DE102016206968A1 - Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt - Google Patents

Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt Download PDF

Info

Publication number
DE102016206968A1
DE102016206968A1 DE102016206968.3A DE102016206968A DE102016206968A1 DE 102016206968 A1 DE102016206968 A1 DE 102016206968A1 DE 102016206968 A DE102016206968 A DE 102016206968A DE 102016206968 A1 DE102016206968 A1 DE 102016206968A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat shield
layer
oxide layer
substrate
alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016206968.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Bostanjoglo
Arturo Flores Renteria
Helge Reymann
Dimitrios Zois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102016206968.3A priority Critical patent/DE102016206968A1/de
Priority to EP17721341.0A priority patent/EP3426623A1/de
Priority to PCT/EP2017/059318 priority patent/WO2017186547A1/de
Priority to US16/094,238 priority patent/US20190119818A1/en
Publication of DE102016206968A1 publication Critical patent/DE102016206968A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • C23C28/04—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 only coatings of inorganic non-metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5045—Rare-earth oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • 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
    • C23C28/34—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
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11—Oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288—Protective coatings for blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
    • 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
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05004—Special materials for walls or lining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

Durch die Verwendung von Yttriumoxid auf Aluminiumoxid als Schicht oder Substratmaterial wird die Korrosions- und Erosionsbeständigkeit von keramischen Hitzeschildelementen verbessert.

Description

  • Die Erfindung betrifft Hitzeschilde, die eine Vollkeramik aufweisen oder die beschichtete metallische Substrate sowie eine äußerste Yttriumoxidschicht aufweisen, ein Verfahren zur Herstellung und ein Produkt.
  • Keramische Hitzeschilde können aus massiver Keramik hergestellt werden und weisen dabei vorzugsweise Mullite als Massivmaterial auf. Darüber hinaus kann eine weitere Beschichtung wie Aluminiumoxid auf dem keramischen Substrat vorhanden sein. Ebenso gibt es Hitzeschildelemente mit metallischem Substrat, bei dem auf einer metallischen Haftvermittlerschicht eine Aluminiumoxidschicht vorhanden ist, eine TBC, die zur Wärmedämmung dient.
  • Jedoch kommt es je nach Porosität oder abrasivem Abtrag zu Erosion auf der ersten Stufe der nachgeschalteten Turbine des Verbrennungssystems, was unerwünscht ist.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung o.g. Problem zu lösen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein keramisches Hitzeschild gemäß Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 7 sowie ein Produkt nach Anspruch 8.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
  • Die keramischen Hitzeschildelemente aus massiver Keramik weisen auf, bestehen vorzugsweise aus Mullite (2Al2O3xSiO2) und/oder Aluminiumoxid.
  • Die Mullitephasen weisen vorzugsweise Körner bis zu 1mm auf und sind in einer feinkörnigen Matrix verteilt. Die Mullitephase ist unter Heißgasbedingungen nicht stabil und zersetzt sich oberhalb Temperaturen von 1673K unter dem Einfluss von Wasserdampf zu Aluminiumoxid und Si(OH)4. Zum Schutz weisen daher die keramisch massiven Hitzeschilder (CHS) eine Erosionsschutzschicht (EBC) auf, die aus einer dünnen Lage von 100µm bis 400µm Aluminiumoxid besteht. Die Aluminiumoxidschicht ist vorzugsweise durch einen Plasmaspritzprozess oder andere Spritzprozesse aufgebracht. Durch die Verwendung von Yttriumoxid als äußerste Schutzschicht auf dem Aluminiumoxid wird die Korrosions- und Erosionsbeständigkeit verbessert. Das liegt daran, dass Yttriumoxid Yttriumaluminiumgarnat (YAG) bildet durch die starke Anbindung von Aluminiumoxid in dem CHS bzw. EBC-Schicht. Durch eine Wärmebehandlung oberhalb 1573K für vorzugsweise eine Stunde bildet sich eine hinreichend dicke Yttriumgarnat-Schicht (YAG-Schicht) aus.
  • Es zeigen
  • 1, 4 ein massives keramisches Hitzeschildelement,
  • 2, 3 ein metallisches Hitzeschildelement.
  • Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
  • In 1 ist ein massives keramisches Hitzeschild 1 dargestellt. Das Substrat 4 besteht aus massiver Keramik wie oben beschrieben und weist Mullite und/oder Aluminiumoxid oder vorzugsweise auch nur Aluminiumoxid (Al2O3) auf (4: 4‘, 1111). Auf dem Mullite oder auf dem Aluminiumoxid / Mullite des Substrats 4, 4‘ ist eine Aluminiumoxidschicht 7 wie oben beschrieben aufgebracht.
  • Erfindungsgemäß wird eine Yttriumoxidschicht 10 als äußerste Schicht aufgebracht. Bei reinem Aluminiumoxidsubstrat (4‘) kann die Aluminiumodixschicht 7 (4) entfallen.
  • 2 zeigt ein metallisches Hitzeschild 11 mit einem metallischen Substrat 40, auf dem eine metallische Haftvermittlerschicht 42, insbesondere eine NiCoCrAlY-Legierung mit einer Aluminiumoxidschicht 70 vorhanden ist, die sich durch bewusste Oxidation einer metallischen Haftvermittlerschicht 42 und/oder unter Aufbringung einer Aluminiumoxidschicht gebildet hat bzw. vorhanden ist. Als äußerste Schicht ist ebenfalls eine Yttriumoxidschicht 101 vorhanden.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 111 der Erfindung ausgehend von 2, bei dem noch eine keramische Wärmedämmschicht (TBC) 80 auf der metallischen Haftvermittlerschicht 42 mit einer Aluminiumoxidschicht 71 vorhanden ist, wie es von keramischen Schutzsystemen von Turbinenschaufeln bekannt ist. Darüber hinaus ist ebenfalls eine äußerste Yttriumoxidschicht 100 vorhanden.
  • Eine sich keramisch bildende Aluminiumoxidschicht (TGO) ist auch zwischen metallischer Haftvermittlerschicht 42 und TBC 80 vorhanden.
  • Durch oben genannte Wärmebehandlung bildet sich eine Yttriumgarnatschicht aus (1 bis 4).

Claims (8)

  1. Hitzeschild (1, 11, 111, 1111), aufweisend Aluminiumoxid im Substrat (4, 4‘) oder als Schicht (7, 70, 71) auf einem Substrat (4, 40), wobei Yttriumoxid als äußerste Schicht (10, 100, 101) vorhanden ist.
  2. Massives keramisches Hitzeschild (1) nach Anspruch 1, bei dem das Material des Substrats (4) Mullite aufweist, mit einer zwischenliegenden Aluminiumoxidschicht (7) und einer äußersten Yttriumoxidschicht (10).
  3. Massives keramisches Hitzeschild (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Material des Substrats (4) Mullite und Aluminiumoxid aufweist, insbesondere daraus besteht.
  4. Massives keramisches Hitzeschild (1111) nach Anspruch 1, bei dem das Material des Substrats (4‘) nur aus Aluminiumoxid besteht.
  5. Hitzeschild (11, 111) nach Anspruch 1, das zumindest aufweist ein metallisches Substrat (40), eine metallische Haftvermittlerschicht (42), mit einer durch Oxidation gebildeten Aluminiumoxidschicht und/oder separat aufgebrachten Aluminiumoxidschicht (70, 71), auf der (70, 71) eine äußerste Yttriumoxidschicht (100, 101) aufgebracht ist.
  6. Hitzeschild nach Anspruch 5, b ei dem eine keramische Wärmedämmschicht (80), insbesondere auf Zirkonoxidbasis, zwischen einer metallischen Haftvermittlerschicht (42) und Aluminiumoxidschicht (71) vorhanden ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Hitzeschilds (1, 11, 111, 1111), bei dem ausgehend von einem Hitzeschild nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 eine Wärmebehandlung bei mindestens 1573K, insbesondere für mindestens eine Stunde, durchgeführt wird.
  8. Hitzeschild (1, 11, 111, 1111), hergestellt nach Anspruch 7.
DE102016206968.3A 2016-04-25 2016-04-25 Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt Withdrawn DE102016206968A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016206968.3A DE102016206968A1 (de) 2016-04-25 2016-04-25 Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt
EP17721341.0A EP3426623A1 (de) 2016-04-25 2017-04-20 Hitzeschild mit äusserster yttriumoxidbeschichtung, verfahren zur herstellung und produkt
PCT/EP2017/059318 WO2017186547A1 (de) 2016-04-25 2017-04-20 Hitzeschild mit äusserster yttriumoxidbeschichtung, verfahren zur herstellung und produkt
US16/094,238 US20190119818A1 (en) 2016-04-25 2017-04-20 Heat shield having an outermost yttrium oxide coating, production method and product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016206968.3A DE102016206968A1 (de) 2016-04-25 2016-04-25 Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016206968A1 true DE102016206968A1 (de) 2017-10-26

Family

ID=58669777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016206968.3A Withdrawn DE102016206968A1 (de) 2016-04-25 2016-04-25 Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190119818A1 (de)
EP (1) EP3426623A1 (de)
DE (1) DE102016206968A1 (de)
WO (1) WO2017186547A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018217059A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-09 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Multilayer-Keramik für den Einsatz in Gasturbinen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019204746A1 (de) 2019-04-03 2020-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildkachel mit Dämpfungsfunktion

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1818424A1 (de) * 2006-02-09 2007-08-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Schicht mit thermographischem Leuchtstoff und ein Schichtsystem
EP1260602B1 (de) * 2001-05-23 2016-04-13 Sulzer Metco AG Verfahren zum Erzeugen eines wärmedämmenden Schichtsystems auf einem metallischen Substrat

