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Gasturbinenmaschinen
werden in breitem Umfang zum Antreiben von Flugzeugen, zum Erzeugen
von Elektrizität
und zum Pumpen von Fluiden verwendet. Es gibt einen wachsenden Bedarf
an höherer
Leistung und besserer Brennstoff-Sparsamkeit
bei derartigen Maschinen. An diesem Punkt ist der am leichtesten
zugängliche
Weg zur Erhöhung
des Wirkungsgrads und der Leistungsausgabe, die Betriebstemperatur
zu erhöhen.
Viele Gasturbinenmaschinen-Bauteile arbeiten jedoch gegenwärtig sehr
nahe an ihren Schmelzpunkten, tatsächlich werden viele Gasturbinenmaschinen-Bauteile
intern gekühlt.
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In
den letzten Jahren wurde es ziemlich üblich, keramische Isolierbeschichtungen
auf den externen (erhitzten) Oberflächen von Gasturbinen-Bauteilen,
insbesondere luftgekühlten
Gasturbinen-Bauteilen, zu verwenden, um einen Betrieb bei höheren Temperaturen
zu erlauben.
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Es
gibt eine breite Vielfalt von Wärmesperrbeschichtungen,
die in Gasturbinen verwendet werden, sie basieren alle auf Keramik,
und die meisten verwenden mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirconiumdioxid
als die Keramik. Keramische Beschichtungen können durch Dampfabscheidungstechniken
(siehe beispielsweise die US-Patente 4 321 311; 5 238 752 und 5
514 482) oder durch thermische Spritztechniken (siehe beispielsweise das
US-Patent 4 861 618) aufgebracht werden.
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Mit
wenigen Ausnahmen werden keramische Wärmesperrbeschichtungen auf
Substrate aufgebracht, die vorher eine Zwischenschicht oder Bindungsschicht
erhalten haben. Die Bindungsschicht verleiht der Wärmesperrbeschichtung
eine verbesserte Haftung und Haltbarkeit. Die Bindungsschicht bietet
auch eine Umweltschutzmaßnahme
in dem Fall, dass die keramische Wärmesperrbeschichtung im Betrieb
beschädigt
wird.
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Superlegierungen
sind Legierungen, die auf Eisen, Nickel oder Kobalt basieren, die
bei Temperaturen über
1000°F nützliche
Eigenschaften haben. Nickel-Superlegierungen werden in breitestem
Umfang verwendet, und Tabelle 1 listet mehrere beispielhafte Superlegierungen
auf Nickelbasis auf.
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TABELLE
1 (beispielhafte
Superlegierungs-Zusammensetzungen, Gew.-%)
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Es
werden zwei Haupttypen von Verbindungsschichten verwendet. Der erste
Typ ist die Deck- oder MCrAIY-Bindungsschicht. MCrAIY-Bindungsschichten
sind Legierungen aus Nickel oder Cobalt, kombiniert mit Chrom, Aluminium
und Yttrium. Andere Nebenlegierungselemente, wozu Tantal, Platin,
Rhodium, Silicium, Hafnium, Rhenium und andere gehören, sind
ebenfalls möglich.
Im Betrieb bildet das MCrAIY eine Oberflächenoxidschicht aus relativ
reinem Aluminiumoxid.
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Tabelle
II listet mehrere beispielhafte MCrAIY-Zusammensetzungen auf. TABELLE
II (beispielhafte
MCrAIY-Zusammensetzungen, Gew.-%)
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MCrAIY-Deckbeschichtungen
haben typische Dicken von 75 bis 175 μm.
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Der
zweite Typ von Bindungsschicht ist die Diffusions-Aluminid-Bindungsschicht,
die durch Eindiffundieren von Aluminium in die Oberfläche des
Superlegierungssubstratmaterials gebildet werden, um eine an Aluminium
angereicherte Oberflächenschicht
zu bilden, um sicherzustellen, dass das Oberflächenoxid, das sich bildet,
hauptsächlich
Aluminiumoxid ist. Typische Aluminid-Beschichtungsdicken sind 30
bis 70 μm.
Es ist eine Vielfalt von Aluminid-Beschichtungen bekannt, eine Hauptvariante
ist das Platinaluminid, bei dem vor der Diffusion von Aluminium
eine Schicht aus Platin auf die Substratoberfläche aufgebracht wird. Platinaluminid-Beschichtungen
haben bei bestimmten Anwendungen Eigenschaften, die normalen Aluminid-Beschichtungen überlegen
sind. Siehe das US-Patent 5 716 720 hinsichtlich einer Diskussion
von Pt-aluminiden als Bindungsschichten.
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Es
ist auch möglich,
die Aluminid- und MCrAIY- und Deckbeschichtungen zu kombinieren
(siehe beispielsweise die US-Patente 4 897 315 und 4 005 989).
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Sowohl
die MCrAIY-Deckbeschichtung als auch die Aluminid-Beschichtungen
bilden eine Aluminiumoxid-Schicht relativ hoher Reinheit, an der
die keramische Wärmeisolierschicht
anhaftet.
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Die
keramische Schicht kann unter Verwendung physikalischer Dampfabscheidungstechniken
oder durch thermische Spritztechniken aufgebracht werden. Unabhängig von
Details der Aufbringung der Bindungsschicht und der Keramik ist
das Ergebnis ein Gasturbinen-Bauteil, das ein Superlegierungssubstrat,
eine Bindungsschicht auf dem Substrat, eine Aluminiumoxid-Schicht
auf der Bindungsschicht und eine an der Bindungsschicht haftende
keramische Schicht aufweist.
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Von
dem mit einer Wärmesperre
beschichteten Superlegierungs-Turbinenbauteil kann erwartet werden,
dass es Tausende von Stunden in einer Gasturbinenmaschine überlebt,
wobei Gase bei Temperaturen bis zu 2700°F (1482°C) mit einer Geschwindigkeit
bis zu 1000 Fuß/s
(305 m/s) bei Drücken
bis zu 400 psi (2,76 MPa) über
die mit Superlegierung beschichteten Gegenstände strömen. Es wird daher anerkannt
werden, dass die Wärmesperrbeschichtung
haltbar ist und an dem Substrat gut haftet.
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Unabhängig von
der Anfangshaltbarkeit kommt im Leben eines Gasturbinen-Bauteils
eine Zeit, wenn eine Reparatur oder eine Auffrischung des beschichteten Teils
erforderlich ist. Es ist dann notwendig, die keramische Beschichtung
zu entfernen und sie durch eine neue keramische Beschichtung zu
ersetzen. Planmäßig kann
die Keramik mechanisch oder chemisch entfernt werden, aber das echte
Problem besteht darin, die Keramik zu entfernen, ohne die Bindungsschicht
zu entfernen oder ungünstig
zu beeinflussen. Wenn die Bindungsschicht entfernt oder chemisch
angegriffen wird, und ihre Oberflächen-Zusammensetzung verändert wird,
ist es üblicherweise
erforderlich, die Bindungsschicht zu ersetzen, um sicherzustellen,
dass die neue keramische Beschichtung haftfähig ist und dieselbe Haltbarkeit
wie die ursprüngliche
Beschichtung hat. Dies ist eine kostspielige Vorgehensweise, die
nicht wirtschaftlich sein kann.
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Autoklaven
sind in der Superlegierungsindustrie bekannt, hauptsächlich zur
Verwendung beim Entfernen keramischer Formen und Kerne von Superlegierungs-Gussstücken. Maskenformen
können
0,1 bis 0,25 inch (2,5 bis 6,3 mm) dick sein, und Kerne können sich
3 bis 6 inch (76 bis 152 mm) ins Innere von Beschichtungen erstrecken.
Autoklaven werden, wenn sie zum Entfernen von Formen und Kernen
verwendet werden, mit kaustischen Lösungen von Natriumhydroxid
und/oder Natriumhydroxid bei Temperaturen und Drücken betrieben, die einen aggressiven
Angriff und eine Entfernung der keramischen Gießmasken und Kerne in vernünftigen
Zeitspannen bewirken. Der Schwerpunkt bei der bisherigen Verwendung
von Autoklaven zum Entfernen von Gießmasken- und Kern-Keramiken
von Superlegierungen liegt auf der aggressiven Betriebsweise, um
große
Mengen an Keramiken in vernünftigen
Zeiten zu entfernen. Die Chemie und Qualität von Superlegierungs-Oberflächen nach
dem Entfernungsprozess ist wenig folgenreich, weil die Gießmasken-
und Kern-Entfernung frühzeitig
in dem Laufschaufel-Herstellungsprozess stattfindet und viele andere
Schritte durchgeführt
werden, die die Laufschaufel für
ihre endgültige
Funktion formen und dimensionieren, und weil nachfolgend Schutzbeschichtungen
aufgebracht werden.
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Der
Stand der Technik hat auch einen gewissen Gebrauch von Autoklaven
und kaustischen Lösungen zur
Laufschaufel-Reinigung und zur Entfernung von Wärmesperrbeschichtungen gemacht.
Siehe beispielsweise das US-Patent 5 685 917. Diese früheren Literaturstellen
für die
Entfernung keramischer Wärmesperren waren
auf bestimmte Merkmale wie die Verwendung spezieller Kühlmittel
zur Erzeugung superkritischer Fluidzustände in dem Autoklavenprozess
fo kussiert. Die früheren
Literaturstellen haben offensichtlich keine mechanische Schleifbehandlung
verwendet.
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Ein
weiteres Verfahren zur Entfernung einer Wärmesperrbeschichtung von einer
Oberfläche
ist in dem US-Patent 5 643 474 offenbart.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der Erfindung, das Verfahren zu offenbaren,
mit dem der keramische Teil der Wärmesperrbeschichtung entfernt
werden kann, ohne die Dicke der Bindungsschicht oder die chemische
Zusammensetzung der Bindungsschicht signifikant zu verändern.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Auffrischungs- bzw.
Erneuerungsverfahren einer Wärmesperrbeschichtung
zu beschreiben.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, bereitgestellt.
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Diese
Erfindung betrifft daher einen Prozess zur Entfernung der keramischen
Beschichtung, der einen nasschemischen Keramik-Entfernungsschritt
unter sorgfältig
kontrollierten Bedingungen, gefolgt von einem mild-abrasiven Oberflächen-Reinigungsschritt,
beinhaltet. Die Verfahrensparameter des chemischen Schritts werden
so gewählt,
dass die große
Mehrheit, wenn nicht das gesamte, keramische Material entfernt wird,
ohne die Bindungsschicht zu entfernen oder signifikant anzugreifen.
Der mechanische Schleifschritt entfernt dann etwaiges verbleibendes
keramisches Material, das durch den chemischen Enfernungsschritt
geschwächt
und angegriffen wurde. Der milde mechanische Schleifschritt entfernt
auch eine dünne
Schicht von der Oberfläche der
Bindungsschicht, eine Schicht einer Dicke, die gleich oder größer ist
als die Dicke des chemischen Angriffs auf die Bindungsschicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine keramische Wärmesperrbeschichtung
vollständig
von dem Gasturbinenmaschinen-Bauteil entfernt werden, mit einer
zugehörigen
Entfernung von nicht mehr als 15 μm
des Bindungsschichtmaterials. Die Entfernung dieser kleinen Menge
an Bindungsschichtmaterial hat keine praktische Auswirkung auf die
nachfolgende Funktionalität
des erneut beschichteten Gegenstands.
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Der
nasschemische Schritt der Erfindung wird bevorzugt in einer Autoklavenvorrichtung
durchgeführt und
verwendet eine kaustische chemische Lösung, die aus Natriumhydroxid
oder Kaliumhydroxid oder Gemischen davon besteht. Die Konzentration
des kaustischen Mittels steht in Beziehung zu den Temperatur- und Druck-Bedingungen
in dem Autoklaven zur Entfernung des keramischen Teils der Wärmesperrbeschichtung
in einer wirtschaftlichen Menge an Zeit, bevorzugt weniger als etwa
4 h Gesamtzykluszeit, und bevorzugt weniger als 1 h bei der maximalen
Prozesstemperatur.
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Die
Folge der nasschemischen kaustischen Behandlung, wenn sie richtig
durchgeführt
wird, ist, dass die Mehrheit, bevorzugt mehr als 80% auf Flächenbasis,
der keramischen Wärmesperrbeschichtung
entfernt wird. Die Entfernung geschieht im Allgemeinen durch Abplatzen
des keramischen Materials von der Bindungsschicht-Oxidschicht. Das
verbleibende keramische Material, falls vorhanden, bleibt in einem
geschwächten
Zustand zurück
und wird durch einen nachfolgenden milden mechanischen Schleifschritt
leicht entfernt.
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Es
wurde gefunden, dass die hauptsächliche
schädliche
Auswirkung des nasschemischen kaustischen Schritts auf die Bindungsschicht
ist, Aluminium anzugreifen und es bevorzugt von der Oberfläche der Bindungsschicht
zu entfernen. Dies kann für
die nachfolgende Verwendung des Teils schädlich sein, weil der Oberflächen-Aluminiumgehalt
wesentlich ist, um die Oberflächenoxidschicht
zu entwickeln, die wiederum erforderlich ist, um die Anhaftung der
keramischen Ersatz-Wärmesperrbeschichtung
an dem Substrat zu bewirken.
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Der
nachfolgende mechanische Schleifprozessschritt entfernt die gesamte
restliche Keramik und eine Menge der Bindungsschicht, die ausreichend
ist, um eine Oberfläche
der passenden Aluminium-Zusammensetzung zu exponieren, um eine anhaftende
Aluminiumoxidschicht zu entwickeln, so dass eine keramische Ersatzbeschichtung
an der Bindungsschicht anhaftet.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verwenden wir eine in der Industrie für diese
Verwendung typische Autoklavenvorrichtung, die aus einem Druckgefäß, das aus
einem korrosionsbeständigen Material
wie Monel hergestellt ist, das eine Einrichtung zum Erhitzen einer
Flüssigkeit
und eine Einrichtung zum Verschließen des Raums, um den Aufbau
von Druck zu erlauben, enthält,
besteht. Die Verwendung eines verschlossenen Gefäßes, das mit dem Fluid gefüllt ist,
das erhitzt wird, erhöht
das Sieden des Fluids in dem Autoklaven, wenn sich der Dampfdruck
auf über
Atmosphärendruck
aufbaut, und die erhöhte
Temperatur erhöht
die Geschwindigkeit des chemischen Angriffs des kaustischen Mittels
auf die keramischen Beschichtungen auf den Teilen beträchtlich.
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Vorbereitende
Experimente, in denen Gasturbinen-Bauteile mit keramischen Wärmesperrbeschichtungen
einem normalen Keramik-Gießmasken-
und Kern-Entfernungszyklus, der zum Entfernen der Gießmasken
und Kerne verwendet wird (typischerweise 450°F (232°C), 50% kaustisches Mittel für 24 bis
28 h), exponiert wurden, waren vollständig erfolgreich beim Entfernen
der keramischen Wärmesperrbeschichtungen,
sie griffen jedoch auch die Bindungsschicht beträchtlich an, was ihren Oberflächen-Aluminiumgehalt
bis zu einer Tiefe von 30 bis 50 micron (μm) beträchtlich verringerte. Diese
Tiefe des Angriffs ist zu groß,
um die ursprüngliche
Bindungsschicht zuverlässig
wiederzuverwenden. Daher ist der konventionelle Autoklaven-Gießmasken- und
Kern-Entfernungsprozesszyklus nicht zufriedenstellend.
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Nach
umfangreichem Experimentieren wurden Verfahrensparameter bestimmt,
die die keramischen Wärmesperrbeschichtungen
entfernen können,
ohne die Oberflächen-Bindungsschichtzusammensetzung
bis zu einer schädlichen
Tiefe wesentlich zu verändern.
Diese Bedingungen wurden mit einem unterstützenden mechanischen Schleifschritt
kombiniert, liefern das gewünschte
Ergebnis, die vollständige
Entfernung der keramischen Wärmesperrbeschichtung
ohne wesentliche Veränderung
der Dicke und Chemie des Bindungsschichtmaterials.
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Die
Temperatur und der Druck, die während
der Behandlung verwendet werden, können in Abhängigkeit von der Art der zu
entfernenden Wärmesperrbeschichtung
und der Eigenschaften des Autoklaven wie Aufheiz- und Abkühl-Geschwindigkeiten
variiert werden.
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Die
Autoklavenbehandlung kann Kombinationen von Ultraschallbehandlung,
mechanischem Mischen und Sieden (durch Variieren des Autoklavendrucks)
beinhalten.
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Wir
bevorzugen die Verwendung einer konzentrierten kaustischen Lösung, die
15 bis 50 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder Gemische
davon, bevorzugt 25 bis 50 Gew.-%, und am meisten bevorzugt 35 bis
50 Gew.-%, aufweist. Wir bevorzugen die Verwendung einer maximalen
Betriebstemperatur von 290 bis 450°F (143 bis 232°C), bevorzugt
von 325 bis 425°F
(163 bis 218°C),
und am meisten bevorzugt von 350 bis 425°F (177 bis 218°C).
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Wir
haben ein Verfahren verwendet, das wir als ein Spitzen-Verfahren
bezeichnen, bei dem die Teile in den Autoklaven gebracht werden,
der Autoklav verschlossen wird und dann mit der maximal möglichen
Geschwindigkeit auf die gewünschte
Maximaltemperatur erhitzt wird. Wenn jene Temperatur erreicht ist,
ist die Haltezeit bei jener Maximaltemperatur relativ minimal, weniger
als 1 h, und bevorzugt weniger als 20 min. Für den Autoklaven, den wir verwendet
haben, von dem wir glauben, dass er für den in der Industrie zu findenden recht
typisch ist, erlaubt es uns dies, die Hauptmenge des keramischen
Wärmesperrmaterials
in einem Zyklus von zwei oder drei Stunden zu entfernen, etwa eine
Stunde zum Erhitzen des Autoklaven auf die gewünschte Maximaltemperatur, ein
Halten bei der maximalen Betriebstemperatur von weniger als einer
Stunde, und ein Abkühlschritt
von näherungsweise
einer Stunde Dauer. Die Zeiten und anderen Betriebsbedingungen variieren leicht
von Autoklav zu Autoklav in Abhängigkeit
von solchen Dingen wie der Größe und der
Wärmemasse
des Autoklaven und der Geschwindigkeit, mit der der Autoklav auf
die Betriebstemperatur aufgeheizt und von ihr abgekühlt werden
kann.
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Wärmesperrbeschichtungen
werden üblicherweise
auf Turbinenteile mit Innenkühlung
aufgebracht. Die Wärmesperrbeschichtung
wird auf die Oberfläche,
die der heißen
Umgebung ausgesetzt ist, aufgebracht. Kühlluft wird durch Durchlasse
in dem Teil geströmt,
bei manchen Gasturbinen-Anwendungen kann Kühlluft bis zu 1000°F (538°C) heiß sein.
Wegen der Verwendung von Hochtemperatur-Kühlluft
gibt es einen Trend, Schutzbeschichtungen auf der Innenseite der
Teile zu verwenden, um die innere Oxidation durch Kühlluft zu verringern.
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Innenbeschichtungen
sind Aluminid-Beschichtungen. Bei vielen Anwendungen werden Kühlöffnungen vorgesehen,
um es der Kühlluft
zu erlauben, durch die Wand des Teils zu strömen und über die Außenseite des Teils zu strömen, um
eine Filmkühlung
zu erlauben.
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Es
ist notwendig, den nasschemischen Schritt sorgfältig zu kontrollieren, um einen
Angriff der Aluminid-Innenbeschichtungen zu minimieren. Es ist auch
im Allgemeinen angemessen, nach dem nasschemischen Schritt einen
sorgfältigen
Spülschritt
durchzuführen,
um das gesamte kaustische Mittel aus dem Inneren der Laufschaufel
zu entfernen. Spülwasser
kann unter Druck durch die internen Kühlkanäle geströmt werden. Heißwasserspülungen,
Netzmittel und Bewegung können
angewendet werden.
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Unter
Verwendung der vorstehend beschriebenen Parameterbereiche für die Konzentration
an kaustischem Mittel und die Temperatur, und unter Berücksichtigung
von Autoklaven-Abwandlungen, kann ein Fachmann leicht einen Betriebszyklus
festlegen, der mindestens 80% der keramischen Wärmesperrbeschichtung entfernt,
während
er den Aluminiumgehalt in der Bindungsschicht in dem Fall von Aluminid-Bindungsschichten nicht
bis zu einer größeren Tiefe
als etwa 10 μm,
und bevorzugt nicht mehr als 5 μm,
verändert.
Wenn das Teil eine MCrAIY-Bindungsschicht hat und keine interne
Aluminid-Beschichtung hat, können
wegen der größeren MCrAIY-Dicke
bis zu etwa 20 μm,
aber bevorzugt nicht mehr als 5 μm,
der Bindungsschicht an Aluminium abgereichert werden. Wenn das Teil
eine interne Aluminid-Beschichtung hat, kontrolliert der Angriff
auf eine solche Innenbeschichtung das Verfahren, und der Angriff
auf eine solche Innenbeschichtung sollte 10 μm, und bevorzugt 5 μm, nicht überschreiten.
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Wir
haben beobachtet, dass die Bindungsschicht im Allgemeinen zuerst
lokal angegriffen wird, und dass diese lokalisierten Angriffsstellen
flächenmäßig wachsen.
Wir bevorzugen, den chemischen Entfernungsschritt so zu betreiben,
dass der Prozentsatz an Bindungsschicht-Fläche, der einem lokalisierten
Angriff unterliegt, auf weniger als etwa 20% auf der Basis der Fläche, bevorzugt
auf eine Tiefe von nicht größer als
etwa 3 μm,
minimiert wird. Der Teil der Bindung, dessen Zusammensetzung verändert wird,
wird die verarmte Zone genannt. Die Verarmungszone kann als der
Oberflächenbereich
der Bindungsschicht, wo der ursprüngliche Aluminiumgehalt um
mehr als etwa 20% seines ursprünglichen
Gehalts verringert wurde, definiert werden. Als ein Beispiel, in
dem Fall einer 15% Al enthaltenden Bindungsschicht würden wir
die Verarmungszone als den äußeren Teil
der Bindungsschicht, der weniger als etwa 13% Al enthält, definieren.
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Im
Allgemeinen kann nur unter Verwendung eines chemischen kaustischen
Prozesses nicht das gesamte keramische Wärmesperrbeschichtungsmaterial
entfernt werden, bevor die Bindungsschicht-Chemie (Aluminiumgehalt)
bis zu ihrer Tiefe von etwa 5 μm
modifiziert wird. Die Erfindung basiert auf einem chemischen Angriff,
um das meiste der Keramik ohne ein Übermaß an Bindungsschicht-Angriff
zu entfernen, gefolgt von einem mechanischen Abschleifen, um die
restliche Keramik und jegliche Bindungsschicht, die angegriffen wurde,
zu entfernen.
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Die
Keramik scheint an der Aluminiumoxid-Oberflächenschicht auf der Bindungsschicht
abzuplatzen oder abzublättern.
Wir glauben, dass das kaustische Mittel die Bindungsschicht-Aluminiumoxid-Schicht
oder die Grenzfläche
zwischen der Bindungsschicht-Aluminiumoxid-Oberflächenschicht
und der keramischen Schicht angreift.
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Nach
dem Keramik-Entfernungsschritt im Autoklaven werden die Teile aus
dem Autoklaven entfernt und gespült,
und dann werden sie einem mechanischen Schleifschritt unterzogen,
um etwaiges restliches keramisches Material zu entfernen und um
jenen dünnen
Oberflächenanteil
der Bindungsschicht, dessen Chemie durch den kaustischen Prozess
verändert
wurde, zu entfernen. Wir haben ein schonendes Abstrahlen verwendet.
Wir meinen jedoch, dass es sehr wohl innerhalb des Bereichs eines
Fachmanns ist, andere Schleiftechniken zu verwenden. Beispielsweise
gibt es viele Techniken, die allgemein als Masse-Medien-Oberflächenbehandlung
bezeichnet werden, bei denen zu behandelnde Teile in einem vibrierenden
oder sich bewegenden Bett großer
Keramikpartikel, üblicherweise
mit einem zugesetzten Fluid, vergraben werden.
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Beispiel
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Turbinen-Laufschaufeln
mit einer Aluminiumoxid-Bindungsschicht (30 bis 40 micron (μm) dick)
und mit näherungsweise
125 micron (μm)
an mit 7% Y stabilisiertem Zirconiumdioxid, aufgebracht durch Dampfabscheidung,
als eine Isolierbeschichtung wurden unter verschiedenen Bedingungen
chemisch einer Ablösung unterzogen.
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Das
Ablösen
wurde in einem Autoklaven (nur durch den natürlichen Dampfdruck der kaustischen
Lösung
mit Druck beaufschlagt) durchgeführt.
Die kaustische Lösung
war eine 50%ige Lösung
von Kaliumhydroxid in Wasser. Es wurden zwei Temperaturen und mehrere
Behandlungszeiten untersucht.
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Die
Ergebnisse sind in der Tabelle III vorgelegt. Es gibt zwar, wegen
kleiner Probengrößen und
wahrscheinlich wegen Bindungsschicht-Variationen, eine Streuung
in den Daten, aber einige Trends sind klar. Bei beiden Temperaturen
waren kurze Zeiten wirkungsvoll für eine Keramik-Entfernung mit
minimalem Bindungsschicht-Angriff. Die Spitzenbehandlung, weniger
als etwa 10 min bei der Temperatur, war bei beiden Temperaturen
wirkungsvoll. TABELLE
III
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Selbst
wo eine völlige
Entfernung der keramischen Beschichtung angezeigt wird, gibt es
noch einen allgemeinen Bedarf an einem leichten Schleifschritt,
um etwas von der Bindungsschicht zu entfernen und um die chemische
Verschmutzung, die von der kaustischen Behandlung zurückbleibt,
zu entfernen.
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Wenn
die ursprüngliche
keramische Schicht entfernt ist, kann eine neue keramische Schicht
aufgebracht werden, um ein erneuertes beschichtetes Teil herzustellen.
Die keramische Ersatzschicht ist im Allgemeinen im Wesentlichen
identisch mit der ursprünglichen
keramischen Schicht. Die Bindungsschicht kann behandelt werden,
um eine gewünschte
Oberflächen-Beschaffenheit
zu schaffen, und kann dann behandelt werden, um die Aluminiumoxid-Oberflächenschicht
zu bilden. Die Einzelheiten der Bindungsschicht-Oberflächenherstellung,
der Aluminiumoxid-Belagherstellung und der Ersatzkeramik sind im
Allgemeinen dieselben wie diejenigen, die zur Aufbringung der ursprünglichen
keramischen Wärmesperrschicht
verwendet wurden.
