JP2000355753A - シリコンを含有する基板とイットリウムを含有するバリア層とを有する物品及びその製造方法 - Google Patents

シリコンを含有する基板とイットリウムを含有するバリア層とを有する物品及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコンを含有する基板と環境的／熱的保護
バリアコーティング層として機能するバリア層とを有し
た物品及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコンを含有する基板のためのバリア
層であって、このバリア層は、イットリウム珪酸塩を含
み、物品が高温で水分の存在する条件にさらされたとき
にガス状Si化合物の形成を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンを含有す
る基板と環境的／熱的保護バリアコーティング層として
機能するバリア層とを有した物品に関する。特に、本発
明は、物品が高温で水分が存在する環境にさらされた場
合にSi化合物、特にSi(OH)Xの形成を防ぐバリア層に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンを含有するセラミック材
やシリコンを含有する金属合金を高温用途、例えばガス
タービンエンジンや熱交換器、内燃機関エンジン等に用
いることが提案されている。この材質の特に有用な用途
は、水分が存在する高温環境で動作するガスタービンエ
ンジンである。これらのシリコンを含有するセラミック
材や金属合金は、一般にシリコン含有基板あるいはシリ
コン含有サブストレートと称される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このシリコン含有基板
は、高温でかつ水分が存在する環境にさらされた場合、
揮発性のSi化合物、特にSi(OH)XやSiOを形成し、その結
果、縮みや質量損失が生じるおそれがあることが見いだ
されている。例えば、シリコンカーバイドは、１２００
℃で圧力約１ATMの水蒸気が存在する希薄燃料環境下に
曝されると、質量が減少し、１０００時間で約６mil(0.
1524mm)縮小する。この現象の発生プロセスには、シリ
コンカーバイドが酸化してシリカがシリコンカーバイド
表面に形成され、その後にシリカとスチームとが反応し
て、Si(OH)x等の揮発性シリコン化合物が形成されると
信じられる。当然ながら、Si(OH)xやSiO等の揮発性シリ
コン化合物の形成を防ぐことのできる、シリコン含有基
板のための外部バリアコーティングを提供し、これによ
り縮みや質量損失を防ぐことが非常に望ましい。
【０００４】従って、本発明は、高温で水分が存在する
環境にさらされたときにおけるガス状Si化合物の形成、
特にSi(OH)xの形成を防ぐためのバリア層が形成された
シリコン含有基板を有する物品を提供することを主な目
的とする。
【０００５】また、本発明は、基板の熱膨張係数に非常
に近い、熱的保護を与えるバリア層が形成された基板を
有する物品を提供することをも目的とする。
【０００６】更に、本発明は、上述の物品を製造するた
めの方法を提供することも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、バリア層が形
成されているとともにシリコン含有基板を有する物品に
関し、このバリア層は、該物品が高温で水分が存在する
環境にさらされたときに望ましからざるガス状シリコン
化合物が形成されることを防ぐとともに、熱的保護をも
提供する。
【０００８】ここでいう高温とは、基板に含まれるシリ
コンが、水分が存在する環境下でSi(OH)x及び/またはSi
Oを生成する温度をいう。また、水分が存在する環境と
は、水及び/またはスチームが存在する環境をいう。シ
リコンを含有する化合物は、好適には、シリコンを含有
するセラミックまたはシリコンを含有する金属や合金を
いう。外部バリア層は、その熱膨張係数が、シリコン含
有基板の熱膨張係数の±3.0ppm／℃にあることを特徴と
する。本発明に係る好適なバリア層は、イットリウム珪
酸塩で、好適には、バリウム-アルカリ土類アルミノ珪
酸塩である。本発明の好適実施形態では、上述の物品に
おいては、シリコンベースの基板とバリア層との間に一
層またはそれ以上の中間層を設けることが可能となって
いる。中間層によって、バリア層と基板との間の接着性
の向上及び/またはバリア層と基板との間の反応の抑制
が得られる。
【０００９】本発明は、更に、シリコン含有基板とバリ
ア層とを有する物品の製造方法に関し、上述したよう
に、このバリア層は、物品が高温で水分が存在する環境
にさらされたときに、ガス状シリコン化合物の形成の抑
制及び/または熱からの保護を行う。また、グリットブ
ラスト処理は、約150/m/s〜約200/m/sで行うことが好ま
しい。
【００１０】本発明の更なる目的及び利点は、以下の実
施形態の記述により明らかとされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、バリア層とシリコン含
有基板を有する物品に関し、このバリア層は、該物品が
高温で水分が存在する環境にさらされたときに望ましか
らざるシリコンガス状化合物が形成されることを防ぐも
のである。また、本発明は、このような物品の製造方法
にも関する。加えて、このバリア層は特に環境的バリア
層に関するものの、該バリア層は、熱バリア層としても
機能する。従って、本発明は、シリコン含有基板や同等
の熱膨張係数を有する基板上に形成された環境的／熱的
バリア層、その製造、使用等を広く包含するものであ
る。
【００１２】本発明によれば、シリコン含有基板は、シ
リコンセラミック基板やシリコン含有金属合金とするこ
ともできる。好適実施形態においては、シリコン含有基
板は、シリコン含有セラミック材、例えばシリコンカー
バイド(silicon carbide)、シリコン窒化物(silicon ni
tride)、シリコンオキシニトリド(silicon odxynitrid
e)、シリコンアルミニウムオキシニトリド(silicon alu
minum oxynitride)としている。本発明のある実施形態
においては、シリコン含有セラミック基板は、ファイバ
ーやパーティクル等の強化材を含有したシリコン含有マ
トリクスが用いられ、より具体的には、繊維強化された
シリコンベースマトリクスが用いられる。特に好適なセ
ラミック基板としては、シリコンカーバイドコートされ
たシリコンカーバイド繊維強化シリコンカーバイドパー
ティクル及びシリコンマトリクス(silicon carbide coa
ted silicon carbide fiber-reinforced silicon carbi
departicle and silicon matrix)、カーボン繊維強化シ
リコンカーバイドマトリクス(carbon fiber-reinforced
silicon carbide matrix)、及びシリコンカーバイド繊
維強化シリコンニトリドマトリクス(silicon carbide f
iber-reinforcedsilicon nitride matrix)が挙げられ
る。本発明に係る物品の基板として用いるのに特に有用
なシリコン−金属合金としては、モリブデン−シリコン
合金、ニオブ−シリコン合金、鉄−シリコン合金及びア
ルミニウム−シリコン合金。
【００１３】本発明に係る物品に特に有用なバリア層と
しては、イットリウム珪酸塩が挙げられる。特に、バリ
ア層は、Y2O3を約66wt%〜78wt%含有し残部がSiO2となっ
ている。好適には、Y2O3は約75wt%〜76wt%含有し残部が
約SiO2となっている。本発明における物品におけるシリ
コン含有セラミック組成物に特に好適なバリア層では、
Y2O3が75.45wt%、SiO2が24.55wt%含有される。
【００１４】本発明では、シリコン含有基板とバリア層
それぞれの熱膨張係数を、互いに適合する値、即ち近い
値に維持することが重要な特徴となっている。本発明に
よれば、バリア層の熱膨張係数は、シリコン含有基板の
熱膨張係数と比較して、１℃あたり±3.0ppm以内の値と
すべきであり、好適には、１℃あたり±0.5ppm以内の値
とする。シリコン含有セラミック基板、例えばシリコン
カーバイドまたはシリコンニトリドマトリクス等を、上
述のように強化ファイバーを含有させてあるいは含有さ
せずに、本発明に係る好適なイットリウム珪酸塩バリア
層とともに用いる場合、シリコン含有基板とバリア層と
の間の熱膨張係数に関しては、両者の熱膨張係数の差が
±2.00ppm／℃かそれ以内の値となることが望まれる。
【００１５】物品におけるバリア層は、約0.0127mm(0.5
mil＝0.0005インチ)以上、好適には約0.0762mm(３mil)
〜約0.762mm(３０mil)で、更に好適には約0.0762mm(３m
il)〜約0.127mm(5mil)とする。バリア層は、シリコンベ
ース基板上に、適宜任意の従来の手法によって形成する
ことができるが、好適には、バリア層は、後述するよう
に溶射(thermal spray)により形成する。
【００１６】本発明の他の実施形態においては、シリコ
ン含有基板とバリア層との間に、中間層が設けられる。
この中間層により、バリア層と基板との間の接着力向上
及び/またはバリア層と基板との間の反応の抑制がなさ
れる。例えば、中間層は、SiO 2、ムライト、ムライト−
バリウムストロンチウムアルミノ珪酸塩、ムライト−イ
ットリウム珪酸塩、ムライト−カルシウムアルミノ珪酸
塩、及び金属シリコン(silicon metal)により形成する
ことができる。特に、ムライトは、中間層として好適で
あることがわかった。しかし、ムライト自体は、溶射ス
テップの結果としてクラックを生じる傾向がある。従っ
て、バリア層は、好適には、ムライト−バリウムストロ
ンチウムアルミノ珪酸塩、ムライト−イットリウム珪酸
塩、またはムライト−カルシウムアルミノ珪酸塩とし、
約４０wt%〜約８０wt%をムライト、約２０〜６０wt%を
バリウムストロンチウムアルミノ珪酸塩又はイットリウ
ム珪酸塩又はカルシウムアルミノ珪酸塩とする。中間層
の厚みは、上述のバリア層に関する厚みと同様であり、
また、中間層の形成も、同様に従来の手法により行うこ
とができ、好適には、後述するように溶射により行う。
【００１７】中間層に加えて、シリコン含有基板と中間
層との間にボンド層を形成してもよい。好適なボンド層
としては、膜厚約0.0762mm(３mil)〜約0.1524mm(６mil)
のシリコンが挙げられる。あるいは、シリコンベース基
板をSi02ボンド層が得られるように予め酸化させた後に
中間層を形成するようにしてもよい。
【００１８】本発明に係る方法では、バリア層とシリコ
ン含有基板部を有する物品が提供される。このバリア層
は、該物品が高温で水分が存在する環境にさらされたと
きに望ましからざるガス状シリコン化合物が形成される
ことを防ぐものである。本発明において、バリア層は、
溶射により形成することが望ましい。バリア層は、溶射
されてスプラットクエンチされたマイクロストラクチャ
ーを平衡状態とするため、また、層間剥離を防ぐための
張力を調整するための手段を得るために、約８００℃〜
１２００℃で溶射を行うべきであることが見いだされ
た。
【００１９】バリア層を形成する前に、基板の製造時に
混入した異物が除去されるようにシリコン含有基板の清
浄化を行うことが好ましい。好適には、バリア層を形成
する前にシリコンベースの基板をグリットブラスト処理
する。このグリットブラスト処理ステップは、シリコン
カーバイド繊維強化組成物等のようなシリコン含有基板
の表面が損傷を受けることがないように、注意深く行わ
なければならない。グリットブラスト処理に用いられる
パーティクルは、望ましからざる異物を除去するに十分
な硬度を有し、かつ、浸食により基体の材質が除去され
るまでには硬くないことが必要であることがみいだされ
た。更に、パーティクルは、基体に対しての衝突のダメ
ージを抑えるように小さくせねばならない。シリコンカ
ーバイドセラミック組成物を基板として用いた物品を処
理する場合、グリットブラスト処理は、Al2O3パーティ
クルで行うべきであり、好適には、パーティクルサイズ
を３０μｍ以下とし、パーティクルの速度は約１５０〜
２００m/secとする。これらに加えて、接着性を向上す
るために、中間層及び/またはバリア層の形成を行う前
に、シリコンベースの基板を予め酸化することが特に有
用である。また、接着層は、１００nm〜２０００nmとす
ることが好適であることが見いだされた。シリコン−カ
ーバイド基板を８００℃〜１２００℃で約１５分〜１０
０時間にわたって酸化することで、SiO2接着層をこのよ
うな所望の厚みとすることができる。
【００２０】シリコン接着層は、グリットブラスト処理
された表面に、膜厚約0.0762mm(３mil)〜約0.1524mm(６
mil)となるように８７０℃で直接溶射を行うことで形成
することもできる。
【００２１】上述したバリア層の場合と同様にして溶射
を行うことにより、基体及び/またはボンド層と、バリ
ア層と、の間に中間層を形成するか、あるいは、ボンド
層とバリア層との間に中間層を形成することも可能であ
る。上述したように、好適な中間層としては、ムライ
ト、ムライト−バリウムストロンチウムアルミノ珪酸
塩、ムライト−イットリウム珪酸塩、ムライト−カルシ
ウムアルミノ珪酸塩等が挙げられる。
【００２２】シリコンベースの基板上に所望の層を形成
した後に、物品に対して熱処理を行う。この熱処理は、
溶射構造の応力緩和、溶射されたパウダー状のパーティ
クル間の接着の促進や各層と基体との間の接着の促進が
なされるように行われる。この熱処理ステップは、約１
２５０℃で２４時間行われる。
【００２３】本発明に係る物品の利点は、以下の実施例
により明らかとされる。
【００２４】実施例１ モル比0.9／1.1のイットリウム珪酸塩化合物試験体を加
熱プレスにより製造し、アルゴン雰囲気下、１４００℃
で２５０回までの熱サイクルにより、炭化珪素と比較し
た。その結果、図１に示されるように、炭化珪素試験体
では、上記試験の間に8mg/cm2までの質量の減少がみら
れたのに対し、イットリウム珪酸塩においては、質量の
減少はみられなかった。
【００２５】実施例２ 図２に、イットリウアのシリカに対する比率が0.9／1.1
モルであるという組成を有するイットリウム珪酸塩コー
ティングを、SiC組成物上に形成された厚さ0.1016mm(４
mil)ムライト上に行った状態での断面を示す。イットリ
ウム珪酸塩とムライトとは、炭化水素組成物上に、以下
のパラメータによって溶射された。
【００２６】
【表１】
【００２７】コーティングに先立って、27ミクロンのア
ルミナパーティクルを用いて衝突速度150〜200mpsのグ
リットブラスト処理によって基板を清浄化した。イット
リウム珪酸塩は、ノーベル社(Novel Technologies, Cay
uga, New York)から-200 + 400メッシュを通過するパウ
ダー(free flowing -200 + 400 mesh powder)として得
られた。本発明は、その趣旨及び本質的特徴を逸脱する
ことなく上述した形態とは異なる形態でも実施可能であ
る。従って、上述の実施形態は、単に例示的なものと解
すべきものであり、本発明の特許請求の範囲に記載され
た範囲を何ら制限するものではない。等価とみなされる
範囲内の変更は、すべて特許請求の範囲に包含されるも
のである。
【００２８】尚、本発明は、ＮＡＳＡとの契約No.NAS3-
26385に基づいて米国政府の支援の元になされたもので
あり、米国政府もこの発明に相応の権利を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバリア層の縮み及び/または質量
損失に対しての安定性を示すグラフ。
【図２】炭化水素基板上の本発明に係るバリア層のサン
プルの状態を示す顕微鏡写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ３２Ｂ 15/04 Ｂ３２Ｂ 15/04 Ｚ 27/00 １０１ 27/00 １０１ Ｃ２３Ｃ 4/02 Ｃ２３Ｃ 4/02 4/06 4/06 4/18 4/18 8/10 8/10 (71)出願人 500182666 ゼネラル エレクトリック カンパニー ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯ ＭＰＡＮＹ アメリカ合衆国，オハイオ 45215，シン シナティ，ワン ニューマン ウェイ（番 地なし) (71)出願人 500182703 ユナイテッド ステイツ オブ アメリカ アズ リプレゼンテッド バイ ジ ア ドミニストレータ オブ ナショナル エ アロノーティクス アンド スペース ア ドミニストレイション ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭ ＥＲＩＣＡ ＡＳ ＲＥＰＲＥＳＥＮＴＥ Ｄ ＢＹ ＴＨＥ ＡＤＭＩＮＩＳＴＲＡ ＴＯＲ ＯＦ ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＡＥＲ ＯＮＡＵＴＩＣＳ ＡＮＤ ＳＰＡＣＥ ＡＤＭＩＮＩＳＴＲＡＴＩＯＮ アメリカ合衆国，ワシントン ディー．シ ー．20546，エヌエーエスエー ヘッドク ォーターズ（番地なし) (72)発明者 ハリー イー． イートン，ジュニア アメリカ合衆国，コネチカット 06281, ウッドストック，ペリン ロード 391 (72)発明者 ウィリアム ピー．アレン アメリカ合衆国，コネチカット 06480, ポートランド，アップルツリー レーン ５ (72)発明者 ネイザン エス．ジャコブソン アメリカ合衆国，オハイオ 44145，ウェ ストレイク，カロライン サークル 27700ジー (72)発明者 カン エヌ．リー アメリカ合衆国，オハイオ 44145，ウェ ストレイク コース ポスト ラン 1835 (72)発明者 エリザベス ジェー．オピラ アメリカ合衆国，オハイオ 44107，レイ クウッド，オノンダガ アベニュー 1590 (72)発明者 ジェームス エル．スミアレック アメリカ合衆国，オハイオ 44136，スト ロングスビレ，ジョナサン ドライブ 22001 (72)発明者 ホンギュ ワング アメリカ合衆国，ニューヨーク 12309, ニスカユナ オックスフォード ウェイ 195 (72)発明者 ピーター ジェイ．メシュター アメリカ合衆国，ニューヨーク 12309, ニスカユナ，パイン リッジ コート 2207 (72)発明者 クリシャン エル．ルスラ アメリカ合衆国，ニューヨーク 12309, スケネクタディ レッド オーク ドライ ブ 280

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリコンを含有する基板と、 イットリウムを含有するバリア層と、 を有する物品であって、前記バリア層は、前記物品が高
    温で水分の存在する条件にさらされたときにガス状Si化
    合物の形成を防ぐものであることを特徴とする物品。
  2. 【請求項２】 前記基板は、シリコン含有セラミックと
    シリコン含有金属合金とから選択されることを特徴とす
    る請求項１記載の物品。
  3. 【請求項３】 前記基板は、シリコンカーバイド、シリ
    コン窒化物、シリコンオキシニトリド、及びシリコンア
    ルミニウムオキシニトリドから選択されるシリコン含有
    セラミックであることを特徴とする請求項２記載の物
    品。
  4. 【請求項４】 前記基板は、シリコンベースマトリクス
    と強化材粒子とを含有する組成物であることを特徴とす
    る請求項２記載の物品。
  5. 【請求項５】 前記基板は、シリコンカーバイド繊維強
    化シリコンカーバイドマトリクス、カーボン繊維強化シ
    リコンカーバイドマトリクス、及びシリコンカーバイド
    繊維強化シリコンニトリドから選択されることを特徴と
    する請求項４記載の物品。
  6. 【請求項６】 前記基板は、モリブデン−シリコン合
    金、ニオブシリコン合金、鉄−シリコン合金、及び鉄−
    ニッケル−シリコンベース合金のうちから選択されるシ
    リコン含有金属合金であることを特徴とする請求項２記
    載の物品。
  7. 【請求項７】 前記バリア層は、イットリウム酸化物を
    含むことを特徴とする請求項１記載の物品。
  8. 【請求項８】 前記バリア層は、イットリウム珪酸塩を
    含むことを特徴とする請求項１記載の物品。
  9. 【請求項９】 前記バリア層は、Y2O3を約６６wt%〜約
    ７８wt%含み、残部は実質的にSiO2であることを特徴と
    する請求項１記載の物品。
  10. 【請求項１０】 前記バリア層は、Y2O3を約７５wt%〜
    約７６wt%含み、残部はSiO2であることを特徴とする請
    求項１記載の物品。
  11. 【請求項１１】 前記バリア層の熱膨張係数は、前記基
    板の熱膨張係数の±3.0ppm／℃以内の値であることを特
    徴とする請求項１記載の物品。
  12. 【請求項１２】 前記バリア層の熱膨張係数は、前記基
    板の熱膨張係数の±0.5ppm／℃以内の値であることを特
    徴とする請求項１記載の物品。
  13. 【請求項１３】 前記バリア層は、その厚みが0.0127mm
    (0.0005インチ)以上で、好ましくは約0.0762mm(３mil)
    〜約0.127mm(5mil)であることを特徴とする請求項１記
    載の物品。
  14. 【請求項１４】 前記基板と前記バリア層との間に中間
    層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の物
    品。
  15. 【請求項１５】 前記中間層は、SiO2、ムライト、ムラ
    イト−バリウムストロンチウムアルミノ珪酸塩、ムライ
    ト−イットリウム珪酸塩、ムライト−カルシウムアルミ
    ノ珪酸塩、及び金属シリコンから選択されることを特徴
    とする請求項１４記載の物品。
  16. 【請求項１６】 前記中間層は、ムライト、バリウムス
    トロンチウムアルミノ珪酸塩、ムライト−イットリウム
    珪酸塩、カルシウムアルミノ珪酸塩及びこれらの混合物
    のうちから選択されることを特徴とする請求項１４記載
    の物品。
  17. 【請求項１７】 前記中間層は、ムライトを含むことを
    特徴とする請求項１４記載の物品。
  18. 【請求項１８】 前記中間層は、約４０wt%〜約８０wt%
    のムライト、約２０〜６０wt%のバリウムストロンチウ
    ムアルミノ珪酸塩を含むことを特徴とする請求項１４記
    載の物品。
  19. 【請求項１９】 前記中間層は、約４０wt%〜約８０wt%
    のムライト、約２０〜６０wt%のイットリウム珪酸塩を
    含むことを特徴とする請求項１４記載の物品。
  20. 【請求項２０】 前記中間層は、約４０wt%〜約８０wt%
    のムライト、約２０〜６０wt%のカルシウムアルミノ珪
    酸塩を含むことを特徴とする請求項１４記載の物品。
  21. 【請求項２１】 前記基板と前記中間層との間にボンド
    層が形成されていることを特徴とする請求項１４記載の
    物品
  22. 【請求項２２】 前記ボンド層は、シリコンまたはSiO2
    であることを特徴とする請求項１４記載の物品。
  23. 【請求項２３】 前記中間層の厚みは、約0.0127mm(0.5
    mil)以上であることを特徴とする請求項１４記載の物
    品。
  24. 【請求項２４】 前記バリア層の厚みは、約0.0762mm
    (３mil)〜約0.762mm(３０mil)であることを特徴とする
    請求項９記載の物品。
  25. 【請求項２５】 前記バリア層の厚みは、約0.0762mm
    (３mil)〜約0.127mm(５mil)であることを特徴とする請
    求項９記載の物品。
  26. 【請求項２６】 前記中間層の厚みは、約0.0762mm(３m
    il)〜約0.762mm(３０mil)であることを特徴とする請求
    項１４記載の物品。
  27. 【請求項２７】 前記バリア層の厚みは、約0.0762mm
    (３mil)〜約0.127mm(５mil)であることを特徴とする請
    求項１４記載の物品。
  28. 【請求項２８】 前記ボンド層の厚みは、約0.0762mm
    (３mil)〜約0.1524mm(６mil)であることを特徴とする請
    求項２１記載の物品。
  29. 【請求項２９】 物品の製造方法であって、 シリコン含有基板を用意するステップと、 前記基板上にイットリウムを含有するバリア層を形成す
    るステップを有し、このバリア層は、前記物品が高温で
    水分が存在する環境にさらされたときにガス状シリコン
    化合物の形成を防ぐものであることを特徴とする方法。
  30. 【請求項３０】 前記バリア層の熱膨張係数は、前記基
    板の熱膨張係数の±3.0ppm／℃以内の値であることを特
    徴とする請求項２９記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記バリア層の熱膨張係数は、前記基
    板の熱膨張係数の±0.5ppm／℃以内の値であることを特
    徴とする請求項２９記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記バリア層を形成する前に、前記基
    板に対してグリットブラスト処理を行うステップを更に
    有することを特徴とする請求項２９記載の方法。
  33. 【請求項３３】 前記グリットブラスト処理は、粒子サ
    イズが３０ミクロン以下のアルミナパーティクルを用い
    てなされることを特徴とする請求項３２記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記グリットブラスト処理は、約150m
    /s〜約200m/sで行われることを特徴とする請求項３３記
    載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記バリア層は、溶射により形成され
    ることを特徴とする請求項２９記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記バリア層を形成する前に、前記基
    板を予め酸化してSiO2層を形成するステップを更に有す
    ることを特徴とする請求項２９記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記基板を予め酸化してSiO2層を形成
    するステップは、約８００℃〜１２００℃で約１５分〜
    １００時間なされることを特徴とする請求項３６記載の
    方法。
  38. 【請求項３８】 前記バリア層を形成を形成した後に、
    前記物品を熱処理するステップを更に有することを特徴
    とする請求項２９記載の方法。
  39. 【請求項３９】 約８００℃〜約１２００℃で前記溶射
    を行うことを特徴とする請求項３５記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記バリア層の熱膨張係数は、前記基
    板の熱膨張係数の±3.0ppm／℃以内の値であることを特
    徴とする請求項２９記載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記バリア層の熱膨張係数は、前記基
    板の熱膨張係数の±0.5ppm／℃以内の値であることを特
    徴とする請求項２９記載の方法。
  42. 【請求項４２】 約１２５０℃で約２４時間にわたって
    熱処理を行うことを特徴とする請求項２９記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記バリア層は、Y2O3を約６６wt%〜
    約７８wt%含み、残部は実質的にSiO2であることを特徴
    とする請求項２９記載の方法。
  44. 【請求項４４】 前記バリア層は、Y2O3を約７５wt%〜
    約７６wt%含み、残部はSiO2であることを特徴とする請
    求項２９記載の方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006143553A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Kawasaki Heavy Ind Ltd ＳｉＣ系繊維強化セラミックス複合材料耐環境コーティングおよびその製造方法
JP2007015913A (ja) * 2005-06-13 2007-01-25 General Electric Co <Ge> Ｅｂｃのためのシリコン含有基材の結合コートおよび同物を製造するプロセス
JP2016506315A (ja) * 2012-12-11 2016-03-03 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 環境障壁コーティング及びその方法
KR20200080945A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 국민대학교산학협력단 내환경 배리어층의 형성방법
KR20210027765A (ko) * 2019-09-03 2021-03-11 한국세라믹기술원 이트륨계 세라믹 및 그 제조 방법

Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6485848B1 (en) * 1998-04-27 2002-11-26 General Electric Company Coated article and method of making
US6444335B1 (en) 2000-04-06 2002-09-03 General Electric Company Thermal/environmental barrier coating for silicon-containing materials
FR2807449B1 (fr) 2000-04-07 2002-10-18 Pechiney Rhenalu Procede de fabrication d'elements de structure d'avions en alliage d'aluminium al-si-mg
US6589677B1 (en) * 2001-12-19 2003-07-08 United Technologies Corporation Silicon based substrate with environmental/thermal barrier layer
US6617036B2 (en) * 2001-12-19 2003-09-09 United Technologies Corporation Barrier layer for silicon containing substrate
US6617037B2 (en) * 2001-12-19 2003-09-09 United Technologies Corporation Silicon based substrate with a CTE compatible layer on the substrate
DE10250037B3 (de) * 2002-10-25 2004-05-13 Forschungszentrum Jülich GmbH Schutzschichtsystem für nichtoxidische, Si-haltige Substrate und dessen Verwendung
US6933066B2 (en) * 2002-12-12 2005-08-23 General Electric Company Thermal barrier coating protected by tantalum oxide and method for preparing same
US7060360B2 (en) * 2003-05-22 2006-06-13 United Technologies Corporation Bond coat for silicon based substrates
US6777093B1 (en) 2003-05-22 2004-08-17 United Technologies Corporation Bond layer for silicon containing substrate
US6902836B2 (en) * 2003-05-22 2005-06-07 United Technologies Corporation Environmental barrier coating for silicon based substrates such as silicon nitride
US7063894B2 (en) * 2003-05-22 2006-06-20 United Technologies Corporation Environmental barrier coating for silicon based substrates
US7056574B2 (en) 2003-05-22 2006-06-06 United Technologies Corporation Bond layer for silicon containing substrate
US20040234782A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Sun Ellen Y. Environmental barrier coating for silicon based substrates
JP2005060827A (ja) * 2003-07-29 2005-03-10 Toshiba Ceramics Co Ltd 耐プラズマ部材
US7300702B2 (en) * 2003-08-18 2007-11-27 Honeywell International, Inc. Diffusion barrier coating for Si-based components
US6844075B1 (en) 2003-10-06 2005-01-18 General Electric Company Environmental barrier coating
US6969555B2 (en) * 2003-10-06 2005-11-29 General Electric Company Aluminate coating for a silicon containing substrate
US7323247B2 (en) 2003-11-21 2008-01-29 Honeywell International, Inc. Oxidation barrier coatings for silicon based ceramics
US20050129973A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Eaton Harry E. Velocity barrier layer for environmental barrier coatings
US20060014029A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 General Electric Company Article including environmental barrier coating system, and method for making
US7666512B2 (en) 2004-08-09 2010-02-23 United Technologies Corporation Thermal resistant environmental barrier coating
US7422671B2 (en) 2004-08-09 2008-09-09 United Technologies Corporation Non-line-of-sight process for coating complexed shaped structures
US20060110609A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Eaton Harry E Protective coatings
US20060154093A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-13 General Electric Company Multilayered environmental barrier coating and related articles and methods
DE102005004062A1 (de) * 2005-01-21 2006-07-27 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Porenkörpereinrichtung für einen Porenbrenner, Verfahren zur Herstellung eines Porenkörpers für einen Porenbrenner und Porenbrenner
US20060211241A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-21 Christine Govern Protective layer for barrier coating for silicon-containing substrate and process for preparing same
US20060210800A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-21 Irene Spitsberg Environmental barrier layer for silcon-containing substrate and process for preparing same
US7374818B2 (en) * 2005-05-23 2008-05-20 United Technologies Corporation Coating system for silicon based substrates
US20060280955A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Irene Spitsberg Corrosion resistant sealant for EBC of silicon-containing substrate and processes for preparing same
US20060280954A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Irene Spitsberg Corrosion resistant sealant for outer EBL of silicon-containing substrate and processes for preparing same
US7354651B2 (en) 2005-06-13 2008-04-08 General Electric Company Bond coat for corrosion resistant EBC for silicon-containing substrate and processes for preparing same
US7595114B2 (en) * 2005-12-09 2009-09-29 General Electric Company Environmental barrier coating for a component and method for fabricating the same
WO2007087426A2 (en) * 2006-01-25 2007-08-02 Ceramatec, Inc. Environmental and thermal barrier coating to protect a pre-coated substrate
US20080026248A1 (en) * 2006-01-27 2008-01-31 Shekar Balagopal Environmental and Thermal Barrier Coating to Provide Protection in Various Environments
US7763356B2 (en) * 2006-03-13 2010-07-27 United Technologies Corporation Bond coating and thermal barrier compositions, processes for applying both, and their coated articles
US7695830B2 (en) * 2006-09-06 2010-04-13 Honeywell International Inc. Nanolaminate thermal barrier coatings
WO2008109214A2 (en) * 2007-02-02 2008-09-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Environmental barrier coating
US7968217B2 (en) * 2007-06-26 2011-06-28 General Electric Company Articles for high temperature service and methods for their manufacture
US9365725B2 (en) * 2007-11-16 2016-06-14 General Electric Company Articles for high temperature service and methods for their manufacture
US20090155554A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 General Electric Company Environmental barrier coating and related articles and methods
US20090186237A1 (en) 2008-01-18 2009-07-23 Rolls-Royce Corp. CMAS-Resistant Thermal Barrier Coatings
US20090202846A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Mohan Jayaraman Thermally adaptive surfaces for receiving thermal sprays
US20090297718A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 General Electric Company Methods of fabricating environmental barrier coatings for silicon based substrates
US20100015396A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-21 General Electric Company Barrier coatings, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
EP2344590B1 (en) * 2008-09-30 2016-11-30 Rolls-Royce Corporation Coating including a rare earth silicate-based layer including a second phase
US8658255B2 (en) * 2008-12-19 2014-02-25 General Electric Company Methods for making environmental barrier coatings and ceramic components having CMAS mitigation capability
US8273470B2 (en) * 2008-12-19 2012-09-25 General Electric Company Environmental barrier coatings providing CMAS mitigation capability for ceramic substrate components
US8658291B2 (en) * 2008-12-19 2014-02-25 General Electric Company CMAS mitigation compositions, environmental barrier coatings comprising the same, and ceramic components comprising the same
US8343589B2 (en) * 2008-12-19 2013-01-01 General Electric Company Methods for making environmental barrier coatings and ceramic components having CMAS mitigation capability
US8039113B2 (en) * 2008-12-19 2011-10-18 General Electric Company Environmental barrier coatings providing CMAS mitigation capability for ceramic substrate components
US8119247B2 (en) * 2008-12-19 2012-02-21 General Electric Company Environmental barrier coatings providing CMAS mitigation capability for ceramic substrate components
US20100154422A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Glen Harold Kirby Cmas mitigation compositions, environmental barrier coatings comprising the same, and ceramic components comprising the same
FR2942515B1 (fr) 2009-02-24 2015-07-03 Saint Gobain Ct Recherches Dispositif d'assemblage.
FR2942517B1 (fr) 2009-02-24 2015-07-03 Saint Gobain Ct Recherches Materiau compliant.
FR2942516B1 (fr) 2009-02-24 2015-07-03 Saint Gobain Ct Recherches Assemblage affleurant.
FR2942471A1 (fr) * 