DE69632981T2 - Verschleisszusammensetzung, verfahren zur Herstellung einer Verschleisszusammensetzung und gasturbine Motor mit Verschleissdichtung - Google Patents

Verschleisszusammensetzung, verfahren zur Herstellung einer Verschleisszusammensetzung und gasturbine Motor mit Verschleissdichtung Download PDF

Info

Publication number
DE69632981T2
DE69632981T2 DE69632981T DE69632981T DE69632981T2 DE 69632981 T2 DE69632981 T2 DE 69632981T2 DE 69632981 T DE69632981 T DE 69632981T DE 69632981 T DE69632981 T DE 69632981T DE 69632981 T2 DE69632981 T2 DE 69632981T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hollow
aluminosilicate
balls
component
ceramic
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69632981T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69632981D1 (de
Inventor
Stephen Kenilworth Mason
Michael John Lawrence Ashbourne Percival
Gary Brian Little Eaton Merrill
Paul Andrew Littleover Doleman
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.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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 Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of DE69632981D1 publication Critical patent/DE69632981D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69632981T2 publication Critical patent/DE69632981T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • 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
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0016Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B20/002Hollow or porous granular materials
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/12Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • F01D11/127Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with a deformable or crushable structure, e.g. honeycomb
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/11Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1103Making porous workpieces or articles with particular physical characteristics
    • B22F2003/1106Product comprising closed porosity
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00344Materials with friction-reduced moving parts, e.g. ceramics lubricated by impregnation with carbon
    • C04B2111/00353Sliding parts
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567Treatment time
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/661Multi-step 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
    • 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
    • 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
    • C04B2237/341Silica or silicates
    • 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
    • C04B2237/38Fiber or whisker reinforced
    • 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
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]
    • 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
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/256Heavy metal or aluminum or compound thereof
    • 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
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/259Silicic material
    • 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
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verschleissdichtungen und insbesondere auf Verschleissdichtungen zwischen drehenden und stehenden Komponenten bei Gasturbinentriebwerken. Insbesondere wird die Verschleissdichtung bei statischen Deckbandsegmenten angewandt, die radial im Abstand zu Rotorschaufeln, z. B. Turbinenlaufschaufeln, angeordnet sind.
  • Um die Leistung und den Wirkungsgrad eines Gasturbinentriebwerkes zu verbessern, ist es notwendig, den Anteil von Luft zu vermindern, der zur Kühlung der Turbinenteile benutzt wird. Dies hat zum Ersatz von luftgekühlten metallischen Deckbandsegmenten durch ungekühlte keramische Matrix-Verbund-Deckbandsegmente geführt, die beispielsweise in Form von Siliziumkarbidfasern in einer Aluminiumoxidmatrix ausgebildet sind.
  • Herkömmliche Verschleissdichtungen bei gekühlten metallischen Deckbändern weisen metallische Honigwabenbauteile auf. Diese sind jedoch nicht zur Benutzung bei keramischen Matrix-Verbund-Deckbandsegmenten geeignet. Es sind zwar keramische Honigwabenbauteile für keramische Matrix-Deckbandsegmente zur Bildung von Verschleissdichtungen angewandt worden, aber es hat sich erwiesen, dass diese eine unannehmbare Abnutzung der Turbinenlaufschaufeln auf Nickelbasis verursachen. Es sind keramische Schäume auf keramische Matrix-Deckbandsegmente aufgebracht worden, um Verschleissdichtungen zu erzeugen, und diese bewirken zwar keine wesentliche Abnutzung der Turbinenlaufschaufeln auf Nickelbasis, jedoch ergaben diese keine befriedigende Abdichtung und sie leiden unter Erosion.
  • J56032360 beschreibt einen von Gewicht leichten, feuerwiderstandsfähigen Gusskörper, der durch Härtung einer Mischung aus Bimsstein, Aluminiumoxid, Siliziumoxid, hohlen Perlit-Glasperlen und einem Phosphatbinder bei einer Temperatur von 500°C hergestellt wurde. Die Perlit-Perlen haben einen Durchmesser von weniger als 1,5 mm. Das Siliziumoxid beträgt 68–79%, und der Aluminiumoxidgehalt beträgt 11–20%. Dies ist jedoch keine Verschleissdichtung.
  • Die US4639388 beschreibt eine Verschleisszusammensetzung, bestehend aus hohlen Aluminiumoxidkugeln und einem Aluminiumoxid-Füllstoff in einer Aluminiumphosphatmatrix. Die hohlen Kugeln haben eine Siebgröße von –35 + 60, und es sind 40 Gew.-% von hohlen Aluminiumoxidkugeln vorhanden. Die Zusammensetzung wird bei 371°C wärmebehandelt.
  • Die EP0086938 beschreibt eine Verschleisszusammensetzung, bestehend aus Aluminiumsilikat-Glashohlkugeln in einer Keramikmatrix, aber es wird festgestellt, dass die Aluminiumsilikat-Glashohlkugeln einen niedrigen Schmelzpunkt besitzen und nicht zur Benutzung bei hohen Temperaturen geeignet sind.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Verschleissdichtung, die für ein Verbund-Deckbandsegment aus einer Keramikmatrix geeignet ist, wobei die oben erwähnten Probleme beseitigt sind.
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung einen Bauteil mit einer Verschleissdichtung, die auf dem Bauteil angeordnet ist, wobei die Verschleissdichtung Hohlkugeln und einen Füllstoff in einer Aluminiumphosphatmatrix aufweist und der Gewichtsanteil der Hohlkugeln 30% bis 50% beträgt und wobei der Bauteil dadurch gekennzeichnet ist, dass er aus einem Verbundmaterial mit einer Keramikmatrix besteht, die Verstärkungsfasern in einem keramischen Matrixmaterial aufweist und wobei die Verschleissdichtung an dem aus Verbundmaterial mit Keramikmatrix bestehenden Bauteil festgelegt ist und die Hohlkugeln als hohle Aluminosilikatkugeln ausgebildet sind und die hohlen Aluminosilikatkugeln einen Durchmesser im Bereich zwischen 400 bis 1800 Mikrometer besitzen und der Füllstoff ein Aluminosilikat-Füllstoff ist.
  • Noch zweckmäßiger ist es, wenn die Hohlkugeln einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 800 bis 1400 Mikrometer aufweisen.
  • Vorzugsweise hat die Verschleissdichtung eine Dichte von etwa 1,5 g/cm3.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Verschleissdichtung, wobei der Bauteil aus einem Verbundmaterial mit Keramikmatrix besteht und das Verbundmaterial mit Keramikmatrix Verstärkungsfasern in einem keramischen Matrixmaterial aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) es wird eine Paste aus Aluminiumphosphat und Aluminosilikat-Füllstoff geschaffen;
    • b) es werden der Paste hohle Aluminosilikatkugeln zugesetzt;
    • c) es werden Paste und hohle Aluminosilikatkugeln vermischt, um einen Keramikbrei zu erzeugen;
    • d) es wird der Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln und der Paste auf eine erforderliche Gestalt gebracht;
    • e) es wird der geformte Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln und Paste auf eine Temperatur erhitzt, die im Bereich zwischen 800°C und 1200°C liegt, um eine Aluminiumphosphatmatrix zu erzeugen, die hohle Aluminosilikatkugeln enthält, und es wird der Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln und Paste auf dem Verbundmaterialbauteil mit Keramikmatrix geformt oder es wird das Aluminiumphosphatmatrixmaterial, das einen Aluminosilikat-Füllstoff und hohle Aluminosilikatkugeln enthält, mit dem Verbundmaterial aus Keramikmatrix fest verbunden.
  • Der Schritt (a) kann eine Vermischung des Aluminosilikatpulvers mit Wasser und Aluminiumoxidpulver und Phosphorsäure aufweisen, um die Paste zu erzeugen.
  • Der Schritt (a) umfasst die Vermischung von 54,3 Gew.-% Aluminosilikatpulver, 23,3 Gew.-% Aluminiumoxidpulver und 22,4 Gew.-% von 96%iger Phosphorsäure und Wasser.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt (a) die Vermischung von Aluminosilikatpulver mit einer Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung. Der Schritt (a) umfasst die Vermischung von 46,2 Gew.-% Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung und 53,8 Gew. Aluminosilikatpulver.
  • Vorzugsweise werden im Schritt (b) 70 Gew.-% der Paste mit 30 Gew.-% der hohlen Aluminosilikatkugeln vermischt.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt (e) eine aufeinanderfolgende Wärmebehandlung der gebildeten Mischung während 10 Stunden bei 60°C, während 1 Stunde bei 120°C, während 1,5 Stunden bei 350°C, während 2 Stunden bei 800°C, während 2 Stunden bei 1100°C und während 1 Stunde bei 1200°C.
  • Vorzugsweise umfasst das Verbundmaterial der Keramikmatrix Siliziumkarbidfasern in einer Aluminiumoxidmatrix und der Schritt (e) umfasst eine Wärmebehandlung der geformten Mischung aus hohlen Aluminosilikatkugeln und Paste innerhalb der Form, um die Aluminiumoxidmatrix des Keramikmatrix-Verbundmaterials mit der Aluminiumphosphatmatrix zu verbinden, die Aluminosilikat-Füllstoff und die hohlen Aluminosilikatkugeln enthält.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Gasturbinentriebwerk mit einem Bauteil und einer Verschleissdichtung, die auf dem Bauteil angeordnet ist, wobei die Verschleissdichtung aus Hohlkugeln und einem Füllstoff in einer Aluminiumphosphatmatrix besteht und der Gewichtsanteil der Hohlkugeln 30% bis 50% beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil aus einem Keramikmatrix-Verbundmaterial besteht und das Keramikmatrix-Verbundmaterial Verstärkungsfasern in einem keramischen Matrixmaterial enthält, wobei die Verschleissdichtung an dem Keramikmatrix-Verbundmaterial-Bauteil festgelegt ist und die Hohlkugeln hohle Aluminosilikatkugeln sind und die hohlen Aluminosilikatkugeln einen Durchmesser im Bereich zwischen 400 und 1800 Mikrometer haben und der Füllstoff ein Aluminosilikat-Füllstoff ist.
  • Noch besser ist es, wenn die Hohlkugeln einen Durchmesser in dem Bereich zwischen 800 bis 1400 Mikrometer haben.
  • Vorzugsweise hat die Verschleissdichtung eine Dichte von etwa 1,5 g/m3.
  • Vorzugsweise ist die Verschleissdichtung an einem Turbinendeckband festgelegt.
  • Vorzugsweise weist das Keramikmatrix-Verbundmaterial Siliziumkarbidfasem in einer Aluminiumoxidmatrix auf.
  • Vorzugsweise ist die Verschleissdichtung an dem Keramikmatrix-Verbundmaterial durch einen Kleber festgelegt, der ein Aluminium-Mono-Phosphat enthält.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ist eine Teilschnittansicht durch ein Turbofan-Gasturbinentriebwerk mit einem Turbinendeckband, das eine Verschleissdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 2 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Schnittansicht durch den Turbinenteil des Triebwerks gemäß 1;
  • 3 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Schnittansicht durch die Verschleissdichtung gemäß 1 und 2.
