DE2756277A1 - Verbundgegenstand und verfahren zum veraendern der waermespannungen desselben - Google Patents

Verbundgegenstand und verfahren zum veraendern der waermespannungen desselben

Info

Publication number
DE2756277A1
DE2756277A1 DE19772756277 DE2756277A DE2756277A1 DE 2756277 A1 DE2756277 A1 DE 2756277A1 DE 19772756277 DE19772756277 DE 19772756277 DE 2756277 A DE2756277 A DE 2756277A DE 2756277 A1 DE2756277 A1 DE 2756277A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ceramic
temperature
intermediate layer
metal
article
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772756277
Other languages
English (en)
Inventor
William Donnelly Marscher
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.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of DE2756277A1 publication Critical patent/DE2756277A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C23C4/18After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/645Pressure sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/025Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of glass or ceramic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • 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
    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/04Ceramic interlayers
    • C04B2237/06Oxidic interlayers
    • C04B2237/068Oxidic interlayers based on refractory oxides, e.g. zirconia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/04Ceramic interlayers
    • C04B2237/09Ceramic interlayers wherein the active component for bonding is not the largest fraction of the interlayer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/123Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/126Metallic interlayers wherein the active component for bonding is not the largest fraction of the interlayer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/34Oxidic
    • C04B2237/343Alumina or aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/34Oxidic
    • C04B2237/345Refractory metal oxides
    • C04B2237/348Zirconia, hafnia, zirconates or hafnates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/405Iron metal group, e.g. Co or Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/58Forming a gradient in composition or in properties across the laminate or the joined articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/704Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/706Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the metallic layers or articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/708Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the interlayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/72Forming laminates or joined articles comprising at least two interlayers directly next to each other
    • 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, e.g. for aircraft
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/935Seal made of a particular material
    • Y10S277/943Ceramic or glass
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12458All metal or with adjacent metals having composition, density, or hardness gradient
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611Oxide-containing component
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264Up to 3 mils
    • Y10T428/2651 mil or less
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

Verbundgegenstand und Verfahren zum Verändern der Wärmespannungen desselben
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Metall-Keramik-Gegenständen, welche durch eine gemischte Metallkeramikzwischenschicht zusammengehalten werden.
Im Stand der Technik ist erkannt worden, daß die Spannungen, die sich aus dem Unterschied in den Wärmeausdehnungszahlen ergeben, das Hauptproblem bei der Herstellung von in sich unlösbar verbundenen Metall-Keramik-Gegenständen darstellen. Dieses Problem ist in dem Ceramic Bulletin, Band 38, Nr.6, 1959, S.301-307 sowie in dem Buch "Vacuum Sealing Techniques' von A. Roth, erschienen bei Pergamon Press, erläutert. Eine bekannte Lösung dieses Problems beinhaltet die Verwendung einer abgestuften Schicht zwischen den Metall- und Keramikteilen, wobei die Zwischenschicht ein Gemisch aus Metall und
809826/0754
Keramik ist. Die Zwischenschicht kann eine abgestufte Schicht sein, in welcher sich die relativen Mengen von Metall und Keramik von 100 % Metall an der Metallgrenzfläche bis 100 % Keramik an der Keramikgrenzfläche ändern. Durch die Verwendung einer solchen Schicht werden die Spannungen, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnung erzeugt werden, in einem Materialvolumen verteilt. Die Verwendung von abgestuften Metall-Keramik-Dichtungen, welche durch Pulvermetallurgieverfahren hergestellt sind, ist in Ceramic Age, Februar 1954, S. 12-13 beschrieben. Aus der US-PS 3 091 548 ist ein Hochtemperaturkeramiküberzug bekannt, der mit einem metallischen Gegenstand über mehrere gemischte Keramik-Metall-Zwischenschichten unlösbar verbunden ist.
Die Erfindung schafft ein Verfahren, bei welchem eine unterschiedliche Abkühlung für die Herstellung von Metall-Keramik-Verbundgegenständen benutzt wird. Die Gegenstände haben eine gemischte Metall-Keramik-Zwischenschicht zwischen den Metall- und Keramikteilen und diese Zwischenschicht hat eine charakteristische Erweichungsteraperatur, bei welcher das Zwischenschichtmaterial plastisch wird und sich bei Ausüben einer Belastung frei verformt. Die unterschiedliche Abkühlung wird bei dem Metallteil angewandt, um es schnell unter die Erweichungstemperatur der Zwischenschicht abzukühlen, während die Zwischenschicht sich oberhalb ihrer Erweichungstemperatur befindet und während sich der Keramikteil oberhalb der Erweichungstemperatur der Zwischenschicht befindet. Nach dem bevorzugten Abkühlen des Metallteils wird dem Gegenstand gestattet, mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abzukühlen. Die Auswirkung des Schrittes bevorzugter Abkühlung besteht darin, daß der Metallteil veranlaßt wird, zu kontraktieren, während die Zwischenschicht noch in einem plastischen Zustand und der Keramikteil auf einer erhöhten Temperatur ist. Bei dem anschließenden Abkühlen gewinnt die Zwischenschicht abrupt den größten Teil ihrer Festigkeit zurück, aber aufgrund des
809826/075A
ungleichmäßigen Temperaturgradienten, der von der bevorzugten Abkühlung zurückbleibt, ist die Restspannung von derjenigen verschieden, die sich durch die herkömmliche gleichmäßige Abkühlung, welche bislang abgewandt wird, ergeben würde.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Metallkeramik-Dichtung,
Fig. 2 die Wärmeausdehnungszahl einer typischen
Superlegierung, MAR-M509, und einer Keramik, Zirkonoxid, in Abhängigkeit von der Temperatur,
Fig. 3 die Spannungen, die sich in einer typischen
Gasturbinendichtung während verschiedener Teile eines Triebwerkszyklus ergeben können,
Fig. 4 die spezifische Druckfestigkeit einer typischen gemischten Metall-Keramik-Zwischenschicht in Abhängigkeit von der Temperatur, und
Fig. 5 die tatsächlichen berechneten Druckspannungen
in einer Gasturbinendichtung.
Die Erfindung ist für die Verwendung bei der Herstellung von Luftdichtungen für Gasturbinentriebwerke entwickelt worden. Die Erfindung ist jedoch auch in Verbindung mit der Herstellung von verschiedenen anderen Verbundgegenständen mit Metall-Keramik-Struktur von Nutzen. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf den besonderen Anwendungsfall bei Gas-
809826/0754
turbinendichtungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Gasturbinenluftdichtung. Die Luftdichtung besteht aus einer Metallträgerplatte 1 und einem Keramikdichtungsteil 6, die durch eine Zwischenschicht 7 aus gemischter Metallkeramik getrennt sind. Die Trägerplatte 1 ist an dem Turbinentriebwerksgehäuse befestigt, während der innere Keramikteil sich in unmittelbarer Nähe der rotierenden Schaufel befindet. Die Dichtung hat die Aufgabe, Gasleckverluste an den Schaufeln zu minimieren. In einer besonderen Ausführungsform kann die Trägerschicht eine Kobaltsuperlegierung, wie MAR-M509, sein und der Keramikteil kann auf Zirkonoxid basieren. Die Zwischenschicht kann aus mehreren Schichten 2, 3, 4 und 5 bestehen, die unterschiedliche Zusammensetzungen haben können. Wenn beispielsweise die Zwischenschicht 7 aus vier Schichten besteht, wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Schicht 5 aus 80% Keramik und 20% Metall, die Schicht 4 aus 60% Keramik und 40% Metall, die Schicht 3 aus 40% Keramik und 60% Metall und die Schicht 2 aus 20% Keramik und 80% Metall bestehen. Selbstverständlich sind andere Kombinationen von Metall- und Keramikschichten sowie mehr oder weniger als vier Schichten oder eine kontinuierlich abgestufte Anordnung verwendbar. Die Dichtungen sind zwar unter Verwendung von MAR-M509 und Zirkonoxid hergestellt worden, diese könnten jedoch selbstverständlich durch andere Materialien ersetzt werden. MAR-M509 ist eine Superlegierung auf Kobaltbasis mit folgender Nennzusammensetzung: 0,6% C, 24% Cr, 10% Ni, 7% W, 7,5% Ta, 0,2% Ti, 1% Fe, Rest im wesentlichen Kobalt. Weitere Nickel- und Kobaltbasissuperlegierungen könnten anstelle der Legierung MAR-M509 benutzt werden. Ebenso könnten andere Keramiken, wie Aluminiumoxid, anstelle des Zirkonoxids benutzt werden. Diese Keramiken können modifiziert werden. Beispielsweise können dem Zirkonoxid Zusätze beigemischt werden, um das Kristallgefüge zu stabilisieren. Das Metallpulver in der Zwischenschicht braucht nicht dieselbe Zusammensetzung wie die Trägerschicht zu haben. Wenn andere
809826/0754
Materialien benutzt werden, müssen selbstverständlich ihre mechanischen und thermischen Eigenschaften in Betracht gezogen werden.
Metalle und Keramiken haben unterschiedliche Wärmeausdehnungszahlen. Kurven, die die Wärmeausdehnungszahl von MAR-M509 und Zirkonoxid zeigen, sind in Fig. 2 angegeben. Die Ausdehnungseigenschaften der gemischten Metall-Keramikschichten würden insgesamt zwischen den beiden Kurven in Fig. 2 liegen. Es ist zu erkennen, daß die Wärmeausdehnungszahl des Metallteils viel größer ist als die des Keramikteils, was praktisch für sämtliche Kombinationen von Metallen und Keramiken gilt. Die Unterschiede in der Wärmeausdehnungszahl führen zu Spannungen in einem Verbundgegenstand der in Fig. 1 gezeigten Art, wenn der Gegenstand erhitzt wird. Innerhalb einer Gasturbine kann der Keramikteil einem Gasstrom ausgesetzt sein, dessen Temperatur bis zu 14 27 0C betragen kann. Da das Metallträgermaterial bei so hohen Temperaturen weich wird und sogar schmelzen kann, wird es gleichzeitig an der Rückseite mit Luft gekühlt. Das Ergebnis dieser Temperaturdifferenzen, welchen die Dichtung im Betrieb ausgesetzt ist, sind Wärmespannungen, die das Zerspringen des Keramikteils verursachen können. Dieses Problem wird weiter durch die Tatsache kompliziert, daß sich die Spannungen ändern, wenn das Triebwerk verschiedene Betriebszustände durchläuft. Das ist in schematischer Form in Fig. 3 dargestellt, in welcher die Spannungen in dem Keramikteil der oben beschriebenen Dichtung, die während des Flugzeuggasturbinentriebwerksbetriebes auftreten, dargestellt sind. Da es sehr schwierig ist, solche Spannungen im tatsächlichen Betrieb zu messen, sind die Daten, auf denen diese Kurve basiert, das Ergebnis einer Computersimulation, die die Materialeigenschaften und (gemessene) Temperaturen berücksichtigt. Tatsächliche Triebwerkstests haben dieses Computermodell bestätigt. Die Spannung, die
809826/0754
auf der Abszisse von Fig. 3 dargestellt ist, ist diejenige, die in dem Keramikteil beobachtet wird, und es ist zu erkennen, daß die Druckstreckspannung achtmal so groß ist. wie die Zugstreckspannung, was für Keramiken typisch ist. Die Änderungen in dem Spannungswert der Keramik, die in Fig. 3 gezeigt sind, sind weitgehend das Ergebnis von Temperaturunterschieden während verschiedener Teile des Triebwerkszyklus. Aus diesem Grund ist Fig. 3 lediglich ein Schema, da sich sowohl die Zug- als auch die Druckstreckspannung mit der Temperatur etwas ändern wird. Wird jedoch angenommen, daß die Zug- und Druckstreckspannungen die in Fig. 3 gezeigten sind, so ist zu erkennen, daß die Spannung in dem Keramikteil die Druckstreckspannung für wenigstens einen Teil des Zyklus übersteigt und deshalb das Keramikteil versagen wird. Die weitere Betrachtung von Fig. 3 zeigt, daß, wenn die gesamte Kurve in der Zug-Richtung verschoben werden könnte, dieses Problem beseitigt werden könnte, ohne daß Probleme aufgrund von übermäßigen Zugbelastungen auftreten.
Das Verfahren nach der Erfindung ändert den Wert der mechanischen Vorspannung in dem Verbundgegenstand und verschiebt dadurch die Kurve in Fig. 3 effektiv aufwärts. Die gestrichelte Kurve in Fig. 3 gibt einen verringerten Vorspannungswert wieder. Die Vorspannung ist in dem Verbundgegenstand infolge der Eigenschaften der Teile und der Art des zur Herstellung der Teile benutzten Verfahrens vorhanden. Ein Verfahren zum Erzeugen des Gegenstands ist das Heißpressen von Metall- und Keramikpulvern in einer Presse. Die in Fig.1 dargestellten Pulverschichten, bei welchen es sich um die Schichten 2, 3, 4 und 5 handelt, und der Keramikteil 6 würden in der Presse heißgepreßt (beispielsweise bei 1288 0C) und der sich ergebende Preßkörper würde mit der Metallträgerschicht unlösbar verbunden, beispielsweise durch einen Hartlötprozeß. Die mechanischen Eigenschaften der gemischten Metall-Keramik-Zwischenschicht sind stark tempera-
809826/075*
turabhängig, was in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Temperatur zeigt die Streckspannung eines Gemisches aus einer Nickel-Chrom-Legierung und Zirkonoxid, die typisch für eine in einer Dichtung benutzte Mischung ist, in Abhängigkeit von der Temperatur. Es ist zu erkennen, daß die Streckfestigkeit bei einer Temperatur von etwa 871 0C steil abfällt. Eine spezifische Erweichungstemperatur könnte als diejenige Temperatur definiert werden, bei welcher die Keramik 50% ihrer Festigkeit bei Raumtemperatur verloren hätte. Der Pulverpreßkörper wird mit der Metallträgerschicht bei einer Temperatur von etwa 1177 0C, die deutlich oberhalb von 871 0C liegt, unlösbar verbunden. Da die Streckfestigkeit der Zwischenschicht oberhalb von 871 0C sehr niedrig ist, ist die Spannung zwischen dem Metall- und Keramikteilen bei Temperaturen oberhalb von 871 0C vernachlässigbar. Die Temperatur von 871 0C kann als die Spannungsfreitemperatür betrachtet werden, d.h. als diejenige Temperatur, bei welcher keine Spannungen in der Dichtung vorhanden sind (unter der Annahme einer gleichmäßigen Temperatur von 871 0C in der gesamten Dichtung). Bei dem Abkühlen unter 871 0C wird jedoch die Zwischenschicht fest genug, um eine Spannung auszuhalten, und der Spannungswert in der Keramik wird infolge der Differenz der Wärmeausdehnungszahlen zwischen den Metall- und Keramikteilen ansteigen. Für eine bestimmte Kombination von Metall- und Keramikteilen, die durch eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind, welche eine bestimmte Erweichungstemperatur hat, wird die Spannungsfreitemperatür an jeder Stelle in der Struktur bei jeder Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur eine Konstante sein, die aus den relativen Wärmeausdehnungszahlen ermittelt werden kann.
Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht auf Gegenstände beschränkt, die durch Pulvermetallurgieverfahren hergestellt worden sind. Gegenstände, die durch andere Verfahren hergestellt worden sind, beispielsweise durch Plasmaspritzauftrag, können die erfindungsgemäße Wärmebehandlung erhalten.
809826/0754
Im Betrieb des Gasturbinentriebwerks sind die Dichtungen gezwungen, unter Bedingungen zu arbeiten, bei denen sich die Zwischenschicht immer unterhalb ihrer Erweichungstemperatur befindet, trotz der Tatsache, daß die Oberfläche des Keramikteils eine Temperatur von mehr als 1093 0C haben kann. Ausreichend Kühlluft wird dem Metallträgerteil zugeführt, um die Zwischenschicht auf einer Temperatur unterhalb ihres Erweichungspunktes zu halten. Infolgedessen ist immer ein Grad an Vorspannung in in herkömmlicher Weise hergestellten Metall-Keramik-Dichtungen während des Betriebes vorhanden. Diese Vorspannung in der Keramik wird eine Druckspannung sein, da das Metall stärker kontraktiert als Keramik, wenn die Temperatur der Dichtung unter 871 0C absinkt. Dieser Grad an Druckspannung ist schematisch in Fig. 3 gezeigt (in dem mit Raumtemperatur bezeichneten Teil der Kurve).
Das Verfahren nach der Erfindung beinhaltet die unterschiedliche Abkühlung, so daß der Grad an Vorspannung in der Dichtung so modifiziert werden kann, daß er anders ist als derjenige, der in einer Gleichgewichtssituation anzutreffen wäre. Insbesondere durch bevorzugtes Abkühlen des Metallträgerteils, während die Zwischenschicht und der Keramikteil auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden, und durch anschließendes gleichmäßiges Abkühlenlassen der vollständigen Dichtung kann die Druckvorspannung in dem Keramikteil der Dichtung reduziert werden. Das ist in Fig. 3 durch die verschobene Kurve (gestrichelte Linie) dargestellt. In anderer Betrachtung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich sagen, daß die Spannungsfreitemperatur reduziert worden ist. Die Reduzierung der Spannungsfreitemperatur ist eine Folge der bevorzugten Abkühlung, da die Zwischenschicht bei derselben Temperatur noch hart wird.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß gemäß dem Verfahren nach der Erfindung die vollständige Dichtungsanordnung auf
809826/0754
eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur der Zwischenschicht erhitzt und der Metallteil bevorzugt abgekühlt wird, während die Keramik und die Zwischenschicht auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden, wobei die Temperatur der Zwischenschicht über deren Erweichungspunkt bleibt. Nach dem Schritt des bevorzugten Abkühlens wird der gesamten Dichtungsanordnung gestattet, sich im wesentlichen gleichmäßig abzukühlen, beispielsweise durch Konvektionskühlung in einer gasförmigen Umgebung. Beispielsweise kann das bevorzugte Abkühlen durch einen Luftstrahl oder einen gleichwertigen Kühlstrahl eines anderen Gases oder Wärmeübertragungsmediums erfolgen.
Bei den Dichtungen, die nach bekannten Verfahren (gleichmäßige Abkühlung) hergestellt worden sind, ist die Spannungsfreitemperatur diejenige Temperatur, bei welcher die Zwischenschicht während des Abkühlens zuerst eine beträchtliche Festigkeit erreicht. Diese Temperatur könnte genauer als gleichmäßige Spannungsfreitemperatur bezeichnet werden, da das Erzielen des Spannungsfreizustandes im wesentlichen eine gleichmäßige Temperatur in dem gesamten Gegenstand erfordert. Das Verfahren nach der Erfindung benutzt die bevorzugte Abkühlung, so daß der Spannungsfreizustand am genauesten mit der mittleren Metalltemperatur und der mittleren Keramiktemperatur bei derjenigen Temperatur, bei der die Zwischenschicht zuerst eine beträchtliche Festigkeit erreicht, beschrieben werden kann. Beispielsweise würde bei einem Metall-Keramik-Verbundgegenstand mit einer Zwischenschicht, deren Erweichungstemperatur 871 0C beträgt, die gleichmäßige Spannungsfreitemperatur 871 0C betragen, wenn die gleichmäßige Abkühlung angewandt wird. Wenn jedoch die bevorzugte Abkühlung gemäß der Erfindung angewandt wird, so daß die mittlere Metalltemperatur 649 0C und die mittlere Keramiktemperatur 871 0C beträgt, wenn die Zwischenschichttemperatür 871 0C beträgt, würde der
809826/0754
Verbundgegenstand zwei Spannungsfreitemperaturzustände haben. Der erste Zustand würde ein Zustand sein, in welchem die mittlere Metalltemperatur 649 0C und die mittlere Keramikteniperatur 871 0C beträgt (was den Herstellungsbedingungen entspricht), während der zweite Spannungsfreizustand eine gleichmäßige Temperatur von etwa 427 0C sein würde, was eine Folge der Tatsache ist, daß die Wärmeausdehnungszahl der Keramik etwa halb so groß ist wie die Wärmeausdehnungszahl des Metalls. Die Keramik- und Metallteile würdai daher in einem gleichen Ausmaß kontraktieren, wenn sie aus dem oben erwähnten 871 °C/649 0C Temperaturzustand auf eine gleichmäßige Temperatur von 4 27 0C abgekühlt würden,und es würde sich ein Spannungsfreizustand ergeben.
Die folgende Beschreibung einer Modelldichtungssituation macht die Erfindung noch verständlicher. Die Metallträgerplatte von Fig. 1 hat eine Steifigkeit, die gleich derjenigen ist, welche durch eine gleichmäßige Metalldicke von 5,1 mm erzeugt würde. Das Metall der Trägerplatte ist MAR-M509. Die Zwischenschicht hat eine Dicke von etwa 2,5 mm und besteht aus mehreren abgestuften Schichten, die ein Gemisch aus einer Nickel-Chrom-Legierung und stabilisiertem Zirkonoxid sind. Die äußere Keramikschicht hat eine Dicke von etwa 2,5 mm und besteht im wesentlichen aus stabilisiertem Zirkonoxid. Diese Modelldichtung ist nach einer Dichtung geformt, die für das Turbinentriebwerk JT9D der Fa. Pratt & Whitney Aircraft entwickelt worden ist. Diese Modelldichtungsanordnung ist hinsichtlich der Bedingungen analysiert worden, die sie beim Gebrauch in einem kommerziellen Gasturbinentriebwerk des Typs JT9D antreffen würde. Die besonderen Punkte, wo die Spannungen ausgewertet wurden, sind mit den in Fig. 3 gezeigten identisch. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 angegeben.
809826/0754
In Fig. 5 zeigt die gestrichelte Kurve die Grenzdruckfestigkeit der Keramik unter den verschiedenen Triebwerkszyklusbedingungen. Die ausgezogene Kurve zeigt die Spannungswerte, die in der Keramikschicht des Modellsystems unter den verschiedenen Triebwerkszyklusbedingungen vorhanden sein würden. Die durch die ausgezogene Kurve dargestellten Werte wurden für das bekannte Herstellungsverfahren, bei welchem mit gleichmäßiger Kühlung gearbeitet wird, und für eine sich ergebende gleichmäßige Spannungsfreitemperatur von etwa 871 0C berechnet. Ein Vergleich der gestrichelten Kurve mit der ausgezogenen Kurve zeigt, daß die Spannungen an der Keramik die Festigkeit der Keramik für die beiden Bedingungen übersteigen. Die schraffierten Gebiete bezeichnen Bereiche des Triebwerksgebietes, wo ein Dichtungsversagen wahrscheinlich ist. Die endgültige Kurve (strichpunktiert) zeigt die Spannungen, die in der Keramikschicht vorhanden sein würden, wenn die Keramikschicht gemäß der Erfindung unter Bedingungen bevorzugter Abkühlung derart verarbeitet würde, daß die mittlere Metalltemperatur 668 0C und die mittlere Keramiktemperatur 871 0C zu der Zeit beträgt, zu der die Zwischenschicht fest würde. Wie oben erwähnt, ist die Genauigkeit dieses Modells durch Triebwerkstests überprüft worden. Es ist zu erkennen, daß die Spannungen die Festigkeit der Keramikschicht unter keiner der angegebenen Triebwerksbedingungen übersteigen. Diese Kurve veranschaulicht die Auswirkung der Behandlung mit bevorzugter Abkühlung.
809826/0754

Claims (8)

FWtNTAMWALTE. Menges & Prahl Erhardtstrasse 12.0-8000 München 5 2755277 Patenlanwätte Menges & Prahl. Erhardtstr. 12. D-8000 München 5 Dip) -Ing Rolf Menges Dipl.-Chem Dt Horst Prahl Telefon (089) 26 3847 Telex 529581 BIPATd Telegramm BIPAT München IhrZeichen/Yourref. Unser Zeichen/Our ref. ^ Datum/Date 16. DeZ. 1977 United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V.St.A. Patentansprüche :
1. Verfahren zum Modifizieren der Größe der Wärmespannungen zwischen den Metall- und Keramikteilen eines Verbundgegenstandes, der eine Zwischenschicht mit gemischter Metall-Keramik- Zusammensetzung zwischen den Metall- und Keramikteilen aufweist, die eine charakteristische Erweichungstemperatur hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Erzeugen eines Gegenstands, der aus einem Metallteil und einem Keramikteil besteht, welche durch eine Zwischenschicht mit gemischter Metall-Keramik-Zusammensetzung getrennt sind,
b) Erhitzen des Gegenstands auf eine Temperatur, die über dem Erweichungspunkt der Zwischenschicht liegt,
c) bevorzugtes Abkühlen des Metallteils auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Zwischenschicht, während der Keramikteil und die Zwischenschicht auf einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes der Zwischenschicht bleiben, und
d) Abkühlenlassen des Gegenstands mit im wesentlichen gleichmäßiger Geschwindigkeit, bis die Temperatur des gesamten Ge-
809826/0754
genstands unterhalb des Erweichungspunktes der Zwischenschicht liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bevorzugte Abkühlen unter Verwendung eines Gasstrahls ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallteil aus einer Superlegierung besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikteil überwiegend aus Zirkonoxid besteht.
5. Verbundgegenstand, der insbesondere dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgesetzt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem unlösbar mit einem Metallteil verbundenen Keramikteil und einer Zwischenschicht mit gemischter Metall-Keramik-Zusammensetzung besteht, die eine Erweichungstemperatur hat, und daß der Verbundgegenstand eine gleichmäßige Spannungsfreitemperatur hat, die wesentlich niedriger als die Zwischenschichterweichungstemperatur ist.
6. Gegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallteil aus einer Superlegierung besteht.
7. Gegenstand nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikteil überwiegend aus Zirkonoxid besteht.
8. Gegenstand nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßige Spannungsfreitemperatur wenigstens 55 0C niedriger ist als die Erweichungstemperatur der Zwischenschicht.
809826/0754
DE19772756277 1976-12-27 1977-12-16 Verbundgegenstand und verfahren zum veraendern der waermespannungen desselben Withdrawn DE2756277A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/754,669 US4109031A (en) 1976-12-27 1976-12-27 Stress relief of metal-ceramic gas turbine seals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2756277A1 true DE2756277A1 (de) 1978-06-29

Family

ID=25035805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772756277 Withdrawn DE2756277A1 (de) 1976-12-27 1977-12-16 Verbundgegenstand und verfahren zum veraendern der waermespannungen desselben

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4109031A (de)
JP (1) JPS5382815A (de)
BE (1) BE862116A (de)
CA (1) CA1098019A (de)
CH (1) CH627129A5 (de)
DE (1) DE2756277A1 (de)
FR (1) FR2375156A1 (de)
GB (1) GB1566007A (de)
IL (1) IL53657A (de)
IT (1) IT1089444B (de)
NO (1) NO145007C (de)
SE (1) SE7714642L (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3731901A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Mtu Muenchen Gmbh Verbindung von keramischen und metallischen formteilen

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4273824A (en) * 1979-05-11 1981-06-16 United Technologies Corporation Ceramic faced structures and methods for manufacture thereof
US4289446A (en) * 1979-06-27 1981-09-15 United Technologies Corporation Ceramic faced outer air seal for gas turbine engines
US4269903A (en) * 1979-09-06 1981-05-26 General Motors Corporation Abradable ceramic seal and method of making same
US4299865A (en) * 1979-09-06 1981-11-10 General Motors Corporation Abradable ceramic seal and method of making same
US4280975A (en) * 1979-10-12 1981-07-28 General Electric Company Method for constructing a turbine shroud
US4289447A (en) * 1979-10-12 1981-09-15 General Electric Company Metal-ceramic turbine shroud and method of making the same
US4414249A (en) * 1980-01-07 1983-11-08 United Technologies Corporation Method for producing metallic articles having durable ceramic thermal barrier coatings
US4321310A (en) * 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings on polished substrates
US4321311A (en) * 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4405659A (en) * 1980-01-07 1983-09-20 United Technologies Corporation Method for producing columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4401697A (en) * 1980-01-07 1983-08-30 United Technologies Corporation Method for producing columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4405660A (en) * 1980-01-07 1983-09-20 United Technologies Corporation Method for producing metallic articles having durable ceramic thermal barrier coatings
DE3018620C2 (de) * 1980-05-16 1982-08-26 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Wärmedämmende und dichtende Auskleidung für eine thermische Turbomaschine
GB2081817B (en) * 1980-08-08 1984-02-15 Rolls Royce Turbine blade shrouding
US4554898A (en) * 1980-10-31 1985-11-26 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Exhaust valve for diesel engine and production thereof
US4530322A (en) * 1980-10-31 1985-07-23 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Exhaust valve for diesel engine and production thereof
DE3137731A1 (de) * 1981-09-23 1983-04-14 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Hochtemperatur- und thermoschockbestaendige kompaktwerkstoffe und beschichtungen
US4481237A (en) * 1981-12-14 1984-11-06 United Technologies Corporation Method of applying ceramic coatings on a metallic substrate
US4503130A (en) * 1981-12-14 1985-03-05 United Technologies Corporation Prestressed ceramic coatings
DE3231546C2 (de) * 1982-08-25 1985-01-10 Dentsply International Inc., York, Pa. Verfahren und Vorrichtung zum Brennen dentaler, metallkeramischer Gegenstände
JPS59107984A (ja) * 1982-12-13 1984-06-22 株式会社東芝 金属接合用セラミツク部品
JPS59182282A (ja) * 1983-03-28 1984-10-17 岡本 平 セラミックと金属または合金の接合方法
JPS6011353A (ja) * 1983-06-17 1985-01-21 三菱レイヨン株式会社 新規な複合成形体
US4822312A (en) * 1983-12-05 1989-04-18 Gte Products Corporation Electrode for high intensity discharge lamps
JPS60131875A (ja) * 1983-12-20 1985-07-13 三菱重工業株式会社 セラミツクと金属の接合法
JPS60231472A (ja) * 1984-04-26 1985-11-18 住友電気工業株式会社 セラミツクスと金属の接合体及びその接合方法
US4588607A (en) * 1984-11-28 1986-05-13 United Technologies Corporation Method of applying continuously graded metallic-ceramic layer on metallic substrates
DE3545135A1 (de) * 1984-12-19 1986-06-26 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Fittingeinheit
JPS624528A (ja) * 1985-06-12 1987-01-10 Ngk Insulators Ltd セラミツクス・金属結合体
JPS61286274A (ja) * 1985-06-12 1986-12-16 日本碍子株式会社 金属・セラミツクス結合体およびその製造法
EP0230080B1 (de) * 1986-01-08 1990-06-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Zusammengesetzter Körper
JPH0628819B2 (ja) * 1986-04-21 1994-04-20 日本碍子株式会社 金属・セラミックス結合体の製造方法
US5100714A (en) * 1986-07-24 1992-03-31 Ceramic Packaging, Inc. Metallized ceramic substrate and method therefor
US4769882A (en) * 1986-10-22 1988-09-13 The Singer Company Method for making piezoelectric sensing elements with gold-germanium bonding layers
DE3724995A1 (de) * 1987-02-26 1988-09-08 Radex Heraklith Verfahren zur herstellung eines verbundkoerpers und verbundkoerper selbst
JPS63242408A (ja) * 1987-03-30 1988-10-07 Hitachi Ltd 圧延用複合ロ−ル
JP2545087B2 (ja) * 1987-06-26 1996-10-16 株式会社フジクラ セラミックスの接合方法
JPH02160550A (ja) * 1988-02-29 1990-06-20 Science & Tech Agency 金属及びセラミックス積層体の製造方法
JPH0251477A (ja) * 1988-08-11 1990-02-21 Eagle Ind Co Ltd 金属・セラミックス接合法
US5161728A (en) * 1988-11-29 1992-11-10 Li Chou H Ceramic-metal bonding
US6413589B1 (en) 1988-11-29 2002-07-02 Chou H. Li Ceramic coating method
JP2870778B2 (ja) * 1989-01-25 1999-03-17 石川島播磨重工業株式会社 ガスタービンのシュラウド構造
JP3039971B2 (ja) * 1989-09-19 2000-05-08 株式会社日立製作所 接合型圧電装置及び製造方法並びに接合型圧電素子
US5173354A (en) * 1990-12-13 1992-12-22 Cornell Research Foundation, Inc. Non-beading, thin-film, metal-coated ceramic substrate
US5080557A (en) * 1991-01-14 1992-01-14 General Motors Corporation Turbine blade shroud assembly
US5279909A (en) * 1992-05-01 1994-01-18 General Atomics Compact multilayer ceramic-to-metal seal structure
JPH0657399A (ja) * 1992-08-12 1994-03-01 Toshiba Corp 金属基材へのセラミックのコーティング方法
US5503703A (en) * 1994-01-10 1996-04-02 Dahotre; Narendra B. Laser bonding process
FR2720392B1 (fr) * 1994-05-25 1996-08-02 Onera (Off Nat Aerospatiale) Procédé et composition pour l'assemblage de pièces en céramique et en alliage réfractaire.
US5573737A (en) * 1994-09-27 1996-11-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Functionally gradient material for membrane reactors to convert methane gas into value-added products
US5937514A (en) 1997-02-25 1999-08-17 Li; Chou H. Method of making a heat-resistant system
US6286206B1 (en) 1997-02-25 2001-09-11 Chou H. Li Heat-resistant electronic systems and circuit boards
US5912087A (en) * 1997-08-04 1999-06-15 General Electric Company Graded bond coat for a thermal barrier coating system
US6001492A (en) * 1998-03-06 1999-12-14 General Electric Company Graded bond coat for a thermal barrier coating system
US6976904B2 (en) * 1998-07-09 2005-12-20 Li Family Holdings, Ltd. Chemical mechanical polishing slurry
US6676492B2 (en) 1998-12-15 2004-01-13 Chou H. Li Chemical mechanical polishing
US6458017B1 (en) 1998-12-15 2002-10-01 Chou H. Li Planarizing method
US6350969B1 (en) 2000-11-10 2002-02-26 Jona Group, Ltd. Self-regulating heater
US6908639B2 (en) 2001-04-02 2005-06-21 Micron Technology, Inc. Mixed composition interface layer and method of forming
US6843406B2 (en) * 2002-09-27 2005-01-18 Battelle Memorial Institute Gas-tight metal/ceramic or metal/metal seals for applications in high temperature electrochemical devices and method of making
US7220098B2 (en) * 2003-05-27 2007-05-22 General Electric Company Wear resistant variable stator vane assemblies
US20060029494A1 (en) * 2003-05-27 2006-02-09 General Electric Company High temperature ceramic lubricant
US7543992B2 (en) * 2005-04-28 2009-06-09 General Electric Company High temperature rod end bearings
DE102005029762A1 (de) * 2005-06-20 2006-12-21 Elringklinger Ag Dichtungsanordnung für einen Brennstoffzellenstapel und Verfahren zum Herstellen einer solchen Dichtungsanordnung
US7771780B2 (en) * 2005-08-24 2010-08-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method of producing composite material, method of producing piezoelectric actuator, method of producing ink-jet head, and piezoelectric actuator
US20070215677A1 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Honeywell International, Inc. Cold gas-dynamic spraying method for joining ceramic and metallic articles
US7892652B2 (en) * 2007-03-13 2011-02-22 United Technologies Corporation Low stress metallic based coating
US8528339B2 (en) 2007-04-05 2013-09-10 Siemens Energy, Inc. Stacked laminate gas turbine component
US9011620B2 (en) * 2009-09-11 2015-04-21 Technip Process Technology, Inc. Double transition joint for the joining of ceramics to metals
US20110086163A1 (en) * 2009-10-13 2011-04-14 Walbar Inc. Method for producing a crack-free abradable coating with enhanced adhesion
US9671030B2 (en) 2012-03-30 2017-06-06 General Electric Company Metallic seal assembly, turbine component, and method of regulating airflow in turbo-machinery
US9169567B2 (en) 2012-03-30 2015-10-27 General Electric Company Components having tab members
US9587632B2 (en) 2012-03-30 2017-03-07 General Electric Company Thermally-controlled component and thermal control process
US10280765B2 (en) 2013-11-11 2019-05-07 United Technologies Corporation Article with coated substrate
US11674448B2 (en) * 2021-07-16 2023-06-13 Raytheon Technologies Corporation Seal system having silicon layer and barrier layer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020182A (en) * 1958-09-26 1962-02-06 Gen Electric Ceramic-to-metal seal and method of making the same
US3091548A (en) * 1959-12-15 1963-05-28 Union Carbide Corp High temperature coatings
FR1471903A (fr) * 1966-03-22 1967-03-03 Atomic Energy Commission Procédé pour former des joints céramique-métal et joints formés par ce procédé
US3975165A (en) * 1973-12-26 1976-08-17 Union Carbide Corporation Graded metal-to-ceramic structure for high temperature abradable seal applications and a method of producing said

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3731901A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Mtu Muenchen Gmbh Verbindung von keramischen und metallischen formteilen

Also Published As

Publication number Publication date
NO145007B (no) 1981-09-14
FR2375156A1 (fr) 1978-07-21
IL53657A (en) 1981-06-29
JPS5382815A (en) 1978-07-21
CH627129A5 (de) 1981-12-31
US4109031A (en) 1978-08-22
FR2375156B1 (de) 1981-10-16
GB1566007A (en) 1980-04-30
IT1089444B (it) 1985-06-18
SE7714642L (sv) 1978-06-28
BE862116A (fr) 1978-04-14
NO145007C (no) 1981-12-28
NO774394L (no) 1978-06-28
CA1098019A (en) 1981-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2756277A1 (de) Verbundgegenstand und verfahren zum veraendern der waermespannungen desselben
DE3246303C2 (de)
DE4440229C2 (de) Verfahren zum Herstellen von gegen Rißbildung widerstandsfähigen hochfesten Superlegierungsgegenständen
DE69330018T2 (de) Wärmebehandlung und verfahren zum reparieren eines superlegierungskörpers auf kobalt-basis
DE602004006437T2 (de) Legierung zum löten und deren verwendung
DE69407811T2 (de) Abreibbare plasma gespritzte dichtungen für gasturbinen
DE60217196T2 (de) Nickel-Basis-Hartlötmaterial und Verfahren zum Reparieren durch Hartlöten
DE2637443C2 (de)
DE69031632T2 (de) Reparaturverfahren mittels pulvermetallurgie
DE3785424T2 (de) Verschleisskörper und Pulver sowie Verfahren zur Herstellung.
DE69109834T2 (de) Gussteileherstellung aus Superlegierungen mit hoher Schmelztemperatur.
DE68922873T2 (de) Gasturbine, Deckband für eine Gasturbine und Verfahren zur Herstellung des Deckbandes.
DE60005416T2 (de) Thermische Sprühbeschichtung für Ventilsitze sowie Ventilschieber
DE69710622T2 (de) Verfahren zum Herstellen von Ablagerungen auf lokalen Stellen von Werkstücken aus Superlegierungen
DE69018902T2 (de) Thermische Maschine auf dem Boden, mit einem wärmebeständigen Bauteil, einer wärmebeständigen Verbundstruktur und Verfahren zur Herstellung der wärmebeständigen Verbundstruktur.
DE2817321C2 (de) Korrosionsbeständige Nickellegierung
DE2740398A1 (de) Zweifachueberzug fuer den schutz gegen thermische beanspruchungen und korrosion
DE3535548A1 (de) Metallische schutzbeschichtung
DE3103129A1 (de) Thermisch belastbares maschinenteil und verfahren zu dessen herstellung
DE2351846A1 (de) Metallpulversinterverfahren
EP2695964B1 (de) Bauteilangepasste Schutzschicht
EP3153269B1 (de) Reparatur verschlissener bauteiloberflächen
DE102016214742A1 (de) Verfahren zum Fügen von Werkstoffen und Werkstoffverbund
DE4115230A1 (de) Fluessigphasen-diffusionsbindung unter verwendung eines elementes mit hohem diffusionsvermoegen als einbaumaterial
EP3438414A1 (de) Schaufel für strömungsmaschine mit verschiedenen diffusionsschutzschichten und verfahren zur herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee