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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen keramischen Hitzeschild für eine Gasturbine, eine Gasturbine mit einem solchen keramischen Hitzeschild, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen keramischen Hitzeschildes sowie ein Refurbishment-Verfahren für eine Gasturbine.
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Technischer Hintergrund
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Die beim Betrieb im Inneren von Gasturbinen entstehenden hohen Temperaturen werden durch entlang des Heißgaspfades angebrachte keramische Hitzeschilde abgeschirmt. Die keramischen Hitzeschilde zeigen während des Betriebseinsatzes Korrosion und Erosion auf ihrer dem Heißgas zugewandten Seite. Dieser Prozess geht auf die Korrosion des im keramischen Material enthaltenen Mullits zurück, der im Kontakt mit dem Heißgas zu sekundären Korund umgewandelt wird. Dieser sekundäre Korund wiederum hat eine geringere mechanische Festigkeit als das umgebende keramische Material und wird daher vom Heißgasstrom angetragen. Dabei werden größere Gefügebestandteile freigelegt, bis sie sich schließlich aus der Oberfläche des keramischen Hitzeschildes herauslösen und von dem Heißgas fortgetragen werden. Die Partikel können an den Schutzbeschichtungen der Turbinenschaufeln (Thermal Barrier Coating - TBC) Schäden verursachen, was die Lebensdauer der Turbinenschaufeln herabsetzen kann.
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Hierzu ist es bisher bekannt, die Heißgasseite der keramischen Hitzeschilde mit einer Aluminiumoxidbeschichtung auszustatten. Aluminiumoxid ist deutlich heißgasstabiler als Mullit, zeigt aber im Kontakt mit Heißgas ebenfalls eine begrenzte Lebensdauer.
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Die Aluminiumoxidbeschichtung kann durch ein Schlicker-Spray-Verfahren oder ein Flammspritzverfahren auf den Hitzeschild aufgetragen werden. Hierbei wird üblicherweise eine Beschichtung von etwa 300 Mikrometern Dicke aufgebracht. Eine durch Schlicker-Spray-Verfahren aufgebrachte Aluminiumoxidbeschichtung zeigt eine relativ feinkörnige Struktur, die beim Betrieb der Gasturbine zum Nachsintern, zu Rissbildung und frühzeitigen Absanden neigt. Wird hingegen ein Flammspritzverfahren verwendet, gerät die Beschichtung relativ dicht und spröde, weshalb sie den Deformationen des keramischen Hitzeschildes während des Betriebs der Gasturbine nicht folgen kann. Dies führt auch hier zu Rissbildung und fortschreitendes Ablösen der Beschichtung. Aus diesen Gründen ist die Lebensdauer solcher Aluminiumbeschichtungen auf etwa 8000 Betriebsstunden begrenzt, wobei bei Gasturbinen, die besonders hohe Heißgastemperaturen erreichen, von noch deutlich geringen Lebensdauern auszugehen ist. Die Beschichtung stellt selbst eine weitere Quelle von Partikeln mit den oben beschriebenen negativen Auswirkungen auf die Turbinenschaufeln dar und verlängert die Lebensdauer der keramischen Hitzeschilde nur unzureichend.
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Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, keramische Hitzeschilde mit erhöhter Lebensdauer bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein erster Aspekt der Erfindung führt daher einen verbesserten keramischen Hitzeschild für eine Gasturbine ein. Der keramische Hitzeschild verfügt über einen porösen Keramikkörper und weist erfindungsgemäß ein Infiltrationscoating auf, das in einer Oberflächenschicht des porösen Keramikkörpers angeordnet ist und ein Infiltrationscoatingmaterial enthält, das dazu ausgebildet ist, Poren des Keramikkörpers gasdicht zu verschließen.
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Das Infiltrationscoating dringt in die Poren des Keramikkörpers ein und verschließt diese gasdicht, so dass das Heißgas nicht in den keramischen Hitzeschild eindringen kann. Eine Korrosion beziehungsweise Erosion des keramischen Materials des porösen Keramikkörpers und damit des Hitzeschildes findet dadurch nicht mehr statt oder wird wenigstens stark eingeschränkt. Es lösen sich keine oder weniger keramische Partikel aus dem keramischen Hitzeschild, wodurch auch entsprechend weniger Beschädigungen der TBC-Schichten der Turbinenschaufeln verursacht werden.
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Vorzugsweise enthält der poröse Keramikkörper Mullit oder Aluminiumoxid oder besteht aus Mullit oder Aluminiumoxid. Ein geeignetes Material für den porösen Keramikkörper stellt das von Siemens unter dem Namen „SiCerm E100“ hergestellte Material dar.
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Besonders bevorzugt enthält das Infiltrationscoatingmaterial Yttriumaluminiumgranat oder besteht aus Yttriumaluminiumgranat. Yttriumaluminiumgranat (YAG) besitzt einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der fast identisch mit demjenigen von Aluminiumoxid ist. Je besser die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Infiltrationscoating und Keramikkörper aufeinander abgestimmt sind, desto geringer wird die Gefahr von Erosion durch Heißgaseinwirkung, weshalb eine Kombination von Aluminiumoxid für den porösen Keramikkörper und YAG für das Infiltrationscoating als besonders vorteilhaft angesehen wird.
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Eine Konzentration des Infiltrationscoatingmaterials kann von einer Oberfläche des keramischen Hitzeschildes in die Tiefe der Oberflächenschicht abnehmen. Dadurch bildet sich ein Übergang zwischen dem Infiltrationscoatingmaterial hin zu dem des Keramikkörpers, was vorteilhaft ist, weil der Heißgasangriff von der Oberfläche des keramischen Hitzeschildes her erfolgt. Insbesondere bildet sich keine Grenzschicht zwischen dem Infiltrationscoatingmaterial (beispielsweise YAG) und dem Material des Keramikkörpers (beispielsweise Korund), die unerwünschte Spannungen oder Inhomogenitäten bewirken könnte.
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Das Infiltrationscoating besitzt vorzugsweise eine Dicke von wenigstens 400 Mikrometern. Geringere Tiefen führen zu einem reduzierten Schutz des Keramikkörpers des Hitzeschildes.
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Die Oberflächenschicht kann sich über eine Stirnfläche des porösen Keramikkörpers und über Seitenflächen des porösen Keramikkörpers erstrecken. Dies stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung gegenüber herkömmlichen Beschichtungen dar, weil diese einen Auftrag von typischerweise 200 bis 400 Mikrometern Beschichtungsmaterial bedingen, wodurch eine Beschichtung zwischen benachbarten keramischen Hitzeschilden wegen der durch die Beschichtung veränderten Abmessungen der Hitzeschilde bislang nicht gangbar war. Das Infiltrationscoating der Erfindung hingegen dringt in den porösen Keramikkörper des Hitzeschildes ein und durchsetzt die Oberflächenschicht, wodurch die Abmessungen des keramischen Hitzeschildes unverändert bleiben und auch die sporadisch eindringendem Heißgas ausgesetzten Seitenflächen des keramischen Hitzeschildes geschützt werden können.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Gasturbine mit einem erfindungsgemäßen keramischen Hitzeschild.
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Die Erfindung führt zudem ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten keramischen Hitzeschildes für eine Gasturbine ein. Das Verfahren besitzt wenigstens die folgenden Schritte:
- -- Bereitstellen eines porösen Keramikkörpers; und
- -- Erzeugen eines Infiltrationscoatings in einer Oberflächenschicht des porösen Keramikkörpers, wobei das Infiltrationscoating ein Infiltrationscoatingmaterial enthält, das dazu ausgebildet ist, Poren des Keramikkörpers gasdicht zu verschließen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann ein keramischer Hitzeschild für eine Gasturbine mit verlängerter Lebensdauer hergestellt werden. Das Infiltrationscoatingmaterial (vorzugsweise YAG) dringt in die Poren des porösen Keramikkörpers ein und verschließt diese gasdicht, so dass das während des Betriebs in der Gasturbine strömende Heißgas nicht in den keramischen Hitzeschild eindringen und diesen erodieren kann.
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Besonders bevorzugt umfasst das Erzeugen des Infiltrationscoatings einen Schritt des Eintauchens des porösen Keramikkörpers in eine das Infiltrationscoatingmaterial enthaltende Suspension (häufig als engl. „Slurry“ bezeichnet). Diese Methode des Auftragens des Infiltrationscoatingmaterials auf den porösen Keramikkörper ist einfach und effizient industriell durchzuführen, führt zu gleichmäßigen Ergebnissen und kann auf große Stückzahlen von Hitzeschilden skaliert werden. Als Eintauchen wird hier nicht nur ein Bewegen des porösen Keramikkörpers in die bereitgestellte Suspension, sondern beispielsweise auch ein Leiten der Suspension auf einen bereitgestellten Keramikkörper verstanden, so dass der Keramikkörper von der Suspension mindestens teilweise bedeckt wird, wenn sich stationäre oder quasistationäre (im Falle eines fortlaufenden Pumpens und Abpumpens der Suspension) Verhältnisse eingestellt haben.
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Das Eintauchen des porösen Keramikkörpers wird vorzugsweise für eine vorherbestimmte Zeitspanne durchgeführt. Über die vorherbestimmte Zeitspanne wird maßgeblich die Eindringtiefe des Infiltrationscoatingmaterials in den porösen Keramikkörper und damit die Dicke des Infiltrationscoatings bestimmt. Hierbei führen längere Zeitspannen zu einem tieferen Eindringen, verlangsamen jedoch den Herstellungsprozess. Bei zu kurzen Zeitspannen kann das Infiltrationscoatingmaterial hingegen nicht tief genug in den porösen Keramikkörper eindringen, wodurch die Schutzwirkung des Infiltrationscoatings reduziert wird. Daher wird eine vorherbestimmte Zeitspanne als angemessen betrachtet, bei der die Dicke des Infiltrationscoatings wenigstens 400 Mikrometer beträgt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann über einen Schritt des Maskierens eines Teils einer Oberfläche des porösen Keramikkörpers vor dem Eintauchen des porösen Keramikkörpers in die Suspension umfassen. Das Maskieren kann beispielsweise über Abkleben mit Klebestreifen oder durch Aufbringen von Wachs oder dergleichen erfolgen. Hierdurch kann das Infiltrationscoatingmaterial selektiv in den porösen Keramikkörper eingebracht werden, was sich insbesondere vorteilhaft auf den Materialverbrauch auswirkt. Beispielsweise kann die nicht dem Heißgas ausgesetzte Rückseite des Hitzeschildes maskiert werden.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Bereitens der Suspension beinhalten. Der Schritt des Bereitens der Suspension kann einen Schritt des Aufschmelzens und Schmelzstabilisierens des Infiltrationscoatingmaterials umfassen. Besonders bevorzugt umfasst der Schritt des Bereitens der Suspension einen Schritt des Zermahlens des Infiltrationsmaterials in den Submikrometerbereich. Das derart fein zermahlene Infiltrationsmaterial kann in die Poren des Keramikkörpers eindringen und diese verschließen. Die Größe der Partikel des Infiltrationscoatingmaterials haben auch einen Einfluss auf die Eindringtiefe in den porösen Keramikkörper. Die Konzentration des Infiltrationscoatingmaterials in der Oberflächenschicht des keramischen Hitzeschildes kann über den entsprechenden Gehalt des zermahlenen Infiltrationscoatingmaterials in der Suspension eingestellt werden.
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Vorzugsweise wird ein Schritt des Brennens des porösen Keramikkörpers nach dem Schritt des Eintauchens in die Suspension durchgeführt. Durch das Brennen wird das Infiltrationscoatingmaterial dauerhaft mit dem porösen Keramikkörper verbunden. Der Schritt des Brennens kann vorteilhaft einem bisher bereits für die Herstellung von keramischen Hitzeschilden verwendeten Brennen entsprechend. Das heißt, dass bekannte Fertigungsverfahren für keramische Hitzeschilde um einen vor dem Brennen des keramischen Hitzeschildes ausgeführten Schritt des Eintauchens des Keramikkörpers in die Suspension einfach erweitert werden können, wobei die bislang verwendeten Werkzeuge und Verfahren ansonsten unverändert weiterverwendet werden können.
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Das Brennen kann bei einer Temperatur von wenigstens 1000 Grad Celsius erfolgen. Allgemein sind Temperaturen oberhalb von etwa 650 Grad Celsius anwendbar, wobei derart niedrige Temperaturen feine Aufmahlungsgrade der Reaktanzen voraussetzen. Um eine ausreichende Porosität und geringe Fertigungskosten zu gewährleisten, wird jedoch die Verwendung eines verhältnismäßig grobkörnigen keramischen Materials für den porösen Keramikkörper, beispielsweise Aluminiumoxid, vorgeschlagen, was die genannte höhere Temperatur für das Brennen bedingt. Bei der Fertigung von keramischen Hitzeschilden sind Brenntemperaturen oberhalb von 1500 Grad Celsius üblich, so dass diese herkömmlichen Brennvorgänge unverändert die Anforderungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllen. Das Brennen kann für eine Zeitdauer von ungefähr zwei Stunden erfolgen.
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Das Eintauchen des porösen Keramikkörpers kann bei Unterdruck erfolgen, wodurch ein tieferes Eindringen der Suspension in den porösen Keramikkörper unterstützt wird.
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Der Schritt des Bereitstellens des porösen Keramikkörpers kann Schritte eines Anmischens einer Keramikkörperrohmasse, eines Formgebens, eines Abbindens und einer Trocknung umfasst. Dies entspricht gängigen Produktionsschritten für herkömmliche keramische Hitzeschilde, so dass vorhandene Herstellungsprozesse einfach für die Erfindung angepasst werden können.
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Das Verfahren kann Schritte des Wiegens des Keramikkörpers umfassen, um den Fortschritt oder Erfolg des Verfahrens zu überwachen. Beispielsweise kann ein Gewicht des Keramikkörpers vor und nach dem Eintauchen in die Suspension verglichen werden, um die Menge des in den Keramikkörpers eingebrachten Infiltrationscoatingmaterials zu bestimmen. Gegebenenfalls kann der Keramikkörpers erneut in die Suspension eingetaucht werden, wenn der Gewichtszuwachs geringer als erwartet ausfällt. Ebenso kann eine Gewichtsveränderung durch einen abschließenden Brennvorgang überwacht werden. So kann der Keramikkörper vor und nach dem Brennen gewogen werden. Wird eine zu geringe Gewichtsabnahme verzeichnet, so ist anzunehmen, dass noch nicht alle flüchtigen Anteile der Suspension entwichen sind, so dass die Brenndauer verlängert werden sollte. Durch den Vergleich von vor dem Eintauchen und nach dem Brennen bestimmter Gewichte des Keramikkörpers kann der reale Massezuwachs durch das Einbringen des Infiltrationscoatings bestimmt werden. Alle diese Daten können, ggf. zusammen mit Fertigungsparametern, für jeden derart gefertigten Hitzeschild erfasst und gespeichert werden. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren auf der Grundlage von im Verlauf des Betriebs festgestellter Abnutzung der einzelnen Hitzeschilde optimiert werden.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Refurbishment-Verfahren mit den Schritten:
- -- Entfernen wenigstens eines vorhandenen keramischen Hitzeschildes aus einer Gasturbine; und
- -- Installieren eines erfindungsgemäßen keramischen Hitzeschildes in der Gasturbine.
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„Refurbishment“ genannte Überarbeitungen von Gasturbinen werden routinemäßig durchgeführt. Im Rahmen einer solchen Prozedur kann eine bereits vorhandene Gasturbine mit den erfindungsgemäßen keramischen Hitzeschilden ausgestattet werden. Hierbei kommt es im Rahmen des erfindungsgemäßen Refurbishment-Verfahrens insbesondere in Betracht, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für einen Hitzeschild den aus der zu überarbeitenden Gasturbine entfernten Hitzeschild mit einem Infiltrationscoating zu versehen und diesen Hitzeschild in derselben Gasturbine, aus der entnommen wurde, oder aber in einer anderen Gasturbine zu installieren.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine beispielhafte Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt;
- 2 eine Brennkammer 110 einer Gasturbine;
- 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hitzeschildes 155; und
- 4 ein Ausführungsbeispiel einer Fertigungsvorrichtung 20 für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Ausführliche Figurenbeschreibung
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Die 1 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt. Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotationsachse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle 101 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird.
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Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehäuse 109.
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Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Turbine 108.
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Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums 113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125.
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Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehäuse 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind.
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An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt).
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Während des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehäuse 104 Luft 135 angesaugt und verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 105 bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 geführt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brennkammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium 113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 entspannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine.
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Die dem heißen Arbeitsmedium 113 ausgesetzten Bauteile unterliegen während des Betriebes der Gasturbine 100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln 130 und Laufschaufeln 120 der in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums 113 gesehen ersten Turbinenstufe 112 werden neben den die Ringbrennkammer 110 auskleidenden keramischen Hitzeschilden am meisten thermisch belastet.
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Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kühlmittels gekühlt werden.
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Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin (SX-Struktur) oder weisen nur längsgerichtete Körner auf (DS-Struktur).
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Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinenschaufel 120, 130 und Bauteile der Brennkammer 110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superlegierungen verwendet.
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Die Schaufeln
120,
130 können Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. MCrAlX (M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf)). Solche Legierungen sind bekannt aus der
EP 0 486 489 B1 ,
EP 0 786 017 B1 ,
EP 0 412 397 B1 oder
EP 1 306 454 A1 .
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Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer).
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Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. Die Wärmedämmschicht bedeckt vorzugsweise die gesamte MCrAlX-Schicht.
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Die 2 zeigt eine Brennkammer 110 einer Gasturbine. Die Brennkammer 110 ist beispielsweise als so genannte Ringbrennkammer ausgestaltet, bei der eine Vielzahl von in Umfangsrichtung um eine Rotationsachse 102 herum angeordneten Brennern 107 in einen gemeinsamen Brennkammerraum 154 münden, die Flammen 156 erzeugen. Dazu ist die Brennkammer 110 in ihrer Gesamtheit als ringförmige Struktur ausgestaltet, die um die Rotationsachse 102 herum positioniert ist.
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Zur Erzielung eines vergleichsweise hohen Wirkungsgrades ist die Brennkammer 110 für eine vergleichsweise hohe Temperatur des Arbeitsmediums M von etwa 1000 Grad Celsius bis 1600 Grad Celsius ausgelegt. Um auch bei diesen, für die Materialien ungünstigen Betriebs-parametern eine vergleichsweise lange Betriebsdauer zu ermöglichen, ist die Brennkammerwand 153 auf ihrer dem Arbeitsmedium M zugewandten Seite mit einer aus keramischen Hitzeschilden 155 gebildeten Innenauskleidung versehen.
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Aufgrund der hohen Temperaturen im Inneren der Brennkammer 110 kann für die Hitzeschildelemente 155 bzw. für deren Halteelemente ein Kühlsystem vorgesehen sein. Die Hitzeschildelemente 155 sind dann beispielsweise hohl und weisen ggf. noch in den Brennkammerraum 154 mündende Kühllöcher (nicht dargestellt) auf.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen keramischen Hitzeschildes 155. Der Hitzeschild 155 ist in einer Querschnittszeichnung dargestellt und weist lediglich beispielhaft an seinen Seitenflächen 13 eine Nut 14 und eine Feder 15 auf, mit denen mehrere benachbarte Hitzeschilde 155 zu einer Innenauskleidung verbinden lassen. Der Hitzeschild 155 besitzt einen porösen Keramikkörper 11, der erfindungsgemäß in einer Oberflächenschicht 12 mit einem Infiltrationscoating ausgestattet ist. Die Oberflächenschicht 12 erstreckt sich in dem gezeigten Beispiel über die Seitenflächen 13 und eine Stirnfläche 16 des keramischen Hitzeschildes 155, die im Betrieb dem Heißgas unmittelbar ausgesetzt ist. Das Infiltrationscoating enthält vorzugsweise YAG und verschließt die Poren des Keramikkörpers 11, so dass Heißgas nicht in diese eindringen kann. Beispielsweise kann eine YAG-haltige Suspension über die Oberfläche eines aluminiumoxidhaltigen Keramikkörpers geleitet werden. Bei einem anschließenden Brennvorgang bildet das YAG das Infiltrationscoating aus.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Fertigungsvorrichtung 20 für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die beispielhafte Fertigungsvorrichtung 20 besitzt eine Prozesskammer 21, in der ein poröser Keramikkörper 11 oder auch eine Mehrzahl solcher Keramikkörper 11 bereitgestellt ist. Der Keramikkörper 11 kann beispielsweise maskiert und/oder auf Stützen gelagert sein. Die Prozesskammer 21 ist mit einer Vakuumpumpe 24 verbunden, welche dazu verwendet werden kann, die Prozesskammer 21 nach ihrem Verschließen in Unterdruck zu versetzen. Aus einem Reservoir 22, das einen Vorrat an Suspension enthält, wird durch eine Zuleitung 25 Suspension in die Prozesskammer 21 und somit über den Keramikkörper 11 geleitet, so dass der Keramikkörper 11 in die Suspension eintaucht. Die Suspension wird durch eine Ableitung 26 wieder aus der Prozesskammer 21 abgeleitet, so dass sich für die Dauer der Durchführung des Eintauchens des Keramikkörpers in die Suspension ein ungefähr gleichbleibender Füllstand von Suspension in der Prozesskammer einstellt. Das Reservoir 22 kann dabei über einen Rührer 23 verfügen, der eine gleichmäßige Durchmischung der Suspension sicherstellt, so dass sich möglichst keine Partikel des Infiltrationscoatingmaterials innerhalb des Reservoirs 22 absetzen, was eine veränderliche Konzentration des Infiltrationscoatingmaterials in der Suspension bewirken würde. Nach Verstreichen einer vorherbestimmten Zeitspanne wird die Zuleitung der Suspension unterbrochen und die in der Prozesskammer 21 vorhandene Menge Suspension in das Reservoir zurückgeleitet. Der Keramikkörper 11 kann in der Prozesskammer noch für eine Ruhezeit verbleiben und dabei trocknen. Es ist jedoch auch möglich, ihn unmittelbar nach dem Ableiten der Suspension zu entnehmen und mechanisch von an der Oberfläche anhaftender Suspension zu befreien. Der Keramikkörper 11 wird anschließend zu einem Hitzeschild gebrannt, wobei sich das in den Poren des Keramikkörpers 11 eingezogene Infiltrationscoatingmaterial fest mit dem Keramikkörper 11 verbindet und auf diese Weise das gewünschte vorteilhafte Infiltrationscoating ausbildet.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele beschränkt. Variationen hiervon können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1204776 B1 [0039]
- EP 1306454 [0039]
- EP 1319729 A1 [0039]
- WO 9967435 [0039]
- WO 0044949 [0039]
- EP 0486489 B1 [0040]
- EP 0786017 B1 [0040]
- EP 0412397 B1 [0040]
- EP 1306454 A1 [0040]
