DE102017207238A1 - Dichtungssystem für Laufschaufel und Gehäuse - Google Patents
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Abstract
Durch die Kombination einer geringen porösen Zirkonoxidschicht auf einer Turbinenlaufschaufel, die einem keramischen Schichtsystem aus hoher Porosität gegenüberliegt, werden langlebende Dichtungssysteme erzielt.
Description
- Die Erfindung betrifft keramische Dichtsysteme von Turbinenlaufschaufeln und Gehäusen.
- Zur Optimierung von Radialspalten innerhalb stationärer Gasturbinen werden sogenannte „Abradable Coatings“ (abriebfähige Schichten) eingesetzt, die dem mechanischen Widerstand von Turbinenlaufschaufelspitzen in ihrer thermischen Ausdehnung nachgeben sollen und abgerieben werden, so dass ein Graben innerhalb einer keramischen Beschichtung entsteht.
- Oft hat dessen Laufschaufelmaterial auf der Keramik abgerieben.
- In Flugzeugtriebwerken wird die Schaufelspitze mitunter mit cBN (kubisches Bornitrid) beschichtet, um eine Abrasivwirkung auf die Einlaufschichten zu erzielen. cBN ist ein sehr hartes Material, was gut geeignet ist, keramische Schichten abzureiben. Allerdings ist es nicht sehr temperaturbeständig (Zersetzung mit Sauerstoff bereits unter 1273K), so dass es für stationäre Gasturbinen mit unbekannten Zeitpunkten des Anstreifens nicht geeignet ist, da es vorher verbrennt.
- Andere Hersteller von stationären Gasturbinen verwenden sogenannte „engineered surfaces“. Diese Schichten weisen schräg zur Strömungsrichtung in die Einlaufschichten eingebrachte Vertiefungsrillen auf, die das Eingraben erleichtern sollen. Dies hat jedoch zur Folge, dass Verwirbelungen bzw. Druckverluste an den Vertiefungskanten zu einem negativen Einfluss auf die Maschinenperformance führen.
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung oben genanntes Problem zu lösen.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein Dichtungssystem gemäß Anspruch 1.
- In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
- Es zeigen die
1 ,2 und3 Ausführungsbeispiele der Erfindung, die4 und5 eine Turbinenschaufel und eine Gasturbine. - Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
-
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Turbinenlaufschaufel120 als Bauteil für einen Rotor120 dem Stator, einem Gehäuse1 ' (1 ),1" ,1'" (2 ,3 ) gegenüberliegt. - Die Turbinenschaufel
120 als Teil eines Rotors120 weist in der Regel eine nickel- oder kobaltbasierte Superlegierung im Substrat auf und weist entsprechende Schutzschichten auf der Schaufelplattform und dem Schaufelblatt25 auf (2 ,3 ). Dies sind metallische Haftvermittlerschichten und/oder Korrosionsschutzschichten auf der Basis NiCoCrAlY, Aluminide oder Platinaluminide, jeweils mit einer darüber liegenden keramischen Schicht oder keramischen Schichtsystem (1 ,2 ,3 ), insbesondere mit einer Schichtdicke der keramischen Schicht von mindestens 300µm. - Ebenso können zweilagige keramische Schichtsysteme auf dem Schaufelblatt
25 , wie eine unterliegende teilstabilisierte Zirkonoxidschicht mit einer darüber liegenden vollstabilisierten Zirkonoxidschicht als äußere Schicht mit oder ohne Segmentierung vorhanden sein oder eine Pyrochlorschicht mit einer keramischen Bindungsschicht, insbesondere auf der Basis von Zirkonoxid. - Eine Turbinenschaufelspitze
99 , die dem Stator1 ' (1 ),1 ",1'" (2 ,3 ) direkt gegenüberliegt, wird nicht mit einer Panzerung versehen. Hier geht die Erfindung eine andere Richtung, indem dort eine teilstabilisierte Zirkonoxidschicht11 mit einer geringeren Porosität, insgesamt < 8%, insbesondere < 6% aufgebracht wird, mit einer vorteilhaften Schichtdicke zwischen 50µm und 150µm (1 ,2 ,3 ). - Die Zirkonoxidschicht
11 unterscheidet sich von der keramischen Schicht auf dem Schaufelblatt, insbesondere durch Lagigkeit, Porosität (mindestens 10% Unterschied) oder Zusammensetzung (mindestens 10% oder anderer Stabilisator). - Das gegenüberliegende Schichtsystem
4 ' auf dem Gehäuse1 ' weist ebenfalls ein Substrat7 mit einem metallischen Bondcoat10 , vorzugsweise auf der Basis NiCoCrAlY auf. Die NiCoCrAlY-Schicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 180µm bis 300µm auf. - Auf die metallische Haftvermittlerschicht
10 wird eine dicke, äußere teilstabilisierte Zirkonoxidschicht13 aufgebracht. - Diese keramische Schicht
13 auf dem Schichtsystem4 ' ist eine teilstabilisierte Zirkonoxidschicht mit einer Porosität > 8%, insbesondere größer 10% und Schichtdicken von mindestens 1300µm. - Die Porosität dieser keramischen Schicht
13 ist deutlich höher und liegt bei 18% ± 4%. - Die Teilstabilisierung (
1 ,2 ,3 ) wird erreicht vorzugsweise durch Yttriumoxid, kann aber auch durch andere Stabilisatoren wie Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Yb2O3 oder Gd2O3 erreicht werden, wobei der Anteil von Yttriumoxid vorteilhafterweise bei 8% liegt. - Die Schichtdicke der keramischen Schicht
13 liegt vorzugsweise bei 1400µm ± 10%. - In
2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Turbinenlaufschaufel120 dieselbe Schutzbeschichtung auf dem Schaufelblatt25 , der Schaufelplattform und der Zirkonoxidbeschichtung11 auf der Spitze99 aufweist. - Hingegen weist das Gehäuse
1" als Schichtgehäuse4 " eine zweilagige keramische Beschichtung15' ,15" auf, ebenfalls auf einem Substrat7 und einer metallischen Haftvermittlerschicht10 , wie in1 beschrieben. - Es wird jedoch eine keramische Anbindungsschicht
15' ,18' (3 ) verwendet, die eine Porosität von vorzugsweise 18% ± 4% aufweist, aber nur eine Schichtdicke von maximal 500µm, insbesondere 300µm bis 500µm. Die keramische Anbindungsschicht15 ',18 ' (3 ) ist eine teilstabilisierte Zirkonoxidschicht. - Als dickere, mindestens doppelt so dicke äußere keramische Schicht
15" wird eine vollstabilisierte Zirkonoxidschicht15" verwendet. - Die Stabilisierung wird vorzugsweise durch Yttriumoxid erreicht, kann aber auch durch andere Stabilisatoren erreicht werden (
1 ,2 ,3 ). - Der Anteil an dem Stabilisator von Yttriumoxid liegt bei 20% bis 48%.
- Die Schichtdicke der dicken äußeren keramischen Schicht
15" ,18" (2 ,3 ) liegt vorzugsweise bei 1000µm. - In
3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. - Das keramische Schichtsystem
4"' auf den keramischen Schichten18' ,18" ist ebenfalls zweilagig und weist ebenfalls eine keramische Anbindungsschicht18' , wie in2 beschrieben, auf. - Hingegen ist die dicke, äußere, keramische Schicht
18" aber teilstabilisiert, insbesondere mit Yttriumoxid, insbesondere mit 8%. Die Stabilisierung kann ebenfalls durch andere Stabilisatoren erreicht werden. - Jedoch liegt die Porosität der äußeren, keramischen Schicht
18" vorzugsweise bei 24% ± 3%. - Die Neuerung ist einerseits die Verstärkung der Laufschaufelspitzen
99 mit einem hochtemperaturfähigen und phasenstabilen Material. - Die keramischen Schichten sind sogenannte hochhomogene poröse Schichten.
- Die
4 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel120 oder Leitschaufel130 einer Strömungsmaschine, die sich entlang einer Längsachse121 erstreckt. - Die Strömungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektrizitätserzeugung, eine Dampfturbine oder ein Kompressor sein.
- Die Schaufel
120 ,130 weist entlang der Längsachse121 aufeinander folgend einen Befestigungsbereich400 , eine daran angrenzende Schaufelplattform403 sowie ein Schaufelblatt406 und eine Schaufelspitze415 auf. - Als Leitschaufel
130 kann die Schaufel130 an ihrer Schaufelspitze415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht dargestellt). - Im Befestigungsbereich
400 ist ein Schaufelfuß183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln120 ,130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt). - Der Schaufelfuß
183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausgestaltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwalbenschwanzfuß sind möglich. - Die Schaufel
120 ,130 weist für ein Medium, das an dem Schaufelblatt406 vorbeiströmt, eine Anströmkante409 und eine Abströmkante412 auf. - Bei herkömmlichen Schaufeln
120 ,130 werden in allen Bereichen400 ,403 ,406 der Schaufel120 ,130 beispielsweise massive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet. - Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der
EP 1 204 776 B1 ,EP 1 306 454 ,EP 1 319 729 A1 ,WO 99/67435 WO 00/44949 - Die Schaufel
120 ,130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Fräsverfahren oder Kombinationen daraus gefertigt sein. - Werkstücke mit einkristalliner Struktur oder Strukturen werden als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind.
- Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken erfolgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.
- Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprachgebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück besteht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Erstarrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwendigerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbilden, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichtemachen.
- Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Richtung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures).
- Solche Verfahren sind aus der
US-PS 6,024,792 und derEP 0 892 090 A1 bekannt. - Ebenso können die Schaufeln
120 ,130 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 derEP 0 486 489 B1 ,EP 0 786 017 B1 ,EP 0 412 397 B1 oderEP 1 306 454 A1 . - Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen Dichte.
- Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer).
- Vorzugsweise weist die Schichtzusammensetzung Co-30Ni-28Cr-8Al-0,6Y-0,7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0,6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al-0,6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-11Al-0,4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr-10Al-0,4Y-1,5Re.
- 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 die gesamte MCrAlX-Schicht. Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.
- Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärmedämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Körner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die MCrAlX-Schicht.
- Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Bauteile
120 ,130 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen). Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse im Bauteil120 ,130 repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung des Bauteils120 ,130 und ein erneuter Einsatz des Bauteils120 ,130 . - Die Schaufel
120 ,130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. Wenn die Schaufel120 ,130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkühllöcher418 (gestrichelt angedeutet) auf. - Die
5 zeigt beispielhaft eine Gasturbine100 in einem Längsteilschnitt. - Die Gasturbine
100 weist im Inneren einen um eine Rotationsachse102 drehgelagerten Rotor103 mit einer Welle101 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. - Entlang des Rotors
103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse104 , ein Verdichter105 , eine beispielsweise torusartige Brennkammer110 , insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern107 , eine Turbine108 und das Abgasgehäuse109 . - Die Ringbrennkammer
110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal111 . Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen112 die Turbine108 . - Jede Turbinenstufe
112 ist beispielsweise aus zwei Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums113 gesehen folgt im Heißgaskanal111 einer Leitschaufelreihe115 eine aus Laufschaufeln120 gebildete Reihe125 . - Die Leitschaufeln
130 sind dabei an einem Innengehäuse138 eines Stators143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln120 einer Reihe125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe133 am Rotor103 angebracht sind. - An dem Rotor
103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt). - Während des Betriebes der Gasturbine
100 wird vom Verdichter105 durch das Ansauggehäuse104 Luft135 angesaugt und verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters105 bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern107 geführt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums113 in der Brennkammer110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium113 entlang des Heißgaskanals111 vorbei an den Leitschaufeln130 und den Laufschaufeln120 . An den Laufschaufeln120 entspannt sich das Arbeitsmedium113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln120 den Rotor103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine. - Die dem heißen Arbeitsmedium
113 ausgesetzten Bauteile unterliegen während des Betriebes der Gasturbine100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln130 und Laufschaufeln120 der in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums113 gesehen ersten Turbinenstufe112 werden neben den die Ringbrennkammer110 auskleidenden Hitzeschildelementen am meisten thermisch belastet. - Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kühlmittels gekühlt werden.
- Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin (SX-Struktur) oder weisen nur längsgerichtete Körner auf (DS-Struktur).
- Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinenschaufel
120 ,130 und Bauteile der Brennkammer110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superlegierungen verwendet. - Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der
EP 1 204 776 B1 ,EP 1 306 454 ,EP 1 319 729 A1 ,WO 99/67435 WO 00/44949 - Ebenso können die Schaufeln
120 ,130 Beschichtungen gegen Korrosion (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, Scandium (Sc) und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden bzw. Hafnium). Solche Legierungen sind bekannt aus derEP 0 486 489 B1 ,EP 0 786 017 B1 ,EP 0 412 397 B1 oderEP 1 306 454 A1 . - Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.
- Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.
- Die Leitschaufel
130 weist einen dem Innengehäuse138 der Turbine108 zugewandten Leitschaufelfuß (hier nicht dargestellt) und einen dem Leitschaufelfuß gegenüberliegenden Leitschaufelkopf auf. Der Leitschaufelkopf ist dem Rotor103 zugewandt und an einem Befestigungsring140 des Stators143 festgelegt. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1204776 B1 [0043, 0071]
- EP 1306454 [0043, 0071]
- EP 1319729 A1 [0043, 0071]
- WO 9967435 [0043, 0071]
- WO 0044949 [0043, 0071]
- US 6024792 [0049]
- EP 0892090 A1 [0049]
- EP 0486489 B1 [0050, 0072]
- EP 0786017 B1 [0050, 0072]
- EP 0412397 B1 [0050, 0072]
- EP 1306454 A1 [0050, 0072]
Claims (15)
- Keramisches Dichtungssystem zwischen einem Stator (1', 1", 1"') und einem Rotor (120), insbesondere für eine Laufschaufel (120) und ein Gehäuse (1', 1", 1"') als Stator, wobei die Turbinenlaufschaufel (120) einen Teil des Rotors darstellt, die (120) eine erste Beschichtung auf dem Rotor (120), insbesondere auf dem Schaufelblatt (25) der Turbinenschaufel (120) aufweist, wobei diese Beschichtung ein teilstabilisiertes Zirkonoxid mit einer Porosität von größer 8% aufweist, oder verschieden ist von einer Beschichtung (11) auf einer Spitze (99) des Rotors oder der Turbinenschaufel (120), wobei auf der Spitze (99) des Rotors (120) oder der Turbinenschaufel (120) eine Zirkonoxidschicht (11) mit einer Porosität kleiner 8%, insbesondere kleiner 6%, aufgebracht ist, wohingegen der Stator (1', 1", 1''') ein metallisches Substrat (7), eine metallische Haftvermittlerschicht (10), insbesondere auf der Basis NiCoCrAlY, insbesondere mit einer Schichtdicke von 180µm bis 300µm und eine dicke, äußere, insbesondere größer 1000µm, keramische Schicht (13; 15', 15"; 18', 18") auf der Basis Zirkonoxid aufweist, insbesondere mit einer Porosität ≥ 14%.
- Keramisches Dichtungssystem nach
Anspruch 1 , bei dem die dicke, äußere keramische Schicht (13) eine teilstabilisierte, einlagige Schicht darstellt, insbesondere mit einer Porosität von 18% ± 4%. - Keramisches Dichtungssystem nach
Anspruch 1 , bei dem die keramische Schicht (15', 15"; 18', 18") zweilagig ausgebildet ist. - Keramisches Dichtungssystem nach
Anspruch 1 oder3 , bei dem eine innere keramische Anbindungsschicht (15', 18') vorhanden ist, die insbesondere teilstabilisiertes Zirkonoxid aufweist, insbesondere mit einer Porosität von 18% ± 4%. - Keramisches Dichtungssystem nach
Anspruch 3 oder4 , mit einer äußeren, mindestens doppelt so dicken Zirkonoxidschicht (15", 18"). - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 3 ,4 oder5 , bei dem die äußere, keramische Schicht (15", 18") mindestens 1000µm dick ist, insbesondere 1000µm ± 10%. - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 ,3 ,4 ,5 oder6 , mit einer keramischen Anbindungsschicht (18'), insbesondere auf der Basis einer teilstabilisierten Yttriumoxidschicht mit einer Porosität von 18% ± 4% und einer äußeren, hochporösen, mindestens doppelt so dicken teilstabilisierten Zirkonoxidschicht (18"), insbesondere mit einer Porosität von 24% ± 3%. - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 ,3 ,4 ,5 oder6 , mit einer keramischen Anbindungsschicht (15'), insbesondere auf der Basis einer teilstabilisierten Yttriumoxidschicht mit einer Porosität von 18% ± 4% und einer äußeren, porösen, mindestens doppelt so dicken vollstabilisierten Zirkonoxidschicht (15"), insbesondere mit einer Porosität von 18% ± 4%. - Keramisches Dichtungssystem nach
Anspruch 3 ,4 ,5 ,6 oder8 , bei dem die Vollstabilisierung durch Yttriumoxid, insbesondere mit einem Anteil von 48% erfolgt. - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 oder8 , bei dem die Teilstabilisierung durch Yttriumoxid mit einem Anteil 8% erfolgt. - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 oder10 , bei dem die Stabilisierung von Zirkonoxid nur durch Yttriumoxid erfolgt. - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,10 oder11 , bei dem die Dicke der keramischen Anbindungsschicht (15', 18') zwischen 300µm und 500µm, insbesondere bei 400µm liegt. - Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei dem die Schichtdicke der keramischen Schichten (13; 15', 15"; 18', 18") auf dem Gehäuse (1', 1", 1"') bei 1300µm bis 1500µm liegt, insbesondere bei 1400µm.
- Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei dem die keramische Schicht (11) auf der Schaufelspitze (99) zwischen 50µm und 150µm dick ist.
- Keramisches Dichtungssystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei dem eine keramische Schicht auf dem Schaufelblatt (25) eine Schichtdicke von mindestens 300µm aufweist.
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---|---|---|---|
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US16/607,419 US11274560B2 (en) | 2017-04-28 | 2018-03-21 | Sealing system for a rotor blade and housing |
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WO (1) | WO2018197114A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3712379A1 (de) * | 2019-03-22 | 2020-09-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Vollstabilisiertes zirconiumdioxid in einem dichtungssystem |
FR3108365A1 (fr) * | 2020-03-18 | 2021-09-24 | Safran Helicopter Engines | Aube pour turbomachine comprenant un revetement anticorrosion, turbomachine comprenant l’aube et procede de depot du revetement sur l’aube |
Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3825364A (en) * | 1972-06-09 | 1974-07-23 | Gen Electric | Porous abradable turbine shroud |
GB2226050A (en) * | 1988-12-16 | 1990-06-20 | United Technologies Corp | Thin abradable ceramic air seal |
DE3023441C2 (de) * | 1979-06-27 | 1990-07-05 | United Technologies Corp., Hartford, Conn., Us | |
EP0486489B1 (de) | 1989-08-10 | 1994-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturfeste korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere für gasturbinenbauteile |
EP0412397B1 (de) | 1989-08-10 | 1998-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Rheniumhaltige Schutzbeschichtung mit grosser Korrosions- und/oder Oxidationsbeständigkeit |
EP0892090A1 (de) | 1997-02-24 | 1999-01-20 | Sulzer Innotec Ag | Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Strukturen |
EP0786017B1 (de) | 1994-10-14 | 1999-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzschicht zum schutz eines bauteils gegen korrosion, oxidation und thermische überbeanspruchung sowie verfahren zu ihrer herstellung |
WO1999067435A1 (en) | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Directionally solidified casting with improved transverse stress rupture strength |
US6024792A (en) | 1997-02-24 | 2000-02-15 | Sulzer Innotec Ag | Method for producing monocrystalline structures |
WO2000044949A1 (en) | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Nickel base superalloy with good machinability |
EP0765951B1 (de) * | 1995-09-26 | 2000-12-06 | United Technologies Corporation | Verschleissfeste keramische Beschichtung |
EP1306454A1 (de) | 2001-10-24 | 2003-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Rhenium enthaltende Schutzschicht zum Schutz eines Bauteils gegen Korrosion und Oxidation bei hohen Temperaturen |
EP1319729A1 (de) | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturbeständiges Bauteil aus einkristalliner oder polykristalliner Nickel-Basis-Superlegierung |
DE10225532C1 (de) * | 2002-06-10 | 2003-12-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Schichtsystem für die Rotor-/Statordichtung einer Strömungsmaschine |
EP1204776B1 (de) | 1999-07-29 | 2004-06-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturbeständiges bauteil und verfahren zur herstellung des hochtemperaturbeständigen bauteils |
EP1541810A1 (de) * | 2003-12-11 | 2005-06-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verwendung einer Wärmedämmschicht für ein Bauteil einer Dampfturbine und eine Dampfturbine |
EP1731630A2 (de) * | 2005-06-10 | 2006-12-13 | The General Electric Company | Wärmedammbeschichtung und Verfahren zur dessen Herstellung |
EP1967615A1 (de) * | 2007-03-07 | 2008-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufbringen einer Wärmedämmbeschichtung und Turbinenbauteile mit einer Wärmedämmbeschichtung |
WO2010018174A1 (de) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | Alstom Technology Ltd. | Schaufelanordnung einer gasturbine |
EP2365106A1 (de) * | 2010-03-03 | 2011-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Keramische Wärmedämmschichtsystem mit modifizierter Anbindungsschicht |
EP2407579A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Poröses keramisches Schichtsystem |
EP2002030B1 (de) * | 2006-04-06 | 2014-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Geschichtete wärmesperrenbeschichtung von hoher porosität und eine komponente davon |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4269903A (en) | 1979-09-06 | 1981-05-26 | General Motors Corporation | Abradable ceramic seal and method of making same |
WO1993024672A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | United Technologies Corporation | Ceramic thermal barrier coating for rapid thermal cycling applications |
JPH09501171A (ja) | 1993-08-06 | 1997-02-04 | スミスクライン・ビーチャム・パブリック・リミテッド・カンパニー | 5ht1d受容体アンタゴニストとしてのアミド誘導体 |
US5603603A (en) * | 1993-12-08 | 1997-02-18 | United Technologies Corporation | Abrasive blade tip |
US5520516A (en) * | 1994-09-16 | 1996-05-28 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Zirconia-based tipped blades having macrocracked structure |
DE69524353T2 (de) * | 1994-10-04 | 2002-08-08 | Gen Electric | Hochtemperatur-Schutzschicht |
US5645399A (en) * | 1995-03-15 | 1997-07-08 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine case coated with thermal barrier coating to control axial airfoil clearance |
US5912087A (en) * | 1997-08-04 | 1999-06-15 | General Electric Company | Graded bond coat for a thermal barrier coating system |
US6190124B1 (en) * | 1997-11-26 | 2001-02-20 | United Technologies Corporation | Columnar zirconium oxide abrasive coating for a gas turbine engine seal system |
JP3551883B2 (ja) * | 2000-03-02 | 2004-08-11 | 株式会社日立製作所 | ガスタービン翼 |
US20030203224A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-10-30 | Diconza Paul Josesh | Thermal barrier coating of intermediate density |
DE102004002943B4 (de) | 2004-01-21 | 2007-07-19 | Mtu Aero Engines Gmbh | Schichtsystem für eine Rotor-/Statordichtung einer Strömungsmaschine |
US7510370B2 (en) | 2005-02-01 | 2009-03-31 | Honeywell International Inc. | Turbine blade tip and shroud clearance control coating system |
EP1783248A1 (de) | 2005-11-04 | 2007-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Zweilagiges thermisches Schutzschichtsystem mit Pyrochlor-Phase |
US20070274837A1 (en) | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Thomas Alan Taylor | Blade tip coatings |
JP2010151267A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Hitachi Ltd | シール構造、およびこれを用いたガスタービン |
US20110164961A1 (en) | 2009-07-14 | 2011-07-07 | Thomas Alan Taylor | Coating system for clearance control in rotating machinery |
DE102009060570A1 (de) * | 2009-12-23 | 2011-07-28 | Lufthansa Technik AG, 22335 | Verfahren zum Herstellen einer Rotor/Statordichtung einer Gasturbine |
US8727712B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-05-20 | United Technologies Corporation | Abradable coating with safety fuse |
DE102010048147B4 (de) | 2010-10-11 | 2016-04-21 | MTU Aero Engines AG | Schichtsystem zur Rotor-/Statordichtung einer Strömungsmaschine und Verfahren zum Herstellen eines derartigen Schichtsystems |
EP2450465A1 (de) | 2010-11-09 | 2012-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Poröses Schichtsystem mit poröserer Innenschicht |
US20130071235A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Christopher W. Strock | Light weight abradable air seal |
EP2644824A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung und Wiederherstellung von keramischen Wärmedämmschichten in Gasturbinen sowie dazugehörige Gasturbine |
RU2618988C2 (ru) | 2012-10-05 | 2017-05-11 | Сименс Акциенгезелльшафт | Способ оптимизации газовой турбины к области ее применения |
FR2996874B1 (fr) | 2012-10-11 | 2014-12-19 | Turbomeca | Ensemble rotor-stator pour moteur a turbine a gaz |
EP2754733A1 (de) | 2013-01-14 | 2014-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzschicht gegen Korrosion und Erosion |
RU2662003C2 (ru) | 2014-02-25 | 2018-07-23 | Сименс Акциенгезелльшафт | Компонент газовой турбины, газотурбинный двигатель, способ изготовления компонента газотурбинного двигателя |
-
2017
- 2017-04-28 DE DE102017207238.5A patent/DE102017207238A1/de not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-03-21 WO PCT/EP2018/057165 patent/WO2018197114A1/de unknown
- 2018-03-21 US US16/607,419 patent/US11274560B2/en active Active
- 2018-03-21 CN CN201880028054.5A patent/CN110573696B/zh active Active
- 2018-03-21 EP EP18716910.7A patent/EP3592953A1/de active Pending
Patent Citations (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3825364A (en) * | 1972-06-09 | 1974-07-23 | Gen Electric | Porous abradable turbine shroud |
DE3023441C2 (de) * | 1979-06-27 | 1990-07-05 | United Technologies Corp., Hartford, Conn., Us | |
GB2226050A (en) * | 1988-12-16 | 1990-06-20 | United Technologies Corp | Thin abradable ceramic air seal |
EP0486489B1 (de) | 1989-08-10 | 1994-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturfeste korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere für gasturbinenbauteile |
EP0412397B1 (de) | 1989-08-10 | 1998-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Rheniumhaltige Schutzbeschichtung mit grosser Korrosions- und/oder Oxidationsbeständigkeit |
EP0786017B1 (de) | 1994-10-14 | 1999-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzschicht zum schutz eines bauteils gegen korrosion, oxidation und thermische überbeanspruchung sowie verfahren zu ihrer herstellung |
EP0765951B1 (de) * | 1995-09-26 | 2000-12-06 | United Technologies Corporation | Verschleissfeste keramische Beschichtung |
EP0892090A1 (de) | 1997-02-24 | 1999-01-20 | Sulzer Innotec Ag | Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Strukturen |
US6024792A (en) | 1997-02-24 | 2000-02-15 | Sulzer Innotec Ag | Method for producing monocrystalline structures |
WO1999067435A1 (en) | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Directionally solidified casting with improved transverse stress rupture strength |
WO2000044949A1 (en) | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Nickel base superalloy with good machinability |
EP1204776B1 (de) | 1999-07-29 | 2004-06-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturbeständiges bauteil und verfahren zur herstellung des hochtemperaturbeständigen bauteils |
EP1306454A1 (de) | 2001-10-24 | 2003-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Rhenium enthaltende Schutzschicht zum Schutz eines Bauteils gegen Korrosion und Oxidation bei hohen Temperaturen |
EP1319729A1 (de) | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturbeständiges Bauteil aus einkristalliner oder polykristalliner Nickel-Basis-Superlegierung |
DE10225532C1 (de) * | 2002-06-10 | 2003-12-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Schichtsystem für die Rotor-/Statordichtung einer Strömungsmaschine |
EP1541810A1 (de) * | 2003-12-11 | 2005-06-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verwendung einer Wärmedämmschicht für ein Bauteil einer Dampfturbine und eine Dampfturbine |
EP1731630A2 (de) * | 2005-06-10 | 2006-12-13 | The General Electric Company | Wärmedammbeschichtung und Verfahren zur dessen Herstellung |
EP2002030B1 (de) * | 2006-04-06 | 2014-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Geschichtete wärmesperrenbeschichtung von hoher porosität und eine komponente davon |
EP1967615A1 (de) * | 2007-03-07 | 2008-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufbringen einer Wärmedämmbeschichtung und Turbinenbauteile mit einer Wärmedämmbeschichtung |
WO2010018174A1 (de) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | Alstom Technology Ltd. | Schaufelanordnung einer gasturbine |
EP2313615B1 (de) * | 2008-08-15 | 2016-03-23 | Alstom Technology Ltd | Schaufelanordnung einer gasturbine |
EP2365106A1 (de) * | 2010-03-03 | 2011-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Keramische Wärmedämmschichtsystem mit modifizierter Anbindungsschicht |
EP2407579A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Poröses keramisches Schichtsystem |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3712379A1 (de) * | 2019-03-22 | 2020-09-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Vollstabilisiertes zirconiumdioxid in einem dichtungssystem |
WO2020193043A1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Fully stabilized zirconia in a seal system |
FR3108365A1 (fr) * | 2020-03-18 | 2021-09-24 | Safran Helicopter Engines | Aube pour turbomachine comprenant un revetement anticorrosion, turbomachine comprenant l’aube et procede de depot du revetement sur l’aube |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110573696A (zh) | 2019-12-13 |
US20200123911A1 (en) | 2020-04-23 |
EP3592953A1 (de) | 2020-01-15 |
CN110573696B (zh) | 2022-06-24 |
US11274560B2 (en) | 2022-03-15 |
WO2018197114A1 (de) | 2018-11-01 |
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