  • Das in 1 dargestellte Turbofan-Gasturbinentriebwerk 10 weist einen Fanaufbau 12 und ein Kerntiebwerk 14 auf. Der Fanaufbau 12 liegt stromauf des Kerntiebwerks 14. Der Fanaufbau 12 liegt in einem Fankanal 16, der teilweise durch ein Fangehäuse 18 definiert ist. Das Fangehäuse weist einen Einlass 20 am stromaufwärtigen Ende und eine Düse 22 am stromabwärtigen Ende auf. Der Fanaufbau 12 wird durch das Kerntiebwerk 14 angetrieben.
  • Das Kerntiebwerk 14 weist in axialer Strömungsrichtung hintereinander einen Zwischendruckkompressor 24, einen Hochdruckkompressor 26, eine Verbrennungseinrichtung 28, eine Turbine 30 und eine Schubdüse 32 auf. Ein Teil der Luft, die ursprünglich durch den Fanaufbau 12 verdichtet wurde, strömt durch den Zwischendruckkompressor 24 und den Hochdruckkompressor 26 nach der Verbrennungseinrichtung 28, die als ringförmige Verbrennungseinrichtung oder als Flammrohr-Verbrennungseinrichtung oder als eine andere geeignete Verbrennungseinrichtung ausgebildet sein kann. Der Brennstoff wird in der Verbrennungseinrichtung 28 verbrannt, um heiße Gase zu erzeugen, die durch die Turbine 30 strömen. Die Turbine 30 treibt den Fanaufbau 12, den Zwischendruckkompressor 24 und den Hochdruckkompressor 26 über die jeweiligen nicht dargestellten Wellen an. Die durch die Düse 22 vom Fanaufbau 12 verdichtete Luft liefert den Hauptteil des Schubes. Das Fangehäuse 18 ist mit dem Kerntiebwerksgehäuse über mehrere im Winkelabstand angeordnete Streben 34 verbunden.
  • Die Turbine 30 weist mehrere Stufen von Turbinenlaufschaufeln 36 und Turbinenleitschaufeln 38 auf, die abwechselnd hintereinander angeordnet sind, wie dies aus 2 ersichtlich ist. Die Turbinenlaufschaufeln 36 sind an einem oder mehreren (nicht dargestellten) Turbinenrotoren angebracht, und die Turbinenleitschaufeln 38 sind am Turbinengehäuse 40 festgelegt. Das Turbinengehäuse 40 besitzt außerdem mehrere Turbinendeckbänder 42, von denen eines dargestellt ist und die sich in Umfangsrichtung um eine der Stufen der Turbinenlaufschaufeln 36 erstrecken. Jedes Turbinendeckband 42 besteht aus mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Segmenten 44. Die Turbinendeckbandsegmente 44 bestehen aus einem keramischen Matrixverbundmaterial. Beispielsweise bestehen die Segmente 44 aus Siliziumkarbid-Verstärkungsfasern in einer Aluminiumoxidmatrix, obgleich auch andere geeignete Fasern und keramische Matrixmaterialen benutzt werden können. Die Benutzung von keramischen Matrixverbundmaterial-Deckbandsegmenten 44 erübrigt das Erfordernis einer Luftkühlung der Deckbandsegmente 44, und dadurch wird der Wirkungsgrad des Turbofan-Gasturbinentriebwerks 10 erhöht. Die Turbinen-Deckbandsegmente 44 sind mit einer Verschleissdichtung 46 versehen, mit der die Spitzen der Turbinenlaufschaufeln 36 zusammenwirken, um eine Dichtung zu erzeugen.
  • Die Verschleissdichtung 46 besteht aus einer Vielzahl von Aluminosilikat-Hohlkugeln oder hohlen Aluminiumoxidkugeln 48 in einer Matrix aus Aluminiumphosphat 50, wie in 3 dargestellt. Die Matrix aus Aluminiumphosphat 50 weist außerdem einen Aluminosilikat-Füllstoff auf. Die hohlen Aluminosilikatkugeln oder die Aluminiumoxidkugeln 48 haben einen Durchmesser im Bereich zwischen 400 und 1800 Mikrometer, vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich zwischen 800 und 1400 Mikrometer. Der Gewichtsanteil der Aluminosilikat-Hohlkugeln oder der Aluminiumoxid-Hohlkugeln 48 in der Verschleissdichtung 46 beträgt 30% bis 50%. Die Dichte der Verschleissdichtung beträgt 1,5 g/m3. Der Volumenanteil der hohlen Aluminosilikatkugeln beträgt 50 bis 60%.
  • Die hohlen Aluminosilikatkugeln oder Aluminiumoxidkugeln in der Aluminiumphosphatmatrix haben eine relativ hohe Temperaturfestigkeit von etwa 1300°C Maximum. Dies lässt die Verschleissdichtung 46 besser den Umgebungsbedingungen in der Turbine eines Turbofan-Gasturbinentriebwerks 10 widerstehen. Die spezielle Größe der hohlen Aluminosilikatkugeln oder Aluminiumoxidkugeln 48 liefert einen guten Kompromiss zwischen der Abriebfähigkeit und dem Erosionswiderstand. Der relativ hohe Anteil von Kugeln 50, d. h. 30 Gew.-% bis 50 Gew.-%, liefert eine gute Abriebfähigkeit. Die Benutzung einer Aluminiumphosphatmatrix 50 ermöglicht eine Anpassung der thermischen Expansion der Verschleissdichtung an die Ausdehnung der Verbunddeckbandsegmente 44 aus der Keramikmatrix. Die thermische Expansion wird durch die Benutzung von Aluminosilikat angepasst.
  • Das Verschleissdichtungsmaterial kann erzeugt werden durch Vermischung von Aluminosilikatpulver, Aluminiumoxidpulver und Phosphorsäure sowie Wasser zwecks Erzeugung einer Paste, der hohle Aluminosilikatkugeln oder hohle Aluminiumoxidkugeln zugesetzt werden, und diese Bestandteile werden durchgehend vermischt. Im Einzelnen werden 54,3 Gew.-% Aluminosilikatpulver, 23,3 Gew.-% Aluminiumoxidpulver und 22,4 Gew.-% aus 96%iger Phosphorsäure sowie Wasser miteinander vermischt. Zuerst werden Aluminosilikatpulver und Aluminiumoxidpulver durchgehend vermischt. Dann wird Phosphorsäure der Mischung von Aluminosilikatpulver und Aluminiumoxidpulver zugesetzt, und zwar zusammen mit 40,44% des gesamten Trockenpulvergewichts mit destilliertem Wasser. Dies wird zu einer Paste vermischt und man lässt es 72 Stunden lang stehen, bevor es benutzt wird.
  • Nachdem die Paste während der zugeteilten Zeit abgestanden ist, wird 30% des Gesamtgewichts der hohlen Aluminosilikatkugeln der Paste zugesetzt. Die hohlen Aluminosilikatkugeln werden eingehend in die Paste vermischt und, falls erforderlich, wird ein kleiner Betrag von destilliertem Wasser benutzt, um einen Keramikbrei zu erzeugen.
  • Das Material der Verschleissdichtung wird vorzugsweise durch Vermischung von Aluminosilikatpulver und Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung erzeugt, wie dies von Alcoa International Ltd, Marmion House, Copenhagen Street, Worcester WR1 2EL., England, geliefert wird, wobei 46,2 Massenprozent von Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung und 53,8 Massenprozent von Aluminosilikatpulver benutzt werden. Falls erforderlich, wird demineralisiertes, deionisiertes oder destilliertes Wasser zugesetzt, um eine geeignete Viskosität zu erreichen. Die Mischung lässt man 24 Stunden lang stehen, um eine Paste zu erzeugen.
  • Die Paste wird mit hohlen Aluminosilikatkugeln vermischt unter Benutzung von 70 Massenprozenten der Paste und 30 Massenprozenten der hohlen Aluminosilikatkugeln, um einen Keramikbrei zu erzeugen.
  • Der Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln und Paste, die durch eines der oben beschriebenen Verfahren erzeugt wurden, werden dann in die geforderte Gestalt gebracht, indem dieser Brei in eine Form eingebracht wird. Nach der Formgebung wird die Mischung aus hohlen Aluminosilikatkugeln und Paste getrocknet, um die Phosphatverbindungen zu formen, und die Wärmebehandlung erfolgt 10 Stunden lang bei 60°C, 1 Stunde lang bei 120°C, 1,5 Stunden lang bei 350°C, 2 Stunden lang bei 800°C, 2 Stunden lang bei 1100°C und 1 Stunde lang bei 1200°C.
  • Die Mischung kann direkt auf dem Deckbandsegment eines keramischen Verbundmaterials aufgeformt werden, oder stattdessen kann das Material in einer Form auf die entsprechende Gestalt gebracht werden. Die Mischung kann direkt auf das keramische Verbunddeckbandsegment gegossen werden, wenn die Mischung unter Benutzung von Phosphorsäure hergestellt wurde, so dass eine Verbindung erzeugt wird als Ergebnis der Reaktion zwischen der Phosphorsäure in der Mischung und der Aluminiumoxidmatrix des keramischen Matrixverbundmaterials. Wenn die Mischung getrennt in die erforderliche Form gegossen wird, dann wird die Verschleissdichtung anschließend auf das Verbundmaterial-Deckbandsegment aufgeklebt. Dies ist möglich bei einer Mischung, die unter Benutzung von Phosphorsäure erzeugt wurde und in Bezug auf eine Mischung, die unter Benutzung einer Aluminium-Phosphat-Lösung hergestellt war. Im Falle von Siliziumkarbidfasern in einer Aluminiumoxidmatrix wird die Verschleissdichtung angeheftet unter Benutzung einer Mischung von 46,2 Massenprozent einer Aluminium-Mono-Phospat-Lösung und 53,8 Massenprozent von Aluminosilikatpulver als Kleber. Die Verschleissdichtung und das Deckband aus keramischem Verbundmaterial werden bei Raumtemperatur 16 Stunden lang belassen und dann einer Wärmebehandlung gemäß dem folgenden Plan unterworfen: 10 Stunden lang bei 60°C, 1 Stunde lang bei 120°C, 1,5 Stunden lang bei 350°C, 2 Stunden lang bei 800°C, 2 Stunden lang bei 1100°C und 1 Stunde lang bei 1200°C.
  • Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Verschleissdichtung, die bei Deckbandsegmenten der Turbine eines Gasturbinentriebwerks benutzt wurde. Es ist jedoch möglich, die Verschleissdichtung auch bei anderen geeigneten Stellen im Gasturbinentriebwerk anzuwenden, wo eine Verschleissdichtung erforderlich ist. Es kann möglich sein, die Verschleissdichtung auf metallischen Gegenständen, auf Gegenständen aus einer Metallmatrix und auf Gegenständen aus anderen Materialien aufzubringen. Es kann möglich sein, die Verschleissdichtung auch bei anderen Maschinen oder Apparaten zu benutzen, wo Verschleissdichtungen erforderlich sind.

Claims (23)

  1. Bauteil (42, 44) mit einer Verschleissdichtung (46) auf dem Bauteil (42, 44), wobei die Verschleissdichtung (46) Hohlkugeln (48) und einen Füllstoff in einer Aluminiumphosphatmatrix (50) aufweist und der Gewichtsanteil der Hohlkugeln (48) zwischen 30% und 50% liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (42, 44) aus einem Keramikmatrix-Verbundmaterial besteht und das Keramikmatrix-Verbundmaterial Verstärkungsfasern in dem Keramikmatrixmaterial enthält, wobei die Verschleissdichtung (46) mit dem Keramikmatrix-Verbundmaterial-Bauteil (42, 44) fest verbunden ist und die Hohlkugeln (48) hohle Aluminosilikatkugeln sind und wobei die hohlen Aluminosilikatkugeln (48) einen Durchmesser im Bereich zwischen 400 und 1800 Mikrometer aufweisen und der Füllstoff ein Aluminosilikat-Füllstoff ist.
  2. Bauteil nach Anspruch 1, bei welchem die Hohlkugeln (48) einen Durchmesser im Bereich zwischen 800 und 1400 Mikrometer haben.
  3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Verschleisszusammensetzung eine Dichte von etwa 1,5 g/cm3 besitzt.
  4. Bauteil nach Anspruch 1, bei welchem die Hohlkugeln (48) einen Durchmesser in dem Bereich zwischen 800 und 1800 Mikrometer aufweisen.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (42, 44) mit einer Verschleissdichtung (46), wobei der Bauteil (42, 44) aus einem Keramikmatrix-Verbundmaterial besteht und das Keramikmatrix-Verbundmaterial Verstärkungsfasern in einem Keramikmatrixmaterial enthält und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) es wird eine Paste aus Aluminiumphosphat und Aluminosilikat-Füllstoff geschaffen; b) es werden der Paste hohle Aluminosilikatkugeln (48) zugesetzt; c) es werden Paste und hohle Aluminosilikatkugeln (48) vermischt, um einen Keramikbrei zu erzeugen; d) es wird der Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln (48) und der Paste auf eine erforderliche Gestalt gebracht; e) es wird der geformte Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln (48) und Paste einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 800°C und 1200°C unterworfen, um eine Aluminiumphosphatmatrix (50) zu erzeugen, die hohle Aluminosilikatkugeln (48) enthält, und es wird der Keramikbrei aus hohlen Aluminosilikatkugeln (48) und der Paste auf dem Bauteil (42, 44) aus Keramikmatrix-Verbundmaterial aufgeformt oder es wird das Aluminiumphosphatmatrixmaterial (50), das einen Aluminosilikat-Füllstoff und hohle Aluminosilikatkugeln (48) enthält, mit einem Keramikmatrix-Verbundmaterial (44) fest verbunden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem im Schritt (b) die hohlen Aluminosilikatkugeln (48) einen Durchmesser zwischen 400 und 1800 Mikrometer haben.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem im Schritt (b) 50 bis 70 Gew.-% der Paste mit 30 bis 50 Gew.-% hohler Aluminosilikatkugeln vermischt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Schritt (a) eine Mischung von Aluminosilikatpulver und Wasser mit Aluminiumoxidpulver und Phosphorsäure umfasst, um die Paste herzustellen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Schritt (a) die Vermischung von 54,3 Gew.-% Aluminosilikatpulver, 23,3 Gew.-% Aluminiumoxidpulver und 22,4 Gew.-% von 96%iger Phosphorsäure mit Wasser umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Schritt (a) eine Vermischung von Aluminosilikatpulver mit Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der Schritt (a) eine Vermischung von 46,2 Gew.-% Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung mit 53,8 Gew. Aluminosilikatpulverumfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem im Schritt (b) 70 Gew.-% der Paste mit 30 Gew.% der hohlen Aluminosilikatkugeln vermischt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, bei welchem im Schritt (e) eine Wärmebehandlung der geformten Mischung aufeinanderfolgend während 10 Stunden bei 60°C, während 1 Stunde bei 120°C, während 1,5 Stunden bei 350°C, während 2 Stunden bei 800°C, während 2 Stunden bei 1100°C und während 1 Stunde bei 1200°C erfolgt.
  14. Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, bei welchem das Keramikverbundmaterial (44) Siliziumkarbidfasern in einer Aluminiumoxidmatrix aufweist und im Schritt (e) eine Wärmebehandlung der geformten Mischung von hohlen Aluminosilikatkugeln (48) und Paste innerhalb der Form erfolgt, um die Aluminiumoxidmatrix des keramischen Matrixverbundmaterials (44) mit der Aluminiumphosphatmatrix (50) zu verbinden, die den Aluminosilikat-Füllstoff und die hohlen Aluminosilikatkugeln (48) enthält.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, bei welchem die Verbindung unter Benutzung eines Klebers erfolgt, der 46,2 Gew.-% Aluminium-Mono-Phosphat-Lösung und 53,8 Gew.-% Aluminosilikatpulver enthält, wobei eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur in einem Bereich zwischen 800°C und 1200°C erfolgt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem die Wärmebehandlung eine aufeinanderfolgende Erhitzung während 10 Stunden bei 60°C, während 1 Stunde bei 120°C, während 1,5 Stunden bei 350°C, während 2 Stunden bei 800°C, während 2 Stunden bei 1100°C und während 1 Stunde bei 1200°C aufweist.
  17. Gasturbinentriebwerk (10) mit einem Bauteil (42, 44) und mit einer Verschleissdichtung (46), die auf dem Bauteil (42, 44) angeordnet ist, wobei die Verschleissdichtung (46) Hohlkugeln (48) und einen Füllstoff in einer Aluminiumphosphatmatrix (50) aufweist und der Gewichtsanteil der Hohlkugeln (48) 30% bis 50% beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (42, 44) aus einem Keramikmatrixmaterial besteht und der aus Keramikmatrixmaterial bestehende Bauteil Verstärkungsfasern in einem Keramikmatrixmaterial aufweist, wobei die Verschleissdichtung (46) mit dem Bauteil (42, 44) aus Keramik-Verbundmaterial verbunden ist und die hohlen Aluminosilikatkugeln (48) einen Durchmesser im Bereich zwischen 400 und 1800 Mikrometer aufweisen und der Füllstoff ein Aluminosilikat-Füllstoff ist.
  18. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 17, bei welchem die Hohlkugeln (48) einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 800 und 1400 Mikrometer aufweisen.
  19. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 17 oder 18, bei welchem die Verschleissdichtung (46) eine Dichte von etwa 1,5 g/m3 besitzt.
  20. Gasturbinentriebwerk nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei welchem die Verschleissdichtung (46) an einem Turbinendeckband (42) festgelegt ist.
  21. Gasturbinentriebwerk nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei welchem das Keramikmatrix-Verbundmaterial Siliziumkarbid-Verstärkungsfasern in einem Aluminiumoxidmatrixmaterial aufweist.
  22. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 21, bei welchem die Verschleissdichtung (46) auf der Aluminiumoxidmatrix durch einen Kleber festgelegt ist, der Aluminium-Mono-Phosphat enthält.
  23. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 17, bei welchem die Hohlkugeln (48) einen Durchmesser im Bereich zwischen 800 und 1800 Mikrometer aufweisen.
DE69632981T 1995-06-29 1996-03-27 Verschleisszusammensetzung, verfahren zur Herstellung einer Verschleisszusammensetzung und gasturbine Motor mit Verschleissdichtung Expired - Lifetime DE69632981T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9513252 1995-06-29
GBGB9513252.8A GB9513252D0 (en) 1995-06-29 1995-06-29 An abradable composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69632981D1 DE69632981D1 (de) 2004-09-02
DE69632981T2 true DE69632981T2 (de) 2004-12-16

Family

ID=10776860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69632981T Expired - Lifetime DE69632981T2 (de) 1995-06-29 1996-03-27 Verschleisszusammensetzung, verfahren zur Herstellung einer Verschleisszusammensetzung und gasturbine Motor mit Verschleissdichtung

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5780146A (de)
EP (1) EP0751104B1 (de)
JP (1) JPH0913007A (de)
CA (1) CA2177657A1 (de)
DE (1) DE69632981T2 (de)
GB (1) GB9513252D0 (de)

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9513252D0 (en) * 1995-06-29 1995-09-06 Rolls Royce Plc An abradable composition
US7067181B2 (en) * 2003-08-05 2006-06-27 Siemens Power Generation, Inc. Insulating ceramic based on partially filled shapes
US6977060B1 (en) 2000-03-28 2005-12-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Method for making a high temperature erosion resistant coating and material containing compacted hollow geometric shapes
US6733907B2 (en) * 1998-03-27 2004-05-11 Siemens Westinghouse Power Corporation Hybrid ceramic material composed of insulating and structural ceramic layers
US7563504B2 (en) * 1998-03-27 2009-07-21 Siemens Energy, Inc. Utilization of discontinuous fibers for improving properties of high temperature insulation of ceramic matrix composites
US6641907B1 (en) * 1999-12-20 2003-11-04 Siemens Westinghouse Power Corporation High temperature erosion resistant coating and material containing compacted hollow geometric shapes
US6013592A (en) * 1998-03-27 2000-01-11 Siemens Westinghouse Power Corporation High temperature insulation for ceramic matrix composites
US7179524B2 (en) * 1998-03-27 2007-02-20 Siemens Power Generation, Inc. Insulated ceramic matrix composite and method of manufacturing
US6197424B1 (en) 1998-03-27 2001-03-06 Siemens Westinghouse Power Corporation Use of high temperature insulation for ceramic matrix composites in gas turbines
US6315519B1 (en) * 1998-09-28 2001-11-13 General Electric Company Turbine inner shroud and turbine assembly containing such inner shroud
US6089825A (en) * 1998-12-18 2000-07-18 United Technologies Corporation Abradable seal having improved properties and method of producing seal
US6165542A (en) * 1998-12-23 2000-12-26 United Technologies Corporation Method for fabricating and inspecting coatings
US6235370B1 (en) 1999-03-03 2001-05-22 Siemens Westinghouse Power Corporation High temperature erosion resistant, abradable thermal barrier composite coating
SG90198A1 (en) * 1999-12-23 2002-07-23 United Technologies Corp Composite abradable material
US6365222B1 (en) 2000-10-27 2002-04-02 Siemens Westinghouse Power Corporation Abradable coating applied with cold spray technique
US6435824B1 (en) * 2000-11-08 2002-08-20 General Electric Co. Gas turbine stationary shroud made of a ceramic foam material, and its preparation
US6846574B2 (en) 2001-05-16 2005-01-25 Siemens Westinghouse Power Corporation Honeycomb structure thermal barrier coating
US6884384B2 (en) 2001-09-27 2005-04-26 Siemens Westinghouse Power Corporation Method for making a high temperature erosion resistant material containing compacted hollow geometric shapes
GB2388161A (en) * 2002-05-02 2003-11-05 Rolls Royce Plc Gas turbine engine compressor casing
GB0226997D0 (en) * 2002-11-19 2002-12-24 Welding Inst Heat resistant product
FR2840839B1 (fr) * 2002-06-14 2005-01-14 Snecma Moteurs Materiau metallique susceptible d'etre use par abrasion; pieces, carter; procede d'elaboration dudit materiau
US6929852B2 (en) * 2002-08-08 2005-08-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Protective overlayer for ceramics
US6702553B1 (en) 2002-10-03 2004-03-09 General Electric Company Abradable material for clearance control
US20040188323A1 (en) * 2003-03-24 2004-09-30 Tzatzov Konstantin K. Active coating system for reducing or eliminating coke build-up during petrochemical processes
US7311790B2 (en) * 2003-04-25 2007-12-25 Siemens Power Generation, Inc. Hybrid structure using ceramic tiles and method of manufacture
US7255929B2 (en) * 2003-12-12 2007-08-14 General Electric Company Use of spray coatings to achieve non-uniform seal clearances in turbomachinery
US7351364B2 (en) * 2004-01-29 2008-04-01 Siemens Power Generation, Inc. Method of manufacturing a hybrid structure
FR2887890B1 (fr) * 2005-06-30 2007-10-12 Snecma Composition de materiau abradable, piece thermomecanique ou carter comprenant un revetement et procede de fabrication ou de reparation d'un revetement presentant cette composition
US7628951B1 (en) * 2005-10-21 2009-12-08 Ceramatec, Inc. Process for making ceramic insulation
US7604867B2 (en) * 2005-12-20 2009-10-20 General Electric Company Particulate corrosion resistant coating composition, coated turbine component and method for coating same
US8349111B2 (en) * 2006-08-14 2013-01-08 Ceramatec, Inc. Method for joining ceramic components
US20080061515A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Eric Durocher Rim seal for a gas turbine engine
US8017240B2 (en) * 2006-09-28 2011-09-13 United Technologies Corporation Ternary carbide and nitride thermal spray abradable seal material
US20100119777A1 (en) * 2006-11-16 2010-05-13 Siemens Power Generation, Inc. Ceramic matrix composite surfaces with open features for improved bonding to coatings
GB0703827D0 (en) 2007-02-28 2007-04-11 Rolls Royce Plc Rotor seal segment
GB2449249B (en) * 2007-05-14 2009-10-21 Rolls Royce Plc Seal assembley
US20080286459A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Method for applying abradable coating
US9447503B2 (en) * 2007-05-30 2016-09-20 United Technologies Corporation Closed pore ceramic composite article
AU2009251484B2 (en) 2008-04-17 2011-12-15 Synchrony, Inc. High-speed permanent magnet motor and generator with low-loss metal rotor
US20110168450A1 (en) * 2010-01-12 2011-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Drill bit bearing contact pressure reduction
US9598972B2 (en) 2010-03-30 2017-03-21 United Technologies Corporation Abradable turbine air seal
DE102010026312B4 (de) 2010-07-06 2022-10-20 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Anschlusskontakt und Verfahren zur Herstellung von Anschlusskontakten
WO2013081606A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Halliburton Energy Services, Inc. Drill bit with seal having spheres in a matrix seal material
US9726043B2 (en) 2011-12-15 2017-08-08 General Electric Company Mounting apparatus for low-ductility turbine shroud
US20130236302A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-12 Charles Alexander Smith In-situ gas turbine rotor blade and casing clearance control
GB201213109D0 (en) * 2012-07-24 2012-09-05 Rolls Royce Plc Seal segment
US10301949B2 (en) * 2013-01-29 2019-05-28 United Technologies Corporation Blade rub material
GB201303995D0 (en) 2013-03-06 2013-04-17 Rolls Royce Plc CMC turbine engine component
GB201305701D0 (en) * 2013-03-28 2013-05-15 Rolls Royce Plc Wall section for the working gas annulus of a gas turbine engine
GB201305702D0 (en) 2013-03-28 2013-05-15 Rolls Royce Plc Seal segment
JP6114878B2 (ja) 2013-05-17 2017-04-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Cmcシュラウド支持システム
WO2015088869A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 General Electric Company Cmc shroud support system
CN106460543B (zh) 2014-06-12 2018-12-21 通用电气公司 多件式护罩悬挂器组件
CA2951425C (en) 2014-06-12 2019-12-24 General Electric Company Shroud hanger assembly
CN106460542B (zh) 2014-06-12 2018-11-02 通用电气公司 护罩挂架组件
US9874104B2 (en) 2015-02-27 2018-01-23 General Electric Company Method and system for a ceramic matrix composite shroud hanger assembly
US20160305319A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 General Electric Company Variable coating porosity to influence shroud and rotor durability
US9951642B2 (en) * 2015-05-08 2018-04-24 United Technologies Corporation Intermittent grooved soft abradable material to reduce blade tip temperature
US10100656B2 (en) 2015-08-25 2018-10-16 General Electric Company Coated seal slot systems for turbomachinery and methods for forming the same
US10294962B2 (en) * 2017-06-30 2019-05-21 United Technologies Corporation Turbine engine seal for high erosion environment
US11149744B2 (en) * 2017-09-19 2021-10-19 Raytheon Technologies Corporation Turbine engine seal for high erosion environment
GB201813086D0 (en) 2018-08-10 2018-09-26 Rolls Royce Plc Efficient gas turbine engine
GB201813082D0 (en) 2018-08-10 2018-09-26 Rolls Royce Plc Efficient gas turbine engine
FR3085172B1 (fr) 2018-08-22 2021-03-05 Safran Aircraft Engines Revetement abradable pour aubes tournantes d'une turbomachine
GB201820224D0 (en) 2018-12-12 2019-01-23 Rolls Royce Plc Seal segment for shroud ring of a gas turbine engine
EP3683406B1 (de) * 2019-01-18 2023-11-29 Ansaldo Energia Switzerland AG Abreibbares hybrides material, insbesondere für dichtungselemente in gasturbinen, und herstellungsverfahren dafür
US11149354B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 General Electric Company Dense abradable coating with brittle and abradable components
DE102023002027A1 (de) 2023-05-19 2024-01-18 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Komposit-Bauteils sowie das Metall-Keramik-Komposit-Bauteil

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2053765A1 (en) * 1969-11-04 1971-05-13 G Hutmacher & Co Dr Insulating material for lining chill tops
FR2157106A5 (de) * 1971-10-18 1973-06-01 Electro Refractaire
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
GB1448320A (en) * 1974-03-04 1976-09-02 Univ Washington Lightweight inorganic material
FR2264789A1 (en) * 1974-03-21 1975-10-17 Thomson Csf Rigid syntactic foam for electronic use - mfd from inorganic spheres and inorganic binders
DE2729077A1 (de) * 1977-06-28 1979-01-11 Bayer Ag Anorganische formkoerper und verfahren zu ihrer herstellung
US4177308A (en) * 1978-08-10 1979-12-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Non-combustible high temperature abradable seal material
GB2056502B (en) * 1979-08-21 1983-11-02 Rolls Royce Metal coated glass particles for flame spraying
JPS5632360A (en) * 1979-08-28 1981-04-01 Asahi Chemical Ind Lightweight refractory formed body
GB2072222B (en) * 1980-03-22 1983-02-16 Rolls Royce Coating compositions containing metal and glass
GB2081246B (en) * 1980-07-25 1984-03-14 Rolls Royce Thermal barrier coating composition
FR2507729B1 (fr) * 1981-06-12 1986-08-22 Snecma Joint susceptible d'etre use par abrasion et son procede de realisation
US4450184A (en) * 1982-02-16 1984-05-22 Metco Incorporated Hollow sphere ceramic particles for abradable coatings
US4440865A (en) * 1982-03-08 1984-04-03 Salazar Paul V Refractory compositions and method
US4639388A (en) * 1985-02-12 1987-01-27 Chromalloy American Corporation Ceramic-metal composites
US5204289A (en) * 1991-10-18 1993-04-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Glass-based and glass-ceramic-based composites
GB9513252D0 (en) * 1995-06-29 1995-09-06 Rolls Royce Plc An abradable composition

Also Published As

Publication number Publication date
US5962076A (en) 1999-10-05
GB9513252D0 (en) 1995-09-06
DE69632981D1 (de) 2004-09-02
EP0751104A3 (de) 1997-03-26
CA2177657A1 (en) 1996-12-30
JPH0913007A (ja) 1997-01-14
EP0751104B1 (de) 2004-07-28
US5780146A (en) 1998-07-14
EP0751104A2 (de) 1997-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69632981T2 (de) Verschleisszusammensetzung, verfahren zur Herstellung einer Verschleisszusammensetzung und gasturbine Motor mit Verschleissdichtung
EP1645347B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines thermisch belasteten Gussteils
DE60023625T2 (de) Keramischer Turbinenleitapparat
DE60224412T2 (de) Keramikmatrix-verbundstruktur mit integriertem kühlkanal und herstellungsverfahren
DE2549256A1 (de) Waermeisolierte anordnung zur durchleitung von unter hohen temperaturen stehenden gasen
CH708570A2 (de) Gasturbinenbauteile mit porösen Kühlungsmerkmalen.
DE102006004090A1 (de) Leitschaufelsegment einer Gasturbine
DE3603350A1 (de) Verfahren zur kuehlung thermisch belasteter bauelemente von stroemungsmaschinen, vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens sowie ausbildung thermisch belasteter schaufeln
DE1551183A1 (de) Zusammengesetzter Dichtungsbauteil fuer ein Turbinentriebwerk
DE3110358A1 (de) Verfahren zum aufbringen von oberflaechenueberzuegen und pulverfoermiges ueberzugsmittel hierfuer
DE3535499A1 (de) Turbinenrotor
DE3600574C2 (de)
DE3037199A1 (de) Verfahren zum herstellen von formkoerpern aus siliziumkarbid oder formkoerpern aus graphit oder graphitaehnlichem werkstoff mit einer aus siliziumkarbid bestehenden oberflaeche
DE112009002594T5 (de) Mantelringaufhängung mit verbreitetem Kühlkanal
DE2453150A1 (de) Verfahren zur herstellung der reibflaeche von flachdichtungen
DE2642631A1 (de) Fluegelradmantel fuer turbinen und kompressoren
DE3028441C2 (de) Turboladerrotor in einer Radialströmungsturbine
DE3125469A1 (de) Turbomaschine
DE3446649A1 (de) Auskleidung fuer hochtemperatur-gasturbinen
DE112018007411T5 (de) Abgedichtetes wabensegment und abgedichtete wabenstruktur
DE3940914C1 (de)
DE102005055200A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Einlaufbelags
EP1899648A2 (de) Formmasse zum herstellen einer feuerfesten auskleidung
DE102019126740A1 (de) Turbinendüsengehäuse aus keramischem matrix-verbundstoff und montageverfahren
EP1522375A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schichtsystems

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition