DE60222978T2

DE60222978T2 - Temperaturanzeigelack

Info

Publication number: DE60222978T2
Application number: DE60222978T
Authority: DE
Inventors: Hugh Michael Lawrence Watson; Elaine Christine Oakwood Hodgkinson
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: EP1291394A1; EP1291394B1; US6838286B2; GB0121427D0; DE60222978D1; US20030044987A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen irreversiblen Temperaturanzeigelack.
Irreversible Temperaturanzeigelacke ändern ihre Farbe bei einer bekannten Temperatur oder bei mehreren bekannten Temperaturen. Diese Farbänderungen des Temperaturanzeigelacks zeigen die Temperatur an, der verschiedene Teile eines Bauteils oder von Bauteilen ausgesetzt wurden. Die endgültige Farbe des irreversiblen Temperaturanzeigelackes hängt sowohl von der Temperatur ab, der der Lack unterworfen wurde und außerdem von der Zeitdauer, während der der Lack auf einer erhöhten Temperatur stand. Der irreversible Temperaturanzeigelack wird auf einen Bauteil in einer Testsituation aufgetragen und anschließend analysiert, um die Temperaturen zu bestimmen, auf die verschiedene Bereiche des Bauteils während des Versuchs aufgeheizt wurden. Irreversible Temperaturanzeigelacke erzeugen demgemäß ein Temperaturprofil über die gesamte Oberfläche des Bauteils und nicht nur an diskreten Punkten, wie es dann der Fall ist, wenn beispielsweise Thermoelemente benutzt werden.
Irreversible Temperaturanzeigelacke werden auf Bauteile, beispielsweise auf Turbinenlaufschaufeln, auf Turbinenleitschaufeln oder auf Verbrennungseinrichtungen von Gasturbinentriebwerken aufgetragen, und das Gasturbinentriebwerk wird unter normalen Betriebsbedingungen in Lauf gesetzt.
Ein bekannter Temperaturanzeigelack, der in unserem britischen Patent GB1103059 beschrieben ist, besteht prinzipiell aus Bleichromat, Magnesiumkarbonat und Siliziumdioxid.
Ein anderer Temperaturanzeigelack, der in unserem britischen Patent GB2204874 beschrieben ist, umfasst eines oder mehrere der folgenden Elemente: Silber, Gold, Platin, Palladium, Kupfer, Nickel, Chrom, Titan und Silizium, dispergiert in einer 10 bis 70 gewichtsprozentigen Lösung und Kunstharz.
Gegenwärtig benutzte Temperaturanzeigelacke, die in einem Temperaturbereich zwischen 500°C und 900°C angewandt werden, liefern keine ausreichende Auflösung der Temperatur.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen irreversiblen Temperaturanzeigelack zu schaffen, der mehrere Farbänderungen in dem Temperaturbereich zwischen 500°C und 900°C liefert, um eine verbesserte Temperaturauflösung zu schaffen.
Gemäß der Erfindung schafft diese einen irreversiblen Temperaturanzeigelack, bestehend aus Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau, einer Fritte, einem Binder und einem Lösungsmittel.
Vorzugsweise besteht der Binder aus Acrylharz und Silikonharz.
Vorzugsweise umfasst der irreversible Temperaturanzeigelack 29 Gewichtsprozent bis 37 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 35 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 20 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel.
Vorzugsweise umfasst der irreversible Temperaturanzeigelack 33 Gewichtsprozent bis 37 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 37,5 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 21 Gewichtsprozent bis 27 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel.
Vorzugsweise umfasst der irreversible Temperaturanzeigelack 34 Gewichtsprozent bis 36 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 40 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 22 Gewichtsprozent bis 25 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel.
Vorzugsweise umfasst der irreversible Temperaturanzeigelack 34,9 Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 42,5 Gewichtsprozent Acrylharz und 22,6 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel.
Vorzugsweise umfasst das Lösungsmittel eine Mischung aus Propylenglykolether. Vorzugsweise umfasst das Lösungsmittel eine Mischung von 80% 1-Methoxy-2-Propanol und 20% Dipropylenglycolmonomethylether.
Nachstehend werden Einzelheiten der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Ein irreversibler Temperaturanzeigelack gemäß der vorliegenden Erfindung hat vier oder noch mehr Farbänderungen in dem Temperaturbereich zwischen 500°C und 900°C, wenn er den Temperaturen ausgesetzt wird, die bei einem Gasturbinentriebwerk oder einem anderen Triebwerk drei Minuten lang unter maximalen Betriebsbedingungen auftreten.
Der irreversible Temperaturanzeigelack besteht aus Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau, einer Fritte, einem Binder und einem Lösungsmittel.
Der irreversible Temperaturanzeigelack umfasst im weitesten Sinne 29 Gewichtsprozent bis 37 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 35 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 20 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel. Das Lösungsmittel besteht aus einer Mischung von Propylenglykolethern. Beispielsweise besteht das Lösungsmittel aus einer Mischung von 80% 1-Methoxy-2-Propanol und 20% Dipropylenglycolmonomethylether. Die Menge des Lösungsmittels wird in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verfahren der Anwendung des irreversiblen Temperaturanzeigelackes geändert.
Der irreversible Temperaturanzeigelack besteht im engeren Sinne aus 33 Gewichtsprozent bis 37 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und einer Fritte, 37,5 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 21 Gewichtsprozent bis 27,5 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel.
Vorzugsweise umfasst der irreversible Temperaturanzeigelack 34 Gewichtsprozent bis 36 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 40 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 22 Gewichtsprozent bis 25 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel.
Ein spezieller irreversibler Temperaturanzeigelack umfasst 34,9 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau (Be₂SiO₄) und eine Fritte, 42,5 Gewichtsprozent Acrylharz und 22,6 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel. Das Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und die Fritte werden unter dem Handelsnamen 121601 Decorating Colour Lazulite Blue von Degussa Metals Catalysts Cerdec AG, Geschäftsbereich Cerdec, P.O. Box 110403, D-60039 Frankfurt, Deutschland, geliefert. Phenakit ist der übliche Name für Berylliumorthosilikat. Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau ist ein Phenakit, bestehend aus Kobalt, Zink und Silizium, das eine blaue Farbe hat.
Der unter der Bezeichnung Decorating Colour Lazulite Blue 121601 gelieferte Lack besteht aus Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau mit einer CAS-Nr. 68412-74-8 und einer Fritte mit einer CAS-Nr. 65997-18-4.
Der irreversible Temperaturanzeigelack besitzt vier oder mehrere Farbänderungspunkte in dem Temperaturbereich zwischen 500°C und 900°C. Der irreversible Temperaturanzeigelack besitzt eine verbesserte Temperaturauflösung in dem Temperaturbereich zwischen 500°C und 900°C, insbesondere in dem Temperaturbereich zwischen 600°C und 800°C.
Der irreversible Temperaturanzeigelack wird auf die Turbinenlaufschaufeln oder Turbinenleitschaufeln oder andere Bauteile eines Gasturbinentriebwerks aufgetragen. Der irreversible Temperaturanzeigelack wird benutzt, um die Temperaturen zu bestimmen, denen verschiedene Teile der Turbinenlaufschaufel, der Turbinenleitschaufel oder anderer Bauteile im Betrieb des Gasturbinentriebwerks ausgesetzt sind.
Der irreversible Temperaturanzeigelack kann in Verbindung mit Bauteilen in anderen Triebwerken oder Maschinen oder anderen Geräten benutzt werden, um die Temperaturen zu bestimmen, denen verschiedene Teile des Bauteils im Betrieb unterworfen sind.

Claims

Irreversibler Temperaturanzeigelack mit einem Binder und einem Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass der irreversible Temperaturanzeigelack Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte umfasst.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach Anspruch 1, bei welchem der Binder Acrylharz und Silikonharz enthält.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach den Ansprüchen 1 oder 2, welcher 29 Gewichtsprozent bis 37 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 35 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 20 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel, enthält.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach Anspruch 3, welcher 33 Gewichtsprozent bis 37 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 37,5 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 21 Gewichtsprozent bis 27,5 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel, enthält.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach Anspruch 4, welcher 34 Gewichtsprozent bis 36 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 40 Gewichtsprozent bis 45 Gewichtsprozent Acrylharz und 22 Gewichtsprozent bis 25 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel, enthält.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach Anspruch 6, welcher 34,9 Gewichtsprozent Kobalt-Zink-Silizium-Phenakitblau und eine Fritte, 42,5 Gewichtsprozent Acrylharz und 22,6 Gewichtsprozent Silikonharz, ausschließlich Lösungsmittel, enthält.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem das Lösungsmittel aus einer Mischung von Propylenglykolethern besteht.
Irreversibler Temperaturanzeigelack nach Anspruch 7, bei welchem das Lösungsmittel aus einer Mischung von 80% 1-Methoxy-2-Propanol und 20% Dipropylenglycolmonomethylether besteht.