DE2041282A1 - Abdichtendes Lagermaterial,insbesondere fuer die Verwendung in Gasturbinen - Google Patents
Abdichtendes Lagermaterial,insbesondere fuer die Verwendung in GasturbinenInfo
- Publication number
- DE2041282A1 DE2041282A1 DE19702041282 DE2041282A DE2041282A1 DE 2041282 A1 DE2041282 A1 DE 2041282A1 DE 19702041282 DE19702041282 DE 19702041282 DE 2041282 A DE2041282 A DE 2041282A DE 2041282 A1 DE2041282 A1 DE 2041282A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glaze
- layer
- fluoride
- base
- top layer
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/043—Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/047—Sealing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein abdichtendes Lagermaterial zur Verwendung bei
Temperaturen oberhalb von 26o bzw 37O0C, Insbesondere zur Lagerung von
keramischen Bauteilen innerhalb von Gasturbinen.
Rotlerende Regeieretoren von Gasturbinen sind in der Regel aus keramischem
Material hergestellt« das einen wirkungsvollen Wärmeübergang bei erhöhten
Temperaturen ermöglicht. Zur Abdichtung dieser Teile sind Übliche Metalldichtungen wegen der herrschenden Temperaturen nicht geeignet; entsprechend
1st es das Ziel der Erfindung* eine Dichtung vorzuschlagen, die einen
niedrigen Reibungskoeffizienten hat, einen geringen Abrieb besitzt und gute Abdichteigenschaften In Verbindung mit den Materialien des Regenerators besitzt. Für diesen Zweck sind zwar schon Metalloxyde oder Karbide vorgeschlagen worden, die auch den hier herrschenden hohen Temperaturen widerstehen könne. Sie besitzen Jedoch den Nachteil, dass sie bei einem Zusammenlaufen mit den keramischen Materialien einem hohen Versohleiss unterliegen.
Entsprechend ist es auch das Ziel dieser Erfindung, diesen Versohleiss bekannter Einriohtunl^herabzueetzen.
Ü3-64 / 6. August 1970
109813/1IU
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass das verwendete Lagertnaterial aus
einer metallischen Grundschicht besteht, auf der eine Deckschicht angeordnet ist, die an das zu lagernde keramische Teil anstösst, wobei die
Deckschicht im wesentlichen aus einem eine Glasur erzeugenden Materialanteil besteht, enthaltend das Fluorsalz des Lithium, des Natrium oder des Kalium
sowie eine nicht abreibbare Grundmasse, bestehend aus Zinkoxyd, Kuprooxyd,
Zinnmonoxyd, Kalziumfluorid, Natriumfluorid oder Kaliumfluorid, wobei jedes
dieser Fluoride in dieser Grundnasse eine Glasur bei einer Temperatur erzeugen kann, die höher 1st als die Temperatur, bei der der die Glasur erzeugende Materialanteil der Deckschicht die Glasur erzeugt.
Es ist vorteilhaft, dass der die Glasur erzeugende Materialanteil der
Deckschicht im wesentlichen aus Lithlumfluorid und die Grundmasse der Deckschicht aus Zinkoxyd besteht. Dabei kann die Deckschicht etwa 10 bis 40
Gew % Lithiumfluorid und den Rest Grundmasse enthalten.
Bei Verwendung des abdichtenden Lagermaterials bei Temperaturen etwa oberhalb von 370°C kann der die Glasur erzeugende Anteil der Deckschicht im
wesentlichen Kalziumfluorid enthalten sowie aus einer nicht abreibbaren Grundaasse bestehen,die Zinkoxyd, Kuprooxyd, Zinnmonoxyd, Nickeloxyd,
Bariumzirkonat, Strontiumzirkonat oder Bariumtitanat enthält.
Dabei ist es vorteilhaft, dass die Grundmasse der Deckschicht aus Zinkoxyd
besteht und/oder der die Glasur erzeugende Anteil der Deckschicht bis zu
etwa 20 Gew % des Fluorsalzes das Lithium, Natrium oder Kalium enthält.
Weiterhin kann der die Glasur erzeugende Materialanteil der Deckschicht
etwa 10 bis 40 Gew % des gesamten Materials ausmachen.
Durch die Erfindung wird eine Dichtung vorgeschlagen, die einen guten Widerstand gegen Oxydation besitzt sowie einen niedrigen Reibungskoeffizienten.
Ausserdem hat ale die Eigenschaft, beim Anlaufen gegen den keramischen Vorwärmer weitgehend abriebfest zu sein.
BAD ORIGINAL US-64 / 6. August 1970 - 3 -
109813/11U
Die metallische Grundschicht ist ebenfalls weitgehend beständig gegen
Oxydation bei den herrsehenden Temperaturen; sie besitzt einen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten, der so nahe wie möglich an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten
der anderen Schichten liegen soll. Besonders geeignet für die Verwendung als Grundschicht ist ein Chromnickelstahl, so wie er
beispielsweise unter der Bezeichnung 430 SS handelsüblich ist. Weiterhin
können Stähle verwendet werden, wie beispielsweise der Stahl Incoloy 600 oder 750, vertrieben von der International Nickel Company oder der Stahl
Hastalloy X, vertrieben von der Union Carbide Company.
Unterhalb der Deckschicht kann eine Zwischenschicht aus Nickeloxyd und
Kalziumfluorid angeordnet sein. Zwischen der Grundschicht und der Zwischenschicht
kann weiterhin eine Verbindungsschicht angeordnet werden. Diese Verbindungsschicht kann aus Nickelaluminid bestehen, das die Eigenschaft
hat, die Verbindung der Schichten zu verbessern und eine Oxydation der Grundschicht
zu verhindern. Statt dessen kann Jedoch auch eine Nickelchrosnlegierung
angewendet werden, wobei diese Verbindungsschicht dann die Zwischenschicht aus Nickeloxyd oder Kalziumfluorid ersetzen kann.
Im allgemeinen besitzen Glasuren, zunächst hergestellt aus Lithiumfluor id,
eine hohe Abriebfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten bei
Temperaturen zwischen 260 und 48o°C. Glasuren auf der Grundlage von Natrium- f
fluorid und Kaliumfluorid besitzen diese Eigenschaften bei Temperaturen
zwischen ^40 und 600°C; der entsprechende Temperaturbereich für Kalziumfluorid
liegt zwischen 425 und 98O°C. Durch Zufügen von bis zu 20 Gew #
von Fluorsalzen oder Chloriden des Lithium, Natrium, Kalium und Kalzium zu
dem Material, dass die Glasur bildet, werden sowohl die ..Minimal-als auch
die Maximaltemperaturen um etwa 8o bis 270 C herabgesetzt. Als Zusätze verwendet
man vorzugsweise Fluoride, da diese im Bezug auf die oben angeführten
Eigenschaften bessere Ergebnisse liefern.
Als Grundmasse für die Deckschicht kann Zinkoxyd, Kuprooxyd und Zinnmonoxyd
verwendet werden, sofern das Fluorsalz des Lithium, des Natrium und des
Kalium als Material zur Erzeugung der Glasurschicht verwendet wird.
US-64 / 6. August 1970 - 4 -
109813/1114
FUr die Grundmasse kann Jedoch auch Material verwendet werden, das bei
holleren Temperaturen eine Glasur bildet. So kann beispielsweise Natriumfluorid, Kaliuafluorid und Kalziumfluorid als Grundnasse für Lithivunfluorid
verwendet werden oder Kaliumfluorid und Kalzlumfluofid als Grundmaese für
Natriuafluorid oder Klazlumfluorid für den Fall, dass die Bestandteile zur
Erzeugung der Glasur au* Kaliurafluorid bestehen. Mixturen dieser Fluoride
und Oxyde können ebenfalls verwendet werden, soweit sich diese Stoffe alt
de« keramischen Material des Regenerators vertragen.
Wird für die höheren Temperaturen Kaiziuafluorid als Glasur verwendet,
so kann die Grundnasse aus Zinkoxyd, Kuprooxyd, Zinnmonoxyd, Nickeloxyd» Strontlumzirkonat, Bariumzirkonat oder Bariumtltanat bestehen. Messing oder
Bronzepuder können der Grundmasse ebenfalls zugesetzt werden, wobei Kuprooxyd und Zinkoxyd oder Kuprooxyd und Zinnmonoxyd zugefUgt werden. Kleine
Nengen an Kohle werden vorzugsweise dann des Grundmaterial zugefügt, wenn
dieses Kuprooxyd enthält, weil dadurch eine vollkommene Umwandlung von Kurpooxyd In Kupferoxyd verhindert wird} eine solche Umwandlung hütte eine Vergrösserung der Reibung la beträchtlichen Umfang zur Folge. Die Kohle wird
vorzugsweise als eine metallische Kohlenverbindung zugefUgt» so beispielsweise als Nickelkohlenstoff. Der Nickelkohlenstoff enthält 25 Gew % Kohlenstoff und kann bis zu 20 % der Deckschicht ausmachen.
Besteht die Deckschicht aus 5 bis 90 Gew % Materialanteil, das die Glasur
bildet und dem Rest aus Grundmaese, so ergeben sich gute Eigenschaften bezüglich Reibung, Versohleise und guter Haftung auf der Verbindungsschioht
bzw auf der Zwischenschicht. Die Temperatur, bei der sich die Glasur bildet,
kann heruntergeeetzt werden durch den Gebrauch von eutektisohen Mischungen
des Materialanteiles zur Erzeugung der Glasur und der Grundmasse der Deckschicht.
Jede der Schichten kann durch ein Plasmasprühverfahren aufgebracht werden.
Die Verbindungeschicht wird dadurch vorbereitet, dass die entsprechenden
Puderatoffe miteinander vermischt werden und dass das Puder dann auf die ' ausgeglühte Metallerundschicht gesprüht wird.
öS-64 / 6. August 1970 - 5 -
109813/1114
Die Zwischenschicht kann auf folgende Weise aufgebracht werden: Das Nickel'
oxyd und das Kalziuml'luorid wird Jeweils in Puderform etwa in einer Kugelmühle gemahlen und dann bei einer. Temperatur zwischen 1370 und l65O°C gesintert. Der Sintervorgang kann in einer inerten oder leicht oxydierenden
Atmosphäre erfolgen, wobei als Atmosphäre vorzugsweise Stickstoff, Argon,
Xenon oder Helium verwendet werden kann, das Jede Reduktion von Nickeloxyd verhindert. Das gesinterte Material wird dann gemahlen und das dadurch entstehende Pulver auf die Verbindungsschicht aufgesprüht» Eine inerte Atmosphäre
verhindert dabei Jede Bildung von Kalziumoxyd und ist daher bevorzugt anzuwenden. Ein PlasmasprUhen unter Verwendung eines inerten Oases kann ebenfalls
Anwendung finden. Die Deckschichten werden ebenfalls auf die gleiche Weise,
ausgehend von der Puderform der entsprechenden Komponenten, hergestellt. Dabei werden die entsprechenden Puder miteinander gemischt und mit einem Jj
entsprechenden Bindemittel, wie beispielsweise Gummiarabikum oder Polyvenylalkohol in einer Wasserbasis zu einem Brei angerührt und die Mischung dann
einem Sprühtrockner zugeführt. Das Ergebnis wird dann aufgetragen und erwärmt, um das Bindemittel auszubrennen.
Bei den Betriebstemperaturen und Drücken in der Umgebung des Regenerators
der Gasturbine entwickeln die Glasuren gemäss der Erfindung eine Oberfläche, bei der ein ausreichend günstiger Reibungskoeffizient und ein ausreichend
niedriger Verechleiss beim Anlaufen der Glasuroberfläche gegen den keramischen
Regenerator erreicht wird. Reibungskoeffizienten von unter 0,45 werden für
diesen Verwendungszweck innerhalb von Gasturbinen als zufriedenstellend angesehen. Kleine Mengen an Glasurmaterial können auf die Gegenfläche des
Regenerators übertragen werden, wodurch sich dort eine ähnliche Glasur- f
schicht bildet, was zur Folge hat, dass der Verschleiss weiter sinkt. Für
das erfindungsgemässe Lager werden Materialien wie beispielsweise Bortrioxyd
nicht verwendet, da diese schädlich für den keramischen Regenerator sind.
Als am besten verwendbar für die Deckschicht hat sich Lithiumfluorid und Zinkoxyd als Grundnasse für Temperaturen zwischen 230 und 48o°C und Kalziumfluorid und Zinkoxyd für höhere Temperaturen erwiesen. Die Erfindung wird erläutert anhand eines in den Figuren dargestellten AusfUhrungsbeispieles.
ÜS-64 / 6. August 1970 - 6 -
109813/11U
20U28Z
Es zeigen:
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsfora der erfindungsgemässen
Dichtung;
Wie insbesondere in der Figur 1 dargestellt, enthält die Dichtung für
einen rotierenden Regenerator einer Gasturbine zwei halbkreisförmige Dichtelemente 10 und 12, die durch einen geraden Dichtocgsberelch 14
voneinander getrennt sind. Die Dichtung ist im Gehäuse der Gasturbine angeordnet und der Scheibenförmige Regenerator ist drehbar auf der Dichtung so
befestigt, dass die untere Ansatzfläche des Regenerators auf der Dichtung
entlang gleitet. Wahrend des Betriebes der Gasturbine strömen relativ
kühle Gase aus dem Kompressor durch den Sektor des Regenerators oberhalb des Kanales 16 und in diesen Kanal 3.6 h^'ieln, der die Gase zu den Brennkammern der Oasturbine leitet. Helsae Verbrennungsgase strömen oberhalb
des Kanales 18 und durch den Kanal l8 hindurch und zu den nicht dargestellten Auspuff. Durch die Rotation des Vorwärmers wird die Wärme von den
heissen Verbrennungsgaaen, die den Kanal 18 verlassen, zu den relativ kühlen
Gasen, die In den Kanal 16 eintreten, übertragen.
Wie insbesondere aus der Figur 2 hervorgeht, besteht Jedes Dichtelement 10,
oder 14 aus einer Grundschioht 20, auf der eine Verbindungsschicht 22 aus
Niokelalumlnid auf einer Seite aufgetragen 1st. Eine Zwischenschicht 24
besteht im wesentlichen aus Niokeloxyd oder Kalziumfluorid und ist auf der Verbindungsschloht 22 aufgetragen. Die Zwischensicht 24 ist vorzugsweise
0,0762 mm bis 0,254 mm dick und besteht vorzugsweise aus 55 bis 95 Gew % Niokeloxyd und einem Rest aus Kalziumfluorid.
Eine Deoksohioht 26 1st auf der Zwischenschicht 24 angeordnet. Die Deckschicht
hat vorzugsweise eine Dioke zwischen 0,127 mm 1,27 mm und enthält etwa 10
bis 90 Gew % Matorialanteil zur Bildung der Glasur, Rest Grundmasse.
us β / 6. Α««™* i<™ ! 09813/11 U -?-
Die besten Eigenschaf ten bezüglich Reibung und Verschleissarmut werden mit
einem Anteil von IO bis 40 Gew % erreicht. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 besteht eine Verbindungsschicht 32 im wesentlichen
aus einer Nickelchromlegierung, die auf der Grundschicht 20 aufgebracht ist. Auf dieser Verbindungsschicht ist direkt die Deckschicht 26 angeordnet. Das
Dichtungsteil 14 arbeitet in der Regel bei einer höheren Temperatur als die Dichtungselemente 10 und 12. Entsprechend ist die Deckschicht dieses Teiles
aus Kalziumfluorid hergestellt. Die Fluorsalze des Lithium, Natrium, oder Kalium oder das Kalziumfluorid plus eines der anderen Fluoride wird üblicherweise
für die Herstellung der Deckschichten der Dichtungselemente 10 und verwendet.
Nachfolgend sind einige Herstellungsverfahren zur Herstellung der Grundstoffe
zur Erzeugung der erf indungsgemassen Dichtung angegeben»
Eine Verbindungsschicht aus Niekelalurainid wird auf eine Grundschicht aus
430 SS Stahl aufgebracht. Die Verbindungsschicht wird erzeugt durch Vermischen
von Nickel und Chrompuder in einer Kugelmühle. Die Mischung wird
dann durch Flammsprühen auf die Grundschicht aufgebracht. 60 Gew % Kupferpuder
werden in einer Kugelmühle mit 4o Gew % Lithlumfluoridpuder zusammengebracht,
so dass sich eine Mischung ergibt, die eine Teilchengrösse von -170 bis +325 mesh, besitzt. Diese Mischung wird durch Flammsprühen auf die
Verbindungsschicht in einer inerten Atmosphäre aufgebracht, so dass sich eine f
Deckschicht ergibt, die eine Dicke von etwa 0,635 mm bis 0,762 mm ergibt. Das Dichtelement wird dann in eine oxydierende Atmosphäre bei einer Temperatur
von etwa 260 bis 343°C für zwei Stunden gehalten, um das Kupferpuder
in ein Kuprooxyd umzuwandeln.
Die auf diese Weise hergestellte Dichtung wurde auf ein Testgestell aufgebracht,
auf dem auch ein keramischer Regenerator unter Last mit der Dichtung zusammenbringbar ist, wobei die Belastung für die Dichtung etwa 0,492 kp pro
cm betrug. Bei einer Temperatur von 240°C betrug der Reibungskoeffizient
zwischen 0,12 und 0,15 und die Abnutzung im Durchschnitt 0,014 mm für
hundert Stunden.
us-64 / 6. August 1970 109813/1114 -8-
Bei einer Temperatur von 315°C beträgt der Reibungskoeffizient 0,12 bis
0,18 und die Abnutzung 0,012 bis 0,0254 mn pro hundert Stunden. Bei 4oO°C
betrögt der Reibungekoeffizient 0,2 bis 0,4 und die Abnutzung 0,038l mn
pro hundert Stunden. Aus einer vorgenommenen Analyse geht hervor, dass die
erhöhte Reibung und die erhöhte Abnutzung bei einer Temperatur von 400°C
aus einer Umwandlung von Kuprooxyd in Kupferoxyd herrührt. Diese Dichtung
wurde für ausreichend gehalten für die Benutzung bei Temperaturen unterhalb von 37O°C.
Eine Deckschicht besteht aus 80 Gew % Kupfer und 20 Gew % Lithiumfluorid,
das nach dem Verfahren gemäss demBeispiel I hergestellt wurde. Bei einer
Temperatur von 3500C weist die Probe einen Reibungskoeffizienten von 0,15
auf so wie eine Abnutzung von 0,0127 mn in hundert Stunden.
Etwa 10 Gew % Nickelkohlenstoff (bestehend aus 75 Gew % Nickel und 25 dew %
Kohlenstoff) werden 90 Gew % eines Stoffes zugefügt, der aus einem Puder besteht, wie er für die Herstellung der Deckschicht nach dem Beispiel I verwendet wird. Diese Mischung wird als Deckschicht aufgetragen. Ein Test bei
einer Temperatur von 400°C ergab, dass das Teil einen Reibungskoeffizienten von 0,2 und eine Abnutzung von 0,02032 mn Über hundert Stunden Test besass.
Eine Analyse ergab, dass der reduzierte Reibungskoeffizient und die reduzierte Abnutzung bei der Testtemperatur hervorgerufen wurde durch die Anwesenheit von Kohlenstoff, wodurch die Bildung von Kupferoxyd verhindert
wurde.
Ein Stahl mit der Spezifikation 430 SS bildet die Grundschicht des Lagers;
er wird durch Flammsprühen mit einem Pulver aus Nickel und Alumlnid überzogen, um so eine Verbindungsschicht aus Nickel-Aluminid zu bilden.
80 Gew % Nickelpulver von hoher Reinheit werden gemixt mit 20 Gew % Kalziumfluoridpuder, und zwar in einer Kugelmühle für ungefähr 4 bis 12 Stunden.
US-64 / 6. August 1970 - 9 -
1098 13/11 U
Beide Puder haben anfangs eine Partikelgrösse von -170 bis +325 mesh. Nach
dem Mahlen wird die Mixture gesintert bei einer inerten Atmosphäre bei einer
Temperatur von 1370 bis 16500C. Das gesinterte Produkt wird dann gemahlen,
wodurch sich ein Puder ergibt, mit einer Korngrösse zwischen -100 bis +400 mesh.
Das Sintern muss so vorsichtig vorgenommen werden, dass eine Reduktion des
Nickeloxydes und eine Bildung von Kalziumoxyd unterbunden wird. Das Resultat
wird dann durch Flammsprühen auf die Verbindungsschicht gebracht, um so eine Zwischenschicht zu erhalten.
Eine Deckschicht wird auf folgende Weise hergestellt: In einer Kugelmühle
wird das Puder gemahlen, so wie es zur Herstellung der Zwischenschicht verwendet wird, bestehend aus etwa 10 % trockenem Kaliumchloridpuder, das etwa
die gleiche Korngrösse besitzt wie die anderen Zutaten. Das Ergebnis dieser Mischung wird durch Flammsprühen auf die Zwischenschicht 24 aufgebracht, wodurch die Deckschicht entsteht, enthaltend 72 Gew % Nickelchlorid, l8 Oew %
Klaziumfluorid und 10 Gew % Kaliumchlorid, wobei eine Dicke der Schicht von
etwa O,5O8 mm entsteht. Die Oberfläche wird dann geschliffen.
Bei einer Temperatur von 2βθ bis 3700C ergab bei einem Test diese Dichtung
einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,4 bis 0,25 und eine Abnutzung von etwa 0,0254 bei hundert Stunden. Der Reibungskoeffizient sank auf 0,12 bei
einer Temperatur von 4250C und auf etwa 0,12 bei einer Temperatur von 4820C, \
während der Abnutzungsgrad nur leicht sank. Ein zu Vergleichszwecken gefertigtes Muster, das Jedoch ohne die Verwendung von Kaliumchlorid hergestellt
wurde, ergab einen Reibungskoeffizienten von 0,45 bei Temperaturen unter
425°C. Daraus geht hervor, dass die Verwendung von Kaliumchlorid die untere
Schwelle eines günstigen Temperaturbereiches um etwa 16Ο C ermissigt.
Eine Deckschicht, bestehend aus 80 Oew % Strontiumzirkonat als Orundmaaae und
20 Oew % Kalxiumfluorld als Glasur erzeugender Bestandteil wurden anstelle der
Deckschicht geroäaa dem Beispiel IV verwendet. D»r Reibungskoeffizient lag
dabei bei Tastversuchen zwischen 0,4 und 0,35, während sieh die Abnutzung bei
0,0254 mm nach hundert Stunden bewegte, wobei die Temperaturen zwischen 3700C
und 760 C sich bewegten.
us-64 / 6. August 1970 109813/11 IA - 10 -
Ahnliche Resultate wurden bei einer Temperatur von 76O C erreicht, wenn
anstelle von Strontiumzirkonat Bariuratitanat verwendet wird. Der Ersatz von
Strontiunzirkonat durch Bariumzirkonat ergibt etwa den gleichen Reibungskoeffizienten und einen Abnutzungsgrad von etwa 0,0762 mm nach hundert Stunden
bei einer Temperatur von 76O0C.
Eine Deckschicht, bestehend aus 8O dew % Zinkoxyd als Grundraasse und 20 Gew %
Kalziumfluorid als Glasur erzeugender Bestandteil wird anstelle der Deckschicht geroäss dem Beispiel IV aufgebracht. Bei einer Temperatur von 76O C
beträgt der Reibungskoeffizient etwa 0,003 und der Abnutzungsgrad etwa 0,0762 «it
nach hundert Stunden.
Gemüse der Erfindung wird ein Abdichtelement vorgeschlagen, das die Abdichtung
eines keramischen Vorwärmers vornehmen kann und das ausreichende Gleiteigenschaften sowie eine lange Lebensdauer bei lan herrschenden hohen Temperaturen
besitzt. Weiterhin ist das Abdichtelemetvt beständig gegenüber den hoch korrosiven Gasen, wie sie insbesondere bei Gasturbinen auftreten. Die erf indungsgemässen Abdichtelemente haben einen niedrigen Abnutzungsgrad und behalten
ihre Dichteigenschaften ungeachtet der sich in einen weiten Temperaturbereich
ändernden Temperaturen der Gasturbine bei.
US-64 / 6. August I970
109815/1114
Claims (1)
- J/ 20A1282Patentansprüche1. Abdichtendes Lagermaterial zur Verwendung bei Temperaturen etwa oberhalb von 25O0C, insbesondere zur Lagerung von keramischen Bauteilen innerhalb von Gasturbinen, dadurch gekennze lehnet , dass das Material aus einer metallischen Grundschicht (20) besteht, auf der eine Deckschicht (26) angeordnet 1st, die an das zu lagernde keramische Teil anstösst, wobei die Deckschicht im wesentlichen aus einem eine Glasur erzeugenden Materialanteil besteht, enthaltend das Fluorsalz des Lithium, des Natrium oder des Kalium sowie eine nicht abreibbare Grundmasse, bestehend aus Zinkoxyd, Kuprooxyd, Zinnmonoxyd, Kalziumfluoridi Natriumfluor id oder Kaliumfluorid, wobei Jedes dieser Fluoride in dieser Grundmasse eine Glasurtemperatur besitzt, die höher ist als die Glasurtemperaturdes Materialanteiles zum Erzeugen der Glasur. *2. Lagermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Glasur erzeugende Materialanteil der Deckschicht (26) im wesentlichen aus Lithiumfluorid und die Grundmasse der Deckschicht aus Zinkoxyd besteht.3. Lagermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht etwa 10 bis 40 Gew % Lithiumfluorid und den Rest Grundmasse enthält.4. Abdichtendes Lagermaterial zurVerwendung bei Temperaturen etwa oberhalbvon 370°C, insbesondere zur Lagerung von keramischen Bauteilen von Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus eineroBtallischen Grundschicht (20) besteht, auf der eine Deckschicht (26) angeordnet ist, die an das zu lagernde Bauteil anstösst, wobei der die Glasur erzeugende Anteil der Deckschicht im wesentlichen Kalziumfluorid enthält, sowie aus einer nicht abreibbaren Grundmasse besteht, die Zinkoxyd, Kuprooxyd, Zinnmonoxyd, Nickeloxyd, Bariumzirkohat, Strontiumzirkonat oder Bariumtitanat enthält.US-64 / 6. August 1970 - 2 -109813/11 U5· Lagermaterial nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundmasse der Deckschicht (26) aus Zinkoxyd besteht ui)d/ oder der die Glasur erzeugende Anteil der Deckschicht bis zu etwa 20 Gew % des Fluorsalzes des Lithium, Natrium oder Kalium enthält.6. Lagermaterial nach Anspruch K, dadurch gekennzeichnet» dass der die Glasur erzeugende Materialanteil der Deckschicht etwa 10 bis 40 Gew % des gesamten Materials ausmacht.US-64 / 6. August 1970109813/1 1 U
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85439769A | 1969-09-02 | 1969-09-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2041282A1 true DE2041282A1 (de) | 1971-03-25 |
Family
ID=25318582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702041282 Pending DE2041282A1 (de) | 1969-09-02 | 1970-08-20 | Abdichtendes Lagermaterial,insbesondere fuer die Verwendung in Gasturbinen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3746352A (de) |
DE (1) | DE2041282A1 (de) |
FR (1) | FR2060834A5 (de) |
GB (1) | GB1297869A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0208554A1 (de) * | 1985-07-12 | 1987-01-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Anordnung mit zwei in Kontakt bringbaren Gliedern |
EP0296291A2 (de) * | 1987-06-24 | 1988-12-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Gleitvorrichtung und Ventilanordnung |
CN117305748A (zh) * | 2023-11-28 | 2023-12-29 | 北矿新材科技有限公司 | 一种高温自润滑可磨耗封严涂层及制备方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3743008A (en) * | 1971-01-04 | 1973-07-03 | Gen Motors Corp | Regenerator seal |
US3887201A (en) * | 1973-11-19 | 1975-06-03 | Ford Motor Co | Rubbing seal material for ceramic heat exchanger |
US3907311A (en) * | 1974-04-15 | 1975-09-23 | Ford Motor Co | High temperature, low friction ceramic coating for gas turbine regenerator seals |
US3923667A (en) * | 1974-10-29 | 1975-12-02 | Corning Glass Works | High temperature NiO rubbing seal material containing CuO and CaF{HD 2 |
JPS6059517B2 (ja) * | 1977-12-15 | 1985-12-25 | 日産自動車株式会社 | 回転蓄熱式熱交換器のシール装置 |
DE3331919C1 (de) * | 1983-09-03 | 1984-03-29 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Gleitwerkstoff fuer Dichtungen an rotierenden Regenerativwaermeaustauschern mit Keramikkern |
US5145011A (en) * | 1989-07-19 | 1992-09-08 | NGK Insulations, Ltd. | Sealing members for use in gas preheater |
US5015401A (en) * | 1990-10-16 | 1991-05-14 | Hughes Tool Company | Bearings grease for rock bit bearings |
US5234048A (en) * | 1991-01-14 | 1993-08-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Sealing members for gas preheaters, and sealing structures using such sealing members for gas preheaters |
EP0939147B1 (de) * | 1998-02-26 | 2003-09-03 | Nikon Corporation | Verfahren zur Herstellung von Calciumfluorid und Calciumfluorid für Fotolithographie |
-
1969
- 1969-09-02 US US00854397A patent/US3746352A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-08-04 GB GB1297869D patent/GB1297869A/en not_active Expired
- 1970-08-20 DE DE19702041282 patent/DE2041282A1/de active Pending
- 1970-09-02 FR FR7031906A patent/FR2060834A5/fr not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0208554A1 (de) * | 1985-07-12 | 1987-01-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Anordnung mit zwei in Kontakt bringbaren Gliedern |
EP0296291A2 (de) * | 1987-06-24 | 1988-12-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Gleitvorrichtung und Ventilanordnung |
EP0296291B1 (de) * | 1987-06-24 | 1993-09-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Gleitvorrichtung und Ventilanordnung |
CN117305748A (zh) * | 2023-11-28 | 2023-12-29 | 北矿新材科技有限公司 | 一种高温自润滑可磨耗封严涂层及制备方法 |
CN117305748B (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-23 | 北矿新材科技有限公司 | 一种高温自润滑可磨耗封严涂层及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3746352A (en) | 1973-07-17 |
GB1297869A (de) | 1972-11-29 |
FR2060834A5 (de) | 1971-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2041282A1 (de) | Abdichtendes Lagermaterial,insbesondere fuer die Verwendung in Gasturbinen | |
DE3315556C1 (de) | Verschleissfeste Beschichtung | |
EP0112453B1 (de) | Spritzpulver, insbesondere für die Herstellung verschleissfester und temperaturbeständiger Beschichtungen von insbesondere Maschinenteilen in Verbrennungskraftmaschinen | |
DE3421569C1 (de) | Verschleissfeste Beschichtung | |
DE2327250A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines metallurgisch abgedichteten ueberzugs | |
DE2853724B2 (de) | ||
DE3110358A1 (de) | Verfahren zum aufbringen von oberflaechenueberzuegen und pulverfoermiges ueberzugsmittel hierfuer | |
DE2415035C3 (de) | Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen eines Gleitstücks hoher Festigkeit, insbesondere einer Scheiteldichtung für Drehkolbenmaschinen | |
DE2028630C3 (de) | Verfahren zum Aufbringen eines porösen metallischen Überzuges auf eine kompakte metallische Unterlage durch Hartlötung | |
DE2131509A1 (de) | Dichtlager fuer die Verwendung bei hohen Temperaturen,insbesondere fuer die Verwendung an Waermetauschern von Gasturbinen | |
EP0265937B1 (de) | Gleitlagerung | |
DE2854106A1 (de) | Gleitkontakt-dichtung fuer drehspeicher-waermetauscher | |
DE2240829C3 (de) | Festes Schmiermittel | |
DE3310750A1 (de) | Verfahren zum beschichten einer waermebestaendigen legierungsgrundlage | |
DE2441602A1 (de) | Flachdichtung | |
DE4306721A1 (de) | Reibbelag | |
DE1300460B (de) | Verschleissfestes Gleitelement fuer Lagerkonstruktionen | |
DE2263694A1 (de) | Trockenschmierwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung | |
DE3100113A1 (de) | Abriebbestaendiger metallgegenstand und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3940914C1 (de) | ||
DE4427264C2 (de) | Anstreifbelag für Triebwerksbauteile und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2507736C3 (de) | Dichtleiste für einen Kolben einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2658690A1 (de) | Bei hohen temperaturen abriebfestes material und verfahren zu seiner herstellung | |
EP0376368B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lagerungen | |
DE2454654A1 (de) | Reibbelag fuer eine dichtung fuer regenaratorkerne |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal |