povrch substrátu aplikován vazební povlak typu NiCrAlY. Jmenovité složení materiálu vazebního povlaku bylo následující: 68 % hmotn. niklu, 22 % hmotn. chrómu, 9 % hmotn. hliníku, a 1 % hmotn. yttria. Tloušťka vazebního povlaku se pohybovala v rozmezí přibližně 5 až 8 tisícin palce (asi 127 až 203 mikrometrů). Povlak vykazoval průměrnou drsnost povrchu (Ra) asi 500 až asi 900 milióntin palce. Poté byl, za použití technologie plazmatického nastřikování v okolní atmosféře (APS), na povrch vazebního povlaku nanesen TBC povlak (neboli tepelně-bariérový povlak typu: oxid zirkoničitý stabilizovaný oxidem yttritým s obsahem 8 hmotn. % oxidu yttritého). Tloušťka TBC povlaku se pohybovala v rozmezí přibližně 10 až 12 tisícin palce (asi 254 až 305 mikrometrů).
Vzorek B představuje provedení předloženého vynálezu. Nejprve byla přidáním dále uvedených složek do acetonu, za jejich smíchání, připravena kašovitá suspenze:
(a) Vazební povlak ve formě hrubého prášku typu NiCrAlY, vykazující přibližně následující složení: 68 % hmotn. niklu, 22 % hmotn. chrómu, 9 % hmotn. hliníku, a 1 % hmotn. yttria. Prášek vykazoval průměrnou velikost částic -30 +100 mesh, tj. 150 až 600 mikrometrů.
(b) Pájecí materiál ve formě prášku, odolný při vysokých teplotách a na komerčním trhu dostupný pod obchodním označením Amdry®100, s následujícím směrným složením: 10 % hmotn. křemíku, 19 % hmotn. chrómu, zbytek nikl. Prášek vykazoval průměrnou velikost částic -100 mesh, tj. menší než asi 150 mikrometrů.
(c) Pojivo typu Nicrobraz®300 (ethylmethakrylát v trichlorethanu; dodávaný pod uvedeným obchodním označením na komerční trh firmou Wall Colmonoy, lne. Madison Heights, Michigan).
Kovové prášky byly za sucha smíchány do směsi (přičemž tato směs obsahuje 50 % hmotn. složky (a), a 50 % hmotn. složky (b)). Poté byly do směsi přidány a přimíchány složky (c) a (d) (v množství 10 % hmotn, v případě každé složky, vztaženo na celkovou hmotnost kašovité susVytvořená kašovitá suspenze byla aplikována na blok z vysoce legované slitiny stejného typu jako v případě vzorku A. Tloušťka nanesené mokré kašovité suspenze byla asi 5 tisícin palce (127 mikrometrů). Poté byla kašovitá suspenze podrobena přirozenému vysoušení na vzduchu po dobu přibližně 12 hodin, během kterého došlo k odstranění alespoň asi 15 % hmotn. složky těkavých materiálů. Vytvořený syrový povlak byl následně podrobený ohřevu ve vakuové peci na pájecí teplotu asi 1093 až 1204 °C (2000 až 2200 °F), po dobu asi 1 hodiny. Výsledkem je vytvoření hutného, celistvého hrubého vazebního povlaku, vykazujícího drsnost povrchu (Ra) asi 25 mikrometrů (asi 984 tisícin palce). Poté byl za použití technologie plazmatického nastřikování v okolní atmosféře (APS) na povrch vazebního povlaku nanesený stejný typ tepelně-bariérového povlaku (na bázi oxidu zirkoničitého) jako v případě vzorku A.
Obr. 1 představuje mikroskopický snímek výbrusu příčného řezu srovnávacího systému pro vzorek A. Oblast I představuje substrát. Oblast II představuje oblast oxidů, která se začala, v důsled- 12CZ 302983 B6 ku testování tepelným zatížením, tvořit na rozhraní mezi substrátem a vazebním povlakem. Oblast IIí představuje vlastní vazební povlak, vykazující typické vybíhání „přehybů“ materiálu vazebního povlaku, které je důsledkem použité technologie nanášení APS. Oblast IV představuje TBC povlak.
Povlakový systém vzorku A vykazuje, z hlediska některých finálních použití a z hlediska plánované provozní životnosti, jako celek dobrou strukturální integritu. Nicméně, vykazuje oblast ÍI, která je důsledkem urychlování oxidace na rozhraní vazební povlak/substrát směrem ke konci simulované doby provozní životnosti. Konečným výsledkem oxidace bude porušení integrity povlakového systému, které bude způsobovat poškození buď převážné části, nebo úplně celého TBC povlaku a nežádoucí oddělení vazebního povlaku od substrátu.
Obr. 2 představuje mikroskopický snímek výbrusu příčného řezu povlakového systému pro vzorek B, připraveného podle předloženého vynálezu. Tento povlakový systém byl podroben stejnému rozsahu testování tepelným zatížením jako vzorek A. Oblast V představuje substrát. Oblast VI představuje vrstvu kašovité suspenze, aplikovanou a připájenou na povrch substrátu. Oblast VH představuje TBC povlak. Absence oblasti oxidů, která může být seznatelná z obr. 1 v případě vzorku A, signalizuje, že ve spojení s povlakovým systémem vzorku B k žádnému urychlování oxidace na rozhraní vazební povlak/substrát v důsledku tepelného zatížení nedochází.
Typem použitého testování každého vzorku tepelným zatížením bylo cyklické testování v peci (FCT). Jeden testovací cyklus představuje působení tepelného zatížení po dobu 45 minut při teplotě 2000 °F (1093 °C). Doba testování je 300 cyklů pro každý vzorek. Zjištěné výsledky demonstrují, že povlakový systém podle předloženého vynálezu (vzorek B) vykazuje třikrát větší životnost, než povlakový systém srovnávacího vzorku (vzorek A).
Příklad 2
V tomto příkladě byl pro přípravu vzorku C použitý stejný typ substrátu. Pro účely tohoto příkladu byla připravena kašovitá suspenze, která obsahuje 80 % hmotn. pájecího materiálu Amdry®100 ve formě prášku, odolného při vysokých teplotách, 10% hmotn. vody a 10% hmotn. pojivá na bázi polyethylen oxidu. Tato kašovitá suspenze byla aplikována na substrát ve vrstvě o tloušťce asi 5 tisícin palce (127 mikrometrů) za mokra. Poté byla kašovitá suspenze podrobena vysoušení po dobu 14 až 16 hodin. Během tohoto kroku vysoušení došlo k odstranění asi 15 % hmotn. těkavých materiálů ajeho výsledkem je vytvoření syrového povlaku. Na tento syrový povlak byl poté aplikován kontaktní adhezní materiál (obchodní označení Nícrobraz™300).
Na kontaktní adhezní materiál byl následně, nanášením sprchovým nástřikem, nanesený stejný vazební povlak typu NiCrAlY ve formě hrubého prášku, který byl použitý i v příkladu 1 (vzorek B). Nadbytečné množství prášku vazebního povlaku bylo odstraněno ofukováním. Blok, respektive substrát byl poté podroben ohřevu ve vakuové peci při pájecí teplotě asi 1093 až 1204 °C (2000 až 2200 °F), po dobu asi 0,25 až 2 hodiny za vytvoření hutného, celistvého hrubého vazebního povlaku (s drsností povrchu (Ra) asi 25 mikrometrů (984 milióntin palce). Na povrch vytvořeného vazebního povlaku byl za použití technologie plazmatíckého nastřikování v okolní atmosféře nanesený stejný typ tepelně-bariérového povlaku (na bázi oxidu zirkoničitého) jako v případě vzorku A.
Dále bylo, stejně jako v příkladu 1, provedeno cyklické testování v peci na tepelné zatížení (FCT). Vzorek C během testování vykazoval přibližně stejné vlastnosti (tj. odolnost vůči tvorbě trhlin a odštěpování vrstev povlakového systému) jako vzorek B. Kromě toho vzorek C nevykazuje ani náznak takové zrychlené oxidace na rozhraní vazební povlak/substrát, která je patrná v případě vzorku A (viz obr. 1).
- 13CZ 302983 B6
Shora popsaná upřednostňovaná provedení byla uvedená pouze pro účely ilustrace. Nicméně, předcházející popis nebyl nikterak zamýšlený jako omezení rozsahu předloženého vynálezu a v žádném případě takové omezení ani nepředstavuje. Vzhledem k tomu mohou osoby obeznámené se stavem techniky schopné na základě svých znalostí, aniž by došlo k odchýlení se od podstaty a z nárokovaného rozsahu tohoto vynálezu, vytvořit jeho různé úpravy, modifikace, přizpůsobení a alternativy.
Všechny shora citované patentové dokumenty, odborné stati, publikace a odkazy jsou do předloženého popisu zahrnuté jako odvolávky.
Claims (32)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob aplikování vazebního povlaku na substrát na bázi kovu, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:a) aplikování kašovité suspenze, která obsahuje pájecí materiál, na substrát, přičemž tato kašovitá suspenze dále obsahuje těkavou složku a pájecí materiál vykazuje průměrnou velikost částic v rozmezí od 20 mikrometrů do asi 150 mikrometrů;přičemž kašovitá suspenze obsahující pájecí materiál dále obsahuje vazební povlak, takže pájecí materiál a vazební povlak se nanášejí na substrát současně, přičemž vazební povlak obsahuje alespoň jeden materiál zvolený ze skupiny obsahující: aluminíd, platina-aluminid, níkl-aluminid, platina-nikl-aluminid, a slitiny chemického vzorce MCrAlX, kde složka M je zvolená ze skupiny zahrnující železo Fe, nikl NÍ, kobalt Co, a jejich libovolné směsi; a kde složka X je zvolena ze skupiny zahrnující ytrium Y, tantal Ta, křemík Si, hafnium Hf, titan Ti, zirkon Zr, bór B, uhlík C a jejich kombinace, a všechny kombinace výše uvedených;b) vysoušení kašovité suspenze a vazebního povlaku pro odstranění alespoň části těkavé složky; ac) natavování pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku na substrát.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pájecí materiál obsahuje alespoň jeden kov zvolený ze skupiny zahrnující nikl, kobalt, železo, drahý kov, a směs, která obsahuje alespoň jeden z uvedených kovů.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že pájecí materiál obsahuje alespoň 40 % hmotn. niklu.
- 4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že pájecí materiál dále obsahuje složku, která snižuje teplotu tavení pájecí slitiny.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedenou složkou je křemík, bór, nebo jejich směsi.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kašovitá suspenze dále obsahuje alespoň jednu přísadu zvolenou ze skupiny zahrnující pojivá, stabilizační prostředky, zahušťovací prostředky, dispergační prostředky, deflokulanty, anti-sedimentační činidla, plastifíkátory, změkčovadla, maziva, povrchově aktivní látky, odpěňovací činidla, a vytvrzovací modifíkátory.- 14CZ 302983 B6
- 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že nekašovitá suspenze se na substrát aplikuje za použití technologického postupu zvoleného ze skupiny zahrnující nanášení litím, nanášení štětcem, natírání, povlékání máčením, nanášení poléváním, navalování válcem, nanášení odstředivým litím, a nastřikováním.
- 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiál vazebního povlaku vykazuje průměrnou velikost částic alespoň 45 mikrometrů.
- 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiál vazebního povlaku vykaio zuje průměrnou velikost částic v rozmezí od asi 150 do asi 300 mikrometrů.
- 10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že těkavá složka zahrnuje alespoň jedno rozpouštědlo na bázi vody nebo alespoň jedno organické rozpouštědlo, nebo jejich směsi.15
- 11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok (b) se provádí za použití vysoušení vzduchem.
- 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok (c) se provádí při teplotě pohybující se v rozmezí od asi 525 do asi 1650 °C.
- 13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že substrátem na bázi kovu je vysoce legovaná slitina.
- 14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že vysoce legovanou slitinou je 25 materiál na bázi niklu nebo na bázi kobaltu.
- 15. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vazební povlak po kroku (c) vykazuje střední kvadratickou hodnotu drsnosti povrchu (Ra) větší než asi 5 mikrometrů (200 milióntin palce).
- 16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že kašovitá suspenze se připravuje kombinováním materiálu vazebního povlaku a pájecího materiálu s rozpouštědlem a alespoň jednou přísadou zvolenou ze skupiny zahrnující pojivá, stabilizační prostředky, zahušťovací prostředky, dispergační prostředky, deflokulanty, anti-sedimentační činidla, plastifikátory, změkčo35 vadla, maziva, povrchově aktivní látky, odpéňovací činidla, a vytvrzovací modifikátory.
- 17. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vazební povlak je ve formě druhé kašovité suspenze, a tato druhá kašovitá suspenze se předem smíchá s první kašovitou suspenzí za vytvoření předem připravené směsi, a tato předem připravená směs se na substrát aplikuje ješ40 tě před krokem (b).
- 18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že předem připravená směs kašovitých suspenzí se na substrát aplikuje za použití technologického postupu zvoleného ze skupiny zahrnující nanášení litím, nanášení štětcem, natírání, povlékání máčením, nanášení poléváním,45 navalování válcem, nanášení odstředivým litím, a nastřikováním.
- 19. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vazební povlak se po kroku (c) aplikuje na vrchní ochranný povlak.50
- 20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že vrchním ochranným povlakem je tepelně-bariérový povlak.
- 21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že tepelně-bariérovým povlakem je povlak na bázi oxidu zirkoničitého.- 15CZ 302983 B6
- 22. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že tepelně-bariérový povlak se aplikuje za použití technologického postupu tepelného nastřikování.
- 23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že technologickým postupem tepelného nastřikování je plazmatické nastřikování.
- 24. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že vrchním ochranným povlakem je povlak odolný vůči opotřebení.
- 25. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že vrchní ochranný povlak obsahuje materiál zvolený ze skupiny zahrnující karbidy kovů, oxid hlinitý, mullit, zirkon, kobaltmolybden—chrom—křemík, sklokeramiku na bázi stroncium-vápník-zirkoničitan, a jejich směsi.
- 26. Způsob aplikování kovového vazebního povlaku na bázi komplexních sloučenin hliníku nebo slitiny MCrAlY na substrát z vysoce legované slitiny, kde M je nikl, kobalt, nebo jejich směs, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:(I) aplikování kašovité suspenze, která obsahuje těkavou složku a směs pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku, na substrát, přičemž pájecí materiál obsahuje alespoň 40 % hmotn. niklu a pájecí materiál vykazuje průměrnou velikost částic v rozmezí od 40 do 80 mikrometrů, a materiál vazebního povlaku vykazuje průměrnou velikost částic v rozmezí od 150 do 300 mikrometrů;(II) vysoušeni kašovité suspenze za podmínek postačujících pro odstranění alespoň části těkavé složky, za vytvoření syrového povlaku; a (III) pájení syrového povlaku k povrchu substrátu, přičemž vazební povlak obsahuje alespoň jeden materiál zvolený ze skupiny obsahující: aluminid, platina-aluminid, nikl—aluminid, platina-nikl-aluminid, a slitiny chemického vzorce MCrAlX, kde složka M je zvolená ze skupiny zahrnující železo Fe, nikl Ni, kobalt Co, a jejich libovolné směsi; a kde složka X je zvolená ze skupiny zahrnující ytrium Y, tantal Ta, křemík Si, hafníum Hf, titan Ti, zirkon Zr, bór B, uhlík C a jejich kombinace, a všechny kombinace výše uvedených.
- 27. Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že na vazební povlak se nanáší tepelně-bariérový povlak na bázi oxidu zirkoničitého.
- 28. Způsob nahrazování vazebního povlaku opatřeného na substrátu na bázi kovu, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:(i) odstraňování stávajícího vazebního povlaku z vybrané oblasti povrchu substrátu;(ii) aplikování kašovité suspenze, která obsahuje pájecí materiál, na uvedenou vybranou oblast, přičemž tato kašovitá suspenze dále obsahuje těkavou složku a pájecí materiál vykazuje průměrnou velikost Částic v rozmezí od 20 do 150 mikrometrů;přičemž pájecí materiál a vazební povlak se nanášejí na substrát současně, přičemž vazební povlak obsahuje alespoň jeden materiál zvolený ze skupiny obsahující: aluminid, platinaaluminid, nikl—aluminid, platina—nikl—aluminid, a slitiny chemického vzorce MCrAlX, kde složka M je zvolená ze skupiny zahrnující železo Fe, nikl Ni, kobalt Co, a jejich libovolné směsi; a kde složka X je zvolená ze skupiny zahrnující ytrium Y, tantal Ta, křemík Si, hafnium Hf, titan Ti, zirkon Zr, bór B, uhlík C a jejich kombinace, a všechny kombinace výše uvedených;(iii) natavování pájecího materiálu a materiálu vazebního povlaku na uvedenou vybranou oblast.- 16CZ 302983 B6
- 29. Způsob podle nároku 28, vyznačující se tím, že substrátem na bázi kovu je dílčí součást turbínového zařízení.
- 30. Kašovitá suspenze, zahrnující pájecí materiál obsahující alespoň jeden kov zvolený ze skupi5 ny zahrnující nikl, kobalt, železo, drahý kov, a směs, která obsahuje alespoň jeden z uvedených kovů, a materiál vazebního povlaku obsahující alespoň:a. slitinu chemického vzorce MCrAIX, kde složka M je zvolená ze skupiny zahrnující železo Fe, nikl Ni, kobalt Co, a jejich libovolné směsi; a kde složka X je zvolena ze skupiny io zahrnující ytrium Y, tantal Ta, křemík Si, hafnium Hf, titan Ti, zirkon Zr, bór B, uhlík C ajejich kombinace; ab. materiál zvolený ze skupiny obsahující: aluminid, platina-aluminid, nikl-aluminid, platina— nikl—aluminid, ajejich směsi.
- 31. Kašovitá suspenze podle nároku 30, vyznačující se tím, že pájecí materiál obsahuje alespoň asi 40 % hmotn. niklu.
- 32. Kašovitá suspenze podle nároku 30, vyznačující se tím, že materiál vazebního 20 povlaku je ve formě částic, a tyto částice vykazují průměrnou velikost alespoň asi 45 mikrometrů.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/614,248 US6497758B1 (en) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | Method for applying a high-temperature bond coat on a metal substrate, and related compositions and articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20012549A3 CZ20012549A3 (cs) | 2002-05-15 |
| CZ302983B6 true CZ302983B6 (cs) | 2012-02-01 |
Family
ID=24460446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20012549A CZ302983B6 (cs) | 2000-07-12 | 2001-07-12 | Zpusob aplikování vazebního povlaku odolného pri vysokých teplotách, a s tímto zpusobem související kašovité suspenze a výrobky |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6497758B1 (cs) |
| EP (1) | EP1172460B1 (cs) |
| JP (1) | JP5345267B2 (cs) |
| KR (2) | KR100889126B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ302983B6 (cs) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497758B1 (en) | 2000-07-12 | 2002-12-24 | General Electric Company | Method for applying a high-temperature bond coat on a metal substrate, and related compositions and articles |
| CN1659620B (zh) | 2002-04-11 | 2010-04-28 | 格诺色彩技术有限公司 | 具有增强的属性的彩色显示装置和方法 |
| AT6792U1 (de) * | 2002-10-14 | 2004-04-26 | Plansee Tizit Ag | Werkzeug oder bauteil mit niedrigem reibwert |
| US6921582B2 (en) * | 2002-12-23 | 2005-07-26 | General Electric Company | Oxidation-resistant coatings bonded to metal substrates, and related articles and processes |
| US6904661B2 (en) * | 2003-08-05 | 2005-06-14 | Heany Industries, Inc. | Method of fabricating surface coated spherical slip joint for forming a sealed interface |
| DE102004034410A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Mtu Aero Engines Gmbh | Schutzschicht zum Aufbringen auf ein Substrat und Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht |
| JP4607530B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2011-01-05 | 株式会社日立製作所 | 遮熱被覆を有する耐熱部材およびガスタービン |
| DE102005030848A1 (de) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung |
| DE602007000586D1 (de) * | 2006-07-17 | 2009-04-09 | Gen Electric | Reparaturverfahren für beschichtete Artikel |
| US20080066288A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-20 | General Electric Company | Method for applying a high temperature anti-fretting wear coating |
| US20090022259A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-01-22 | General Electric Company | Fuel rod with wear-inhibiting coating |
| US20100159277A1 (en) * | 2007-09-21 | 2010-06-24 | General Electric Company | Bilayer protection coating and related method |
| US20090324401A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-12-31 | General Electric Company | Article having a protective coating and methods |
| US8792607B2 (en) * | 2008-10-14 | 2014-07-29 | General Electric Company | Fuel rod assembly and method for mitigating the radiation-enhanced corrosion of a zirconium-based component |
| EP2543748B1 (en) * | 2009-04-09 | 2015-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of improving a superalloy component |
| KR101156135B1 (ko) * | 2009-04-28 | 2012-06-20 | 한양대학교 산학협력단 | 우수한 내산화막을 갖춘 내열 초합금 및 그 제조방법 |
| US9056802B2 (en) | 2009-07-31 | 2015-06-16 | General Electric Company | Methods for making environmental barrier coatings using sintering aids |
| US9212100B2 (en) | 2009-07-31 | 2015-12-15 | General Electric Company | Environmental barrier coatings for high temperature ceramic components |
| US9073793B2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-07-07 | General Electric Company | Slurry compositions for making environmental barrier coatings and environmental barrier coatings comprising the same |
| US8986779B2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-03-24 | General Electric Company | Methods of improving surface roughness of an environmental barrier coating and components comprising environmental barrier coatings having improved surface roughness |
| US9023423B2 (en) * | 2009-10-07 | 2015-05-05 | General Electric Company | Method of deposition of metallic coatings using atomized spray |
| IT1396884B1 (it) * | 2009-12-15 | 2012-12-20 | Nuovo Pignone Spa | Inserti in carburo di tungsteno e metodo |
| US20110139486A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | General Electric Company | Electrical insulating coating and method for harsh environment |
| US20110244138A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Schlichting Kevin W | Metallic coating for non-line of sight areas |
| US9273400B2 (en) | 2010-05-24 | 2016-03-01 | Sikorsky Aircraft Corporation | Multilayered coating for improved erosion resistance |
| US8999226B2 (en) * | 2011-08-30 | 2015-04-07 | Siemens Energy, Inc. | Method of forming a thermal barrier coating system with engineered surface roughness |
| US9056354B2 (en) | 2011-08-30 | 2015-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Material system of co-sintered metal and ceramic layers |
| KR101993684B1 (ko) | 2011-10-31 | 2019-06-27 | 테네코 인코퍼레이티드 | 코팅처리된 피스톤 및 코팅처리된 피스톤을 제조하는 방법 |
| EP2743369A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Coating system, method of coating a substrate, and gas turbine component |
| US9911511B2 (en) | 2012-12-28 | 2018-03-06 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Fuel rods with wear-inhibiting coatings and methods of making the same |
| WO2015073195A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | United Technologies Corporation | Method of manufacturing fiber reinforced barrier coating |
| WO2016133582A1 (en) | 2015-02-18 | 2016-08-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine shroud with abradable layer having dimpled forward zone |
| US9243511B2 (en) | 2014-02-25 | 2016-01-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine abradable layer with zig zag groove pattern |
| US8939706B1 (en) | 2014-02-25 | 2015-01-27 | Siemens Energy, Inc. | Turbine abradable layer with progressive wear zone having a frangible or pixelated nib surface |
| WO2016133987A2 (en) | 2015-02-18 | 2016-08-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Forming cooling passages in combustion turbine superalloy castings |
| US9151175B2 (en) | 2014-02-25 | 2015-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine abradable layer with progressive wear zone multi level ridge arrays |
| EP3111055A2 (en) | 2014-02-25 | 2017-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine component thermal barrier coating with depth-varying material properties |
| US20170009328A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-12 | General Electric Company | Coating process and coated component |
| US10052724B2 (en) * | 2016-03-02 | 2018-08-21 | General Electric Company | Braze composition, brazing process, and brazed article |
| US10646894B2 (en) | 2016-06-30 | 2020-05-12 | General Electric Company | Squeegee apparatus and methods of use thereof |
| US10920590B2 (en) | 2016-06-30 | 2021-02-16 | General Electric Company | Turbine assembly maintenance methods |
| US10384978B2 (en) | 2016-08-22 | 2019-08-20 | General Electric Company | Thermal barrier coating repair compositions and methods of use thereof |
| ES2942851T3 (es) * | 2017-11-14 | 2023-06-07 | Doerken Ewald Ag | Revestimiento anticorrosión |
| US10392938B1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-08-27 | Siemens Energy, Inc. | Pre-sintered preform for repair of service run gas turbine components |
| EP3957827B1 (en) | 2020-08-18 | 2024-10-02 | Ansaldo Energia Switzerland AG | A coating system for a component of a gas turbine engine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3847559A (en) * | 1969-05-28 | 1974-11-12 | Dewiant Corp | Erosion resistant composites |
| US4325754A (en) * | 1980-12-15 | 1982-04-20 | Gte Products Corporation | Flexible brazing alloy tape and method of making same |
| US5549927A (en) * | 1994-03-01 | 1996-08-27 | Modine Manufacturing Company | Modified substrate surface and method |
| US5666643A (en) * | 1995-02-23 | 1997-09-09 | General Electric Company | High temperature braze material |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US646869A (en) * | 1899-11-18 | 1900-04-03 | Henry Hyde Perkes | Caddie-bag. |
| US4289446A (en) * | 1979-06-27 | 1981-09-15 | United Technologies Corporation | Ceramic faced outer air seal for gas turbine engines |
| JPS5788967A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-03 | Showa Alum Corp | Formation of porous layer on metallic surface |
| US4715902A (en) * | 1981-11-27 | 1987-12-29 | S R I International | Process for applying thermal barrier coatings to metals and resulting product |
| JPH02285078A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ハイブリッド材料の製造方法 |
| US5366765A (en) * | 1993-05-17 | 1994-11-22 | United Technologies Corporation | Aqueous slurry coating system for aluminide coatings |
| US5650235A (en) * | 1994-02-28 | 1997-07-22 | Sermatech International, Inc. | Platinum enriched, silicon-modified corrosion resistant aluminide coating |
| DE69603183T2 (de) * | 1995-04-27 | 2000-03-23 | Siemens Ag | Metallisches bauelement mit hochtemperatur schutzbeschichtung und verfahren zum beschichten eines bauelementes |
| US5916518A (en) * | 1997-04-08 | 1999-06-29 | Allison Engine Company | Cobalt-base composition |
| US5863668A (en) * | 1997-10-29 | 1999-01-26 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Controlled thermal expansion coat for thermal barrier coatings |
| EP0985745B1 (en) * | 1998-09-08 | 2006-07-12 | General Electric Company | Bond coat for a thermal barrier coating system |
| US6468669B1 (en) * | 1999-05-03 | 2002-10-22 | General Electric Company | Article having turbulation and method of providing turbulation on an article |
| US6210812B1 (en) | 1999-05-03 | 2001-04-03 | General Electric Company | Thermal barrier coating system |
| US6060174A (en) * | 1999-05-26 | 2000-05-09 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Bond coats for turbine components and method of applying the same |
| US6302318B1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-10-16 | General Electric Company | Method of providing wear-resistant coatings, and related articles |
| US6387527B1 (en) * | 1999-10-04 | 2002-05-14 | General Electric Company | Method of applying a bond coating and a thermal barrier coating on a metal substrate, and related articles |
| US6355356B1 (en) * | 1999-11-23 | 2002-03-12 | General Electric Company | Coating system for providing environmental protection to a metal substrate, and related processes |
| US6541134B1 (en) * | 2000-06-22 | 2003-04-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Abradable thermal barrier coating for CMC structures |
| US6497758B1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-12-24 | General Electric Company | Method for applying a high-temperature bond coat on a metal substrate, and related compositions and articles |
-
2000
- 2000-07-12 US US09/614,248 patent/US6497758B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-05 EP EP01305822.7A patent/EP1172460B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-11 JP JP2001210089A patent/JP5345267B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-11 KR KR1020010041673A patent/KR100889126B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-12 CZ CZ20012549A patent/CZ302983B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-09-30 US US10/256,602 patent/US20030024430A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-12-23 US US10/747,553 patent/US7029721B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2008
- 2008-12-24 KR KR1020080133043A patent/KR20090007258A/ko not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3847559A (en) * | 1969-05-28 | 1974-11-12 | Dewiant Corp | Erosion resistant composites |
| US4325754A (en) * | 1980-12-15 | 1982-04-20 | Gte Products Corporation | Flexible brazing alloy tape and method of making same |
| US5549927A (en) * | 1994-03-01 | 1996-08-27 | Modine Manufacturing Company | Modified substrate surface and method |
| US5666643A (en) * | 1995-02-23 | 1997-09-09 | General Electric Company | High temperature braze material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6497758B1 (en) | 2002-12-24 |
| EP1172460A3 (en) | 2004-10-13 |
| KR20020006478A (ko) | 2002-01-19 |
| EP1172460B1 (en) | 2017-03-15 |
| EP1172460A2 (en) | 2002-01-16 |
| JP2002173783A (ja) | 2002-06-21 |
| JP5345267B2 (ja) | 2013-11-20 |
| US7029721B2 (en) | 2006-04-18 |
| US20040142112A1 (en) | 2004-07-22 |
| CZ20012549A3 (cs) | 2002-05-15 |
| KR20090007258A (ko) | 2009-01-16 |
| US20030024430A1 (en) | 2003-02-06 |
| KR100889126B1 (ko) | 2009-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ302983B6 (cs) | Zpusob aplikování vazebního povlaku odolného pri vysokých teplotách, a s tímto zpusobem související kašovité suspenze a výrobky | |
| US5894053A (en) | Process for applying a metallic adhesion layer for ceramic thermal barrier coatings to metallic components | |
| US6352788B1 (en) | Thermal barrier coating | |
| JP4260235B2 (ja) | 金属系基材用コーティング組成物並びに関連プロセス | |
| JP5000284B2 (ja) | 耐食性コーティング組成物及び該コーティングを有する物品 | |
| EP2309019B1 (en) | Method of deposition of metallic coatings using atomized spray | |
| EP1013795A1 (en) | Method for applying improved durability thermal barrier coatings | |
| JP2008151128A (ja) | ガスタービンエンジン構成要素、そのコーティング方法およびコーティング設計方法 | |
| CZ300909B6 (cs) | Vícevrstvový vazební povlak pro povlakový systém tepelné ochranné bariéry a zpusob jeho vytvorení | |
| JP2002348682A (ja) | セラミック皮膜を修理する方法 | |
| US7311940B2 (en) | Layered paint coating for turbine blade environmental protection | |
| JP2008063657A (ja) | 高温耐フレッティング摩耗コーティングを施工する方法 | |
| JP4579383B2 (ja) | 緻密セラミック遮熱皮膜を表面から除去する方法 | |
| JP2008202141A (ja) | 耐歪み性防食コーティング及びテープ適用法 | |
| CN1932081B (zh) | 修复涡轮机部件的方法 | |
| US6929868B2 (en) | SRZ-susceptible superalloy article having a protective layer thereon | |
| JP2013506759A (ja) | 歪み耐性の腐食保護コーティング組成物およびコーティングされた物品 | |
| JP2007239101A (ja) | 遮熱コーティングのためのボンドコーティング法 | |
| KR102796087B1 (ko) | 초합금 기재의 고온 부식 방지를 위한 크로메이트-무함유 세라믹 코팅 조성물 | |
| Scrivani et al. | Improved surface preparation of nickel-superalloys for MCrAlY coatings on gas turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200712 |