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10017429C2 (de) * 2000-04-07 2002-04-18 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verbundkeramik mit gradierter thermochemischer Schutzschicht, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US6884514B2 (en) * 2002-01-11 2005-04-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Method for forming ceramic layer having garnet crystal structure phase and article made thereby
US6677064B1 (en) * 2002-05-29 2004-01-13 Siemens Westinghouse Power Corporation In-situ formation of multiphase deposited thermal barrier coatings
US7935387B2 (en) * 2004-10-20 2011-05-03 Ues, Inc. Methods for fabricating YAG barrier coatings
EP1741980A1 (de) * 2005-07-04 2007-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Keramisches Bauteil mit heissgasresistenter Oberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006010860A1 (de) * 2006-03-09 2007-09-13 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmschicht und Wärmedämmschicht für ein Bauteil
JP2008196040A (ja) * 2007-02-16 2008-08-28 Toshiba Corp 耐熱部材
ITMI20111519A1 (it) * 2011-08-08 2013-02-09 Ansaldo Energia Spa Piastrella di materiale ceramico per il rivestimento di camere di combustione, in particolare di turbine a gas, e relativo metodo di fabbricazione
US8921147B2 (en) * 2012-08-17 2014-12-30 First Solar, Inc. Method and apparatus providing multi-step deposition of thin film layer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1260602B1 (de) * 2001-05-23 2016-04-13 Sulzer Metco AG Verfahren zum Erzeugen eines wärmedämmenden Schichtsystems auf einem metallischen Substrat
EP1818424A1 (de) * 2006-02-09 2007-08-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Schicht mit thermographischem Leuchtstoff und ein Schichtsystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018217059A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-09 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Multilayer-Keramik für den Einsatz in Gasturbinen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017186547A1 (de) 2017-11-02
EP3426623A1 (de) 2019-01-16
US20190119818A1 (en) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602005003866T2 (de) Gegenstand umfassend ein Silizium enthaltendes Substrat und eine Hafniumoxid enthaltende Sperrschicht an der Oberfläche
EP1637622A1 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht
DE102013207457B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Hochtemperaturschutzbeschichtung
EP1970461A1 (de) Turbinenbauteil mit Wärmedämmschicht
EP2824220B1 (de) CMAS-inerte Wärmedämmschicht und Verfahren zur ihrer Herstellung
EP3205746B1 (de) Wärmedämmschicht mit hohem korrosionswiderstand
DE102015212588A1 (de) Konturtreue Schutzschicht für Verdichterbauteile von Gasturbinen
DE102016206968A1 (de) Hitzeschild mit äußerster Yttriumoxidbeschichtung, Verfahren zur Herstellung und Produkt
EP1260602A9 (de) Verfahren zum Erzeugen eines wärmedämmenden Schichtsystems auf einem metallischen Substrat
WO2007016906A1 (de) Wärmedämmschichtsystem
EP3078649B1 (de) Verbundkeramik mit korrosionsschutzschicht und verfahren zur herstellung
DE102011103731A1 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht, mit einer Schutzschicht beschichtetes Bauteil und Gasturbine mit einem solchen Bauteil
DE102014225130A1 (de) Dickes Wärmedämmschichtsystem
WO2015144415A1 (de) Keramisches wärmedämmschichtsystem mit schutzschicht gegen cmas
WO2016162295A1 (de) Verfahren zur herstellung einer korrosionsschutzschicht für wärmedämmschichten aus hohlen aluminiumoxidkugeln und äusserster glasschicht und bauteil
WO2017076583A1 (de) Verfahren zur herstellung einer korrosionsschutzschicht für wärmedämmschichten aus hohlen aluminiumoxidkugeln und äusserster glasschicht und bauteil sowie materialmischung
WO2015165662A1 (de) Cmas resistente keramische schicht durch nanoporosität
EP3510180B1 (de) Verdichterschaufel mit mehrlagigen aluminiumhaltigen schutzbeschichtung
DE102018204498A1 (de) Keramisches Material auf der Basis von Zirkonoxid mit weiteren Oxiden
DE102018215223A1 (de) Keramisches Material auf der Basis von Zirkonoxid mit weiteren Oxiden und Schichtsystem
DE102017119387B4 (de) CMAS-resistente Schutzschicht sowie Gegenstand umfassend eine solche Schutzschicht
DE102017216756A1 (de) Reines Zirkonoxidpulver, Schicht und Schichtsystem
EP2913425A1 (de) Wärmedämmschicht mit Iridium-Rhodium-Legierung
DE69835208T2 (de) Haftbeschichtung für wärmedämmendes Beschichtungssystem
DE102017206063A1 (de) Teil- und vollstabilisiertes Zirkonoxidpulver als keramische Schicht

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee