DE19801424A1 - High melting point heat insulating material especially for coating nickel base superalloy gas turbine blades or combustion chambers - Google Patents

High melting point heat insulating material especially for coating nickel base superalloy gas turbine blades or combustion chambers

Info

Publication number
DE19801424A1
DE19801424A1 DE1998101424 DE19801424A DE19801424A1 DE 19801424 A1 DE19801424 A1 DE 19801424A1 DE 1998101424 DE1998101424 DE 1998101424 DE 19801424 A DE19801424 A DE 19801424A DE 19801424 A1 DE19801424 A1 DE 19801424A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
characterized
insulating material
heat insulating
method according
melting point
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.)
Granted
Application number
DE1998101424
Other languages
German (de)
Other versions
DE19801424B4 (en )
Inventor
Robert Vasen
Frank Tietz
Detlev Stoever
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.)
Forschungszentrum Julich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Julich GmbH
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

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/088Oxides of the type ABO3 with A representing alkali, alkaline earth metal or Pb and B representing a refractory or rare earth metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11Oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/28Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288Protective coatings for blades
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies
    • Y02T50/67Relevant aircraft propulsion technologies

Abstract

A high melting point heat insulating material, consisting of a zirconate or zirconate mixture, is new. A heat insulating material, especially for use at above 1000 deg C, consists of a zirconate or zirconate mixture and has a melting point above 1800 deg C. An Independent claim is also included for production of a high temperature component (10) by applying a layer (16) of the above heat insulating material onto the component substrate (12). Preferred Features: The layer is applied by PVD, especially electron beam PVD, or plasma spraying, especially atmospheric plasma spraying.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmedämmstoff für hohe Temperaturen, insbe sondere für Temperaturen über 1000°C. The invention relates to a heat insulating material for high temperatures, in particular sondere for temperatures above 1000 ° C.

Derartige Wärmedämmstoffe werden beispielsweise in den Gasturbinen von Flugtriebwerken und Wärmekraftwerken dazu verwendet, die heißen Teile, also insbesondere die Turbinenschaufeln und Brennkammern gegen die große ther mische Belastung durch die heißen Gase zu schützen. Such heat insulation materials are used for example in the gas turbines of aircraft engines and thermal power plants to protect the hot parts, ie in particular the turbine blades and combustion chambers against the great mix ther exposure to the hot gases. Die Wärmedämmschich ten sind während der Betriebsdauer der Turbine, die von einigen Stunden im Spitzenlastbetrieb bis zu einem Jahr im Grundlastbetrieb reichen kann, durch gehend sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. are th The Wärmedämmschich during the operating life of the turbine, which can range from a few hours in peak load operation up to a year in base load operation, exposed to continuous high temperatures. Der Wirkungsgrad von Gasturbi nen hängt von der Turbineneintrittstemperatur des Verbrennungsgases ab, die derzeit bei knapp über 1000°C liegen. The efficiency of Gasturbi nen depends on the turbine inlet temperature of the combustion gas, which currently stand at just over 1000 ° C. Höhere Gastemperaturen von 1300°C und mehr können zwar erzeugt werden, sind aber derzeit nicht nutzbar, da die bekannten Materialien, die für die heißen Teile verwendet werden, diese hohen Temperaturen nicht lange genug verkraften können. Although higher gas temperatures of 1300 ° C and more can be created but are not currently available because the known materials used for the hot parts can not sustain long enough, these high temperatures. Derzeit werden die besten Ergebnisse mit Bauteilen erzielt, die gerichtet erstarrte oder noch besser ein kristalline Nickelbasis-Superlegierungen als Substrat aufweisen, auf das eine Wärmedämmschicht aufgebracht ist, die aus durch Zusatz von Yttriumoxid Y 2 O 3 teilstabilisiertem Zirconiumdioxid ZrO 2 (abgekürzt mit YSZ) besteht. Currently, the best results are obtained with components directionally solidified or even better comprise a crystalline nickel-based superalloys as a substrate on which a thermal barrier coating is applied, consisting of partially stabilized by addition of yttrium oxide Y 2 O 3 zirconia ZrO 2 (abbreviated YSZ) consists.

Bei höheren Temperaturen von beispielsweise 1300°C und mehr erfolgt jedoch ein Nachsintern der YSZ-Schichten, wodurch sich eine Verschlechterung der thermomechanischen Eigenschaften ergibt, wie zum Beispiel eine Erhöhung der Temperaturleitfähigkeit sowie des Elastizitätsmoduls und eine Verringerung der quasiplastischen Eigenschaften durch die Versinterung des Rißnetzwerks. At higher temperatures, for example 1300 ° C and more, however, a re-sintering of the YSZ layers, resulting in a deterioration of thermomechanical properties results such as an increase in the thermal conductivity and the modulus of elasticity, and a reduction of the quasi-plastic properties through the sintering of the Rißnetzwerks. Occurs

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wärmedämmstoffe zur Ver fügung zu stellen, die den Einsatz bei höheren Temperaturen ermöglichen. It is therefore an object of the present invention, heat insulation materials to provide Ver addition that allow use at higher temperatures.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wärmedämmstoff im wesentlichen aus einem Zirconat oder einer Mischung von zwei oder mehr Zirconaten besteht, und daß sein Schmelzpunkt über 1800°C, bevorzugt über 2000°C liegt. This object is achieved in that the heat insulation consists essentially of a zirconate or a mixture of two or more zirconates, and that its melting point above 1800 ° C preferably is above 2000 ° C.

Es hat sich herausgestellt, daß der Schmelzpunkt des Wärmedämmstoffs ein Maß für seine Stabilität und sein Sinterverhalten ist. It has been found that the melting point of the insulation product is a measure of its stability and its sintering behavior. Im Hinblick auf die oben beschriebene Verschlechterung der thermomechanischen Eigenschaften sollte die Sinterneigung möglichst gering sein. In view of the above-described deterioration of thermomechanical properties, the sintering tendency should be minimized. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Wärmedämmstoff der Fall, da er sehr hohe, also über der bisherigen maximalen Gastemperatur von ungefähr 1000°C liegende Sintertemperaturen benötigt und selbst bei Temperaturen über 1300°C lange Haltezeiten zur Erlangung von Dichten über 90%TD (Abkürzung für Prozent der theoretischen Dichte) erfor dert. This is the case in the novel thermal insulation, since it requires very high, so with the previous maximum gas temperature of about 1000 ° C lying sintering temperatures and even at temperatures above 1300 ° C long hold times for obtaining densities above 90% TD (short for percent of theoretical density) erfor changed. Die für die Wärmedämmung erforderliche geringe Temperaturleitfähigkeit des erfindungsgemäßen Zirconat-Wärmedämmstoffs ist im betrachteten Tem peraturbereich vergleichbar mit der des bekannten YSZ-Wärmedämmstoffs, die bei 5.10 -3 cm 2 /s liegt. The time required for the thermal insulation of the low thermal conductivity zirconate thermal insulation material according to the invention is considered in the tem perature comparable to that of the known YSZ thermal insulation material, the / s is 5.10 -3 cm 2. Außerdem besitzt der erfindungsgemäße Wärmedämm stoff einen für keramische Werkstoffe hohen Ausdehnungskoeffizienten, so daß er besonders gut zur Beschichtung von metallischen Substraten geeignet ist. In addition, the thermal insulation material according to the invention has a high coefficient of expansion of ceramic materials, so that it is particularly well suited for coating metallic substrates. Zudem zeigen die für den Wärmedämmstoff verwendeten Zirconate eine gute thermische Stabilität und keine Phasenumwandlungen. In addition, the zirconates used for the thermal insulation material have good thermal stability and no phase transformations.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be schrieben. Advantageous developments of the invention are be in the subclaims wrote.

Vorzugsweise besteht der Wärmedämmstoff im wesentlichen aus Bariumzirco nat BaZrO 3 und/oder Lanthanzirconat La 2 Zr 2 O 7 und/oder Strontiumzirconat SrZrO 3 . Preferably, the heat-insulating material consists essentially of Bariumzirco nat BaZrO 3 and / or lanthanum zirconate La 2 Zr 2 O 7 and / or strontium zirconate SrZrO. 3 Die Vorteile dieser Zirconate liegen in ihrem extrem hohen Schmelz punkt, ihrer sehr geringen Sinterneigung und Temperaturleitfähigkeit, ihrem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und ihrer guten thermischen Stabilität. The advantages of this are zirconates point in their extremely high melting, its very low tendency to sinter and thermal conductivity, its high thermal expansion coefficient and their good thermal stability. So weist Bariumzirconat einen Schmelzpunkt von 2690°C, eine Sin terdichte von 80%TD nach 10 Stunden Haltezeit bei 1600°C und von 97%TD nach 10 Stunden Haltezeit bei 1650°C, eine Temperaturleitfähigkeit von 7,5.10 -3 cm 2 /s bei 1200°C und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 9,9.10 -6 K -1 bei 1100 bis 1400°C auf. As barium zirconate has a melting point of 2690 ° C, a Sin terdichte of 80% TD after 10 hours of hold time at 1600 ° C and of 97% TD after 10 hours of hold time at 1650 ° C, a thermal conductivity of 7,5.10 -3 cm 2 / s at 1200 ° C and a thermal expansion coefficient of 9,9.10 -6 K -1 at 1100 to 1400 ° C. Lanthanzirconat weist einen Schmelzpunkt von 2300°C, eine Sinterdichte von 57%TD nach 10 Stunden Haltezeit bei 1600°C und von 66%TD nach 10 Stunden Haltezeit bei 1650°C, eine Temperaturleitfähigkeit von 4.10 -3 cm 2 /s bei 1200°C und einen thermi schen Ausdehnungskoeffizienten von 10.10 -6 K -1 bei 1100 bis 1400°C auf. Lanthanum zirconate has a melting point of 2300 ° C, a sintered density of 57% TD after 10 hours of hold time at 1600 ° C and of 66% TD after 10 hours of hold time at 1650 ° C, a thermal conductivity of 04.10 -3 cm 2 / s at 1200 ° C and a thermi rule expansion coefficient of 10.10 -6 K -1 at 1100 to 1400 ° C. Beide Zirconate zeigen in der Hochtemperatur-Phasenanalyse bis 1400°C keine Phasenumwandlungen. Both zirconates show no phase transformations in the high-temperature phase analysis up to 1400 ° C. Strontiumzirconat weist einen Schmelzpunkt von 2800°C, eine Temperaturleitfähigkeit von 7.10 -3 cm 2 /s bei 500°C und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 11,4.10 -6 K -1 bei 1100 bis 1400°C auf. Strontium zirconate has a melting point of 2800 ° C, a thermal conductivity of 07.10 -3 cm 2 / s at 500 ° C and a thermal expansion coefficient of 11,4.10 -6 K -1 at 1100 to 1400 ° C.

In Anpassung an die verschiedenen Betriebsparameter, wie Temperatur und chemische Zusammensetzung der Verbrennungsgase, thermische Wechselbean spruchung, Beschaffenheit der zu beschichtenden Substratoberfläche und der gleichen, kann der Wärmedämmstoff ausschließlich aus einem geeigneten Zir conat oder einer Mischung von zwei oder mehr Zirconaten bestehen, er kann aber auch neben dem oder den Zirconaten weitere geeignete Bestandteile auf weisen, wie zum Beispiel Dotierungsstoffe, die im Matrixwerkstoff unlöslich sind. spruchung in adaptation to the various operating parameters, such as temperature and chemical composition of the combustion gases, thermal Wechselbean, nature of the substrate surface to be coated and the like, the heat insulating material can Conat exclusively from a suitable zir or a mixture of two or more zirconates exist, but it can also, besides the one or more zirconates have other suitable constituents, such as dopants that are insoluble in the matrix material. Ein Beispiel für einen solchen Dotierungsstoff ist Aluminiumoxid Al 2 O 3 . An example of such a dopant is aluminum oxide Al 2 O 3.

Der Wärmedämmstoff kann zur Beschichtung von hohen Temperaturen ausge setzten Bauteilen verwendet werden. The heat insulating material can be used for coating high-temperature components added can be used.

Ein Verfahren zur Herstellung von hohen Temperaturen ausgesetzten Bautei len besteht darin, daß auf ein die Grundform des Bauteils vorgebendes Substrat eine Wärmedämmschicht aus dem erfindungsgemäßen Wärmedämmstoff auf gebracht wird. A method for the production of high temperatures exposed Bautei len is that vorgebendes substrate is a thermal insulation layer of the inventive heat insulation material on to a basic shape of the component.

Die Beschichtung kann durch physikalisches Aufdampfen, das auch als PVD-Ver fahren (Abkürzung für physical vapour deposition) bezeichnet wird, und insbesondere durch physikalisches Elektronenstrahl-Aufdampfen (EB-PVD-Ver fahren, Abkürzung für electron beam physical vapour deposition) erfolgen. The coating can (continue EB-PVD Ver, short for electron beam physical vapor deposition) by physical vapor deposition, which is run as a PVD Sal (short for physical vapor deposition) respectively, and in particular by physical vapor deposition electron done. Die Beschichtung kann aber auch durch Plasmaspritzen, insbesondere atmo sphärisches Plasmaspritzen erfolgen. However, the coating can be applied by plasma spraying, in particular atmo spherical plasma spraying.

Wenn das Substrat aus einer Nickelbasis-Superlegierung besteht, weist dieses Verfahren vorteilhafterweise die Schritte auf, daß auf das Substrat zunächst eine als Haftvermittler und Korrosionsschutz dienende Zwischenschicht, die im wesentlichen aus einer Legierung auf Basis von Kobalt oder Nickel mit Zusatz von Eisen und/oder Chrom und/oder Aluminium und/oder Yttrium und/oder Si lizium und/oder Titan und/oder Rhenium besteht, und daß darauf dann die Wärmedämmschicht aufgebracht wird. When the substrate is made of a nickel-base superalloy has this method advantageously the steps on the substrate is first serving as an adhesion promoter and corrosion protection intermediate layer, which consists essentially of an alloy based on cobalt or nickel with the addition of iron and / or chromium and / or aluminum and / or yttrium and / or Si lizium and / or titanium and / or rhenium, and in that it, then the heat insulation layer is applied. Das Aufbringen der Zwischenschicht kann durch Plasmaspritzen, insbesondere Vakuum-Plasmaspritzen erfolgen. The application of the intermediate layer may be effected by plasma spraying, in particular vacuum-plasma spraying.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. In the following a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt schematisch den Schichtauf bau der ersten Schaufel einer Gasturbine. Fig. 1 shows, in an enlarged detail, schematically, the construction of the layer on the first blade of a gas turbine.

Gemäß der Fig. 1 besteht die erste Turbinenschaufel 10 im Kern aus einem Substrat 12 , das nach Bedarf geformt ist. According to FIG. 1, the first turbine blade 10 in the core of a substrate 12, which is shaped as required. Auf dem Substrat 12 befindet sich ei ne Zwischenschicht 14 mit einer Dicke von ungefähr 150 µm, und darauf wie derum eine Wärmedämmschicht 16 mit einer Dicke von ungefähr 300 µm. Located on the substrate 12, ei ne intermediate layer 14 having a thickness of about 150 microns, and it derum as a thermal insulation layer 16 having a thickness of about 300 microns.

Das Substrat 12 besteht aus einer einkristallinen Nickelbasis-Superlegierung, die auch bei hohen Temperaturen bis ungefähr 1000°C für die erforderliche mechanische Festigkeit der Schaufel 10 sorgt. The substrate 12 consists of a single-crystal nickel-base superalloy, which ensures even at high temperatures up to about 1000 ° C for the required mechanical strength of the blade 10 degrees. Die Zwischenschicht 14 dient als Korrosionsschutz für das Substrat 12 gegen die sehr korrosiven Verbrennungs gase und besteht aus einer sogenannten MeCrAlY-Legierung, wobei Me für das Basismetall steht, das Nickel oder Kobalt sein kann. The intermediate layer 14 serves as a corrosion protection for the substrate 12, gas against the highly corrosive combustion, and consists of a so-called MeCrAlY alloy, wherein Me stands for the base metal which can be nickel or cobalt. Die Zwischenschicht 14 wurde durch Vakuum-Plasmaspritzen auf das Substrat 12 aufgebracht, da hierdurch kein atmosphärischer Sauerstoff während der Beschichtung in die Zwischenschicht 14 eingebaut wird. The intermediate layer 14 was deposited by vacuum plasma spraying on the substrate 12, since this no atmospheric oxygen during the coating is incorporated into the intermediate layer fourteenth Die Zwischenschicht 14 dient außerdem als Haftvermittler zwischen dem Substrat 12 und der Wärmedämmschicht 16 . The intermediate layer 14 also serves as a bonding agent between the substrate 12 and the thermal barrier coating sixteenth Die se Wärmedämmschicht 16 besteht aus Bariumzirconat und wurde durch physi kalisches Elektronenstrahl-Aufdampfen auf die Zwischenschicht 14 aufge bracht. The se heat-insulating layer 16 is made of barium zirconate and was brought up by physi-earth electron beam vapor deposition on the interlayer 14th

Eine derartige Turbinenschaufel 10 ist für Gastemperaturen von 1400°C geeig net, da die Wärmedämmschicht 16 für ein Temperaturgefälle mit zunehmen dem Abstand von der Oberfläche sorgt, so daß die Temperatur des Substrats 12 bei unter 1000°C liegt. Such a turbine blade 10 is net for gas temperatures of 1400 ° C geeig, since the thermal insulation layer 16 for a temperature gradient to increase, makes the distance from the surface, so that the temperature of the substrate 12 is less than 1000 ° C.

Claims (13)

  1. 1. Wärmedämmstoff, insbesondere für Temperaturen über 1000°C, dadurch gekennzeichnet , daß er im wesentlichen aus einem Zirconat oder einer Mi schung von zwei oder mehr Zirconaten besteht, und daß sein Schmelzpunkt über 1800°C liegt. 1. Heat insulating material, in particular for temperatures above 1000 ° C, characterized in that essentially consists of a zirconate or a Mi he research of two or more zirconates, and in that its melting point is over 1800 ° C.
  2. 2. Wärmedämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus Bariumzirconat (BaZrO 3 ) und/oder Lanthanzirconat (La 2 Zr 2 O 7 ) und/oder Strontiumzirconat (SrZrO 3 ) besteht. 2. Heat insulating material according to claim 1, characterized in that it consists essentially of barium zirconate (BaZrO 3) and / or lanthanum zirconate (La 2 Zr 2 O 7) and / or strontium zirconate (SrZrO 3).
  3. 3. Wärmedämmstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens einen in seiner Matrix unlöslich Dotierungsstoff aufweist. 3. The heat insulating material according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one insoluble in its matrix dopant.
  4. 4. Wärmedämmstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Aluminiumoxid (Al 2 O 3 ) dotiert ist. 4. Heat insulating material according to claim 3, characterized in that it with alumina (Al 2 O 3) is doped.
  5. 5. Verwendung des Wärmedämmstoffs nach einem der vorhergehenden An sprüche zur Beschichtung von hohen Temperaturen ausgesetzten Bauteilen. 5. Use of the insulation product according to any one of the preceding claims for coating exposed to high temperature components.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung von hohen Temperaturen ausgesetzten Bau teilen ( 10 ), dadurch gekennzeichnet, daß auf ein die Grundform des Bauteils vorgebendes Substrat ( 12 ) eine Wärmedämmschicht ( 16 ) aus einem Wärme dämmstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebracht wird. 6. A process for the production of high temperatures exposed construction parts (10), characterized in that on a basic shape of the component vorgebendes substrate (12) a thermal barrier coating (16) made of a heat-insulating material is applied to one of the preceding claims.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tung durch physikalisches Aufdampfen (PVD-Verfahren) erfolgt. 7. A method according to claim 6, characterized in that the processing Beschich effected by physical vapor deposition (PVD) method.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tung durch physikalisches Elektronenstrahl-Aufdampfen (EB-PVD-Verfahren) erfolgt. 8. A method according to claim 7, characterized in that the Beschich processing is carried out by physical vapor deposition, electron beam (EB-PVD).
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tung durch Plasmaspritzen erfolgt. 9. A method according to claim 6, characterized in that the processing takes place Beschich by plasma spraying.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tung durch atmosphärisches Plasmaspritzen erfolgt. 10. A method according to claim 9, characterized in that the processing takes place Beschich by atmospheric plasma spraying.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ( 12 ) aus einer Nickelbasis-Superlegierung besteht, und daß auf das Substrat ( 12 ) zunächst eine als Haftvermittler und Korrosionsschutz dienende Zwischenschicht ( 14 ), die im wesentlichen aus einer Legierung auf Basis von Kobalt oder Nickel mit Zusatz von Eisen und/oder Chrom und/oder Aluminium und/oder Yttrium und/oder Silizium und/oder Titan und/oder Rhe nium besteht, und darauf dann die Wärmedämmschicht ( 16 ) aufgebracht wird. 11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the substrate (12) consists of a nickel-base superalloy, and in that onto the substrate (12) initially serving as an adhesion promoter and corrosion protection intermediate layer (14) which is substantially is made from an alloy based on cobalt or nickel with the addition of iron and / or chromium and / or aluminum and / or yttrium and / or silicon and / or titanium and / or Rhe nium exists, and it then applied the thermal barrier coating (16) ,
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf bringen der Zwischenschicht ( 14 ) durch Plasmaspritzen erfolgt. 12. The method according to claim 11, characterized in that the contacting is carried out on the intermediate layer (14) by plasma spraying.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Be schichtung durch Vakuum-Plasmaspritzen erfolgt. occurs 13. The method according to claim 12, characterized in that the loading coating by vacuum plasma spraying.
DE1998101424 1998-01-16 1998-01-16 Thermal insulation for high temperatures and its use Withdrawn - After Issue DE19801424B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998101424 DE19801424B4 (en) 1998-01-16 1998-01-16 Thermal insulation for high temperatures and its use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998101424 DE19801424B4 (en) 1998-01-16 1998-01-16 Thermal insulation for high temperatures and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19801424A1 true true DE19801424A1 (en) 1999-07-29
DE19801424B4 DE19801424B4 (en) 2004-08-05

Family

ID=7854781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998101424 Withdrawn - After Issue DE19801424B4 (en) 1998-01-16 1998-01-16 Thermal insulation for high temperatures and its use

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19801424B4 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10056617A1 (en) * 2000-11-15 2002-05-29 Forschungszentrum Juelich Gmbh Material for thermally stressed substrates
WO2003057941A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-17 Forschungszentrum Jülich GmbH Production of a ceramic material for a heat-insulating layer and heat-insulating layer containing said material
DE10332938A1 (en) * 2003-07-19 2005-02-10 Alstom Technology Ltd Thermally loaded component of a gas turbine comprises heat insulating ceramic layer and ceramic layer, used for gas turbine blades
EP1900708A1 (en) 2006-08-29 2008-03-19 FNE Forschungsinstitut für Nichteisen-Metalle Freiberg GmbH Heat insulation material with high cyclical temperature rating
EP2085498A1 (en) 2008-02-04 2009-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Ceramic heat insulation layers with increased resistance to corrosion due to impure fuels

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011103731A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Man Diesel & Turbo Se A method of applying a protective layer with a protective layer coated component and the gas turbine having such a component

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Derwent Abstract zu DE 4210397 A1 *
Derwent Abstract zu JP 07-292453 A *
Derwent Abstract zu JP 50-035011 A *
Derwent Abstract zu SU 305152 A *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10056617A1 (en) * 2000-11-15 2002-05-29 Forschungszentrum Juelich Gmbh Material for thermally stressed substrates
DE10056617C2 (en) * 2000-11-15 2002-12-12 Forschungszentrum Juelich Gmbh Material for thermally stressed substrates
WO2003057941A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-17 Forschungszentrum Jülich GmbH Production of a ceramic material for a heat-insulating layer and heat-insulating layer containing said material
DE10200803A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-31 Forschungszentrum Juelich Gmbh Producing a ceramic material for a heat insulating layer and a heat insulating layer contained the material
DE10332938A1 (en) * 2003-07-19 2005-02-10 Alstom Technology Ltd Thermally loaded component of a gas turbine comprises heat insulating ceramic layer and ceramic layer, used for gas turbine blades
DE10332938B4 (en) * 2003-07-19 2016-12-29 General Electric Technology Gmbh Thermally stressed component of a gas turbine
EP1900708A1 (en) 2006-08-29 2008-03-19 FNE Forschungsinstitut für Nichteisen-Metalle Freiberg GmbH Heat insulation material with high cyclical temperature rating
US7943247B2 (en) 2006-08-29 2011-05-17 Fne Forschungsinstitut Fuer Nichteisen-Metalle Freiberg Gmbh Insulating material capable of withstanding cyclically varying high temperatures
EP2085498A1 (en) 2008-02-04 2009-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Ceramic heat insulation layers with increased resistance to corrosion due to impure fuels
US8592044B2 (en) 2008-02-04 2013-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Ceramic heat-insulating layers having increased corrosion resistance to contaminated fuels

Also Published As

Publication number Publication date Type
DE19801424B4 (en) 2004-08-05 grant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4789441A (en) Metallic protective coatings and method of making
Quadakkers Growth mechanisms of oxide scales on ODS alloys in the temperature range 1000–1100 C
Ibegazene et al. Yttria-stabilized hafnia-zirconia thermal barrier coatings: the influence of hafnia addition on TBC structure and high-temperature behaviour
DE102005050873A1 (en) Process to manufacture a ceramic-coated gas turbine engine blade incorporating a regular array of surface irregularities
US4241113A (en) Process for producing protective coatings on metals and metal alloys for use at high temperatures
EP1306454A1 (en) Rhenium containing protective coating protecting a product against corrosion and oxidation at high temperatures
DE19547699A1 (en) Bipolar plate with selective coating
DE4422624A1 (en) Corrosion prevention of chromium-contg. bodies in the presence of oxygen
EP1903127A1 (en) Process of manufacturing of workpieces by cold gas spraying and turbine workpiece
EP1806432A1 (en) Coating system with 2 pyrochlore phases
WO1999023279A1 (en) High temperature protective coating
EP1790743A1 (en) Alloy, protective layer and component
JPH10212108A (en) Heat barrier coating system, material therefor, gas turbine parts using the material and metallic substrate
DE10050010A1 (en) Interconnector used for high temperature fuel cells has an oxidic protective layer based on manganese oxide and/or cobalt oxide applied on its surface
JP2000119870A (en) Member made of metal containing substrate made of metal having ceramic coating and method for imparting heat insulating property to substrate made of metal
EP1524334A1 (en) Protective coating for protecting a structural member against corrosion and oxidation at high temperatures and structural member
US4103063A (en) Ceramic-metallic eutectic structural material
EP1382707A1 (en) Layer system
EP0322619A1 (en) Superconductor and process for its production
EP0944746B1 (en) Hot-gas exposable product fitted with a heat-insulating layer and a method for the production thereof
DE4225779A1 (en) Thin shape body prodn. from limited formability alloy - by plasma spray deposition e.g. for high temp. fuel cell component mfr.
US6328827B1 (en) Method of manufacturing sheets made of alloy 718 for the superplastic forming of parts therefrom
EP1217095A1 (en) Protective coating for an article used at high temperatures, particularly turbine components
DE19852285C1 (en) High temperature substrate, especially a nickel superalloy gas turbine component, blade or combustion chamber plate, has a heat insulating layer of ceramic, metal and-or metal alloy containing glass
DE3902032C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R120 Application withdrawn or ip right abandoned