DE60314307T2 - Bei Hochtemperatur farbstabile schwarze Emissionsfarbe - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe.
  • Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farben werden bei der Entwicklung oder im Betrieb von Gasturbinen-Triebwerken verwendet. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farben werden auf Komponenten der Gasturbinen-Triebwerke aufgebracht, und das Gasturbinen-Triebwerk wird mit den normalen Betriebsbedingungen der Gasturbinen-Triebwerke betrieben. Die mit der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe beschichtete Komponente wird mit Hilfe eines optischen Pyrometers betrachtet, und das optische Pyrometer wird zur Feststellung der Temperatur der Komponente verwendet. Das Pyrometer misst die von der Komponente abgestrahlte Energie. Die Temperatur wird bestimmt, weil das Emissionsvermögen der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe bekannt ist.
  • Vorhandene, ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farben ändern ihre Farbe bei Temperaturen von 900°C und mehr, so dass sich das Emissionsvermögen der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe ändert. Daher kann es erforderlich sein, das Pyrometer bei unterschiedlichen Temperaturen neu zu kalibrieren, um die Änderung der Farbe und des Emissionsvermögens der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe bei unterschiedlichen Temperaturen zu berücksichtigen.
  • Die US 5 907 008 beschreibt eine schwarze Einfärbungs-Zusammensetzung und einen schwarzen Lichtabschirm-Film. Der schwarze Lichtabschirm-Film muss bis zu einer Temperatur von 600°C oder mehr für den Fall eines p-SiTFT-Dünnfilm-Transistors hitzebeständig sein, um dessen Herstellung zu ermöglichen, und er muss einen hohen elektrischen Widerstand von 109Ωcm haben. Die schwarze Einfärbungs-Zusammensetzung umfasst ein schwarzes Pigment, ein Dispergiermittel und ein Lösungsmittel. Das schwarze Pigment umfasst ein zusammengesetztes Oxid, das zwei oder mehr Arten von Metallen aus den Gruppen 4 bis 11 und aus der vierten Periode enthält, beispielsweise Ni-Cu, Cr-Fe, Fe-Cu, Ti-Mn-Cu, Mn-Fe-Cu, Cr-Mn-Cu und Cr-Cu-Fe.
  • Es besteht ein Bedarf an einer ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe, deren Farbe bei Temperaturen von 1100°C und mehr unverändert bleibt.
  • Entsprechend ist die vorliegende Erfindung auf die Schaffung einer neuartigen ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe gerichtet, deren Farbe bei Temperaturen von 1100°C und mehr unverändert bleibt.
  • Entsprechend ergibt die vorliegende Erfindung eine ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe, die ein schwarzes Pigment, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel umfasst, wobei das schwarze Pigment ein gemischtes Metalloxid (Co, Fe) (Fe, Cr)2 O4 und Ni umfasst.
  • Vorzugsweise umfasst das Bindemittel Acrylharz und Silikonharz.
  • Vorzugsweise umfasst die ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe 25 Gewichtsprozent bis 35 Gewichtsprozent schwarzes Pigment, 40 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent Acrylharz und 20 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent Silikonharz, unter Ausschluss des Lösungsmittels.
  • Vorzugsweise umfasst die ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe 27,5 Gewichtsprozent schwarzes Pigment, 50,5 Gewichtsprozent Acrylharz und 22 Silikonharz, unter Ausschluss des Lösungsmittels.
  • Vorzugsweise umfasst das Lösungsmittel eine Mischung aus Propylen-Gycol-Ethern.
  • Vorzugsweise umfasst das Lösungsmittel eine Mischung aus 80% 1-Methoxy-2-Propanol und 20% Dipropylen-Gycol-Monomethyl-Ether.
  • Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher in Form eines Beispiels beschrieben. Eine ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem schwarzen Pigment, einem Bindemittel und einem Lösungsmittel, wobei das schwarze Pigment aus einem gemischten Metalloxid und Nickel besteht, insbesondere (Co, Fe) (Fe, Cr)2 O4 und Ni. Das Bindemittel besteht vorzugsweise aus einem Acrylharz und einem Silikonharz.
  • Das Lösungsmittel umfasst vorzugsweise eine Mischung von Propylen-Glycol-Ethern. Vorzugsweise umfasst das Lösungsmittel eine Mischung von 80% 1-Methoxy-2-Propanol und 20% Dipropylen-Glycol-Monomethyl-Ether. Die verwendete Menge des Lösungsmittels hängt von dem speziellen Verfahren zum Aufbringen der Farbe ab.
  • Vorzugsweise besteht die ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe aus 25 Gewichtsprozent bis 35 Gewichtsprozent an schwarzem Pigment, 40 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent Acrylharz und 20 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent Silikonharz, abgesehen von Lösungsmittel.
  • Vorzugsweise besteht die ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe aus 27,5 Gewichtsprozent an schwarzem Pigment, 50,5 Gewichtsprozent Acrylharz und 22 Gewichtsprozent Silikonharz, abgesehen von Lösungsmittel.
  • Das schwarze Pigment hat eine CI-Pigment-Nummer Schwarz 27 und wird unter dem Produktcode CT1701, Schwarz, von Johnson Matthey, Ceramic Materials Division, Uttoxeter Road, Stoke-on-Trent, Staffordshire, ST3 7XW, England, vertrieben.
  • Die ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe wird auf eine Komponente von Gasturbinen-Triebwerken, beispielsweise eine Turbinen-Schaufel, eine Turbinen-Leitschaufel, eine Verbrennungskammer usw. aufgebracht, und das Gasturbinen-Triebwerk wird unter den normalen Betriebsbedingungen von Gasturbinen-Triebwerken betrieben. Die mit der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe beschichtete Komponente wird mit einem optischen Pyrometer betrachtet, und das optische Pyrometer wird zur Feststellung der Temperatur der Komponente verwendet. Das Pyrometer misst die von der Komponente abgestrahlte Energie. Die Temperatur wird bestimmt, weil das Emissionsvermögen der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe bekannt ist.
  • Der Vorteil der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe besteht darin, dass die Farbe und damit das Emissionvermögen der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe bei Temperaturen von 1100°C und mehr unverändert bleibt. Dies ermöglicht die Verwendung des Pyrometers ohne die Notwendigkeit einer Neukalibrierung des Pyrometers zur Berücksichtigung von Änderungen des Emissionsvermögens der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe. Dies ermöglicht weiterhin, dass Pyrometer bei höheren Temperaturen mit größeren Genauigkeitsgraden bei den Temperaturmessungen verwendet werden können.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Anwendung einer ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe auf Gasturbinentriebwerk-Komponenten beschrieben wurde, ist sie in gleicher Weise auf die Aufbringung der ein Emissionsvermögen aufweisenden schwarzen Hochtemperatur-Farbe auf Komponenten von anderen Motoren und anderen Vorrichtungen anwendbar, die bei hohen Temperaturen arbeiten.

Claims (6)

  1. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe mit einem schwarzen Pigment, einem Bindemittel und einem Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das schwarze Pigment ein gemischtes Metalloxid (Co, Fe) (Fe, Cr)2 O4 und Ni umfasst.
  2. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe nach Anspruch 1, bei der das Bindemittel Acrylharz und Silikonharz umfasst.
  3. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe nach Anspruch 1 oder 2, die 25 Gewichtsprozent bis 35 Gewichtsprozent schwarzes Pigment, 40 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent Acrylharz und 20 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent Silikonharz, abgesehen von Lösungsmittel umfasst.
  4. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe nach Anspruch 3, die 27,5 Gewichtsprozent schwarzes Pigment, 50,5 Gewichtsprozent Acrylharz und 22 Gewichtsprozent Silikonharz, abgesehen von Lösungsmittel umfasst.
  5. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Lösungsmittel eine Mischung von Propylen-Glycol-Ethern umfasst.
  6. Ein Emissionsvermögen aufweisende schwarze Hochtemperatur-Farbe nach Anspruch 5, bei der das Lösungsmittel eine Mischung von 80% 1-Methoxy-2-Propanol und 20% Dipropylen-Glycol-Monomethyl-Ether umfasst.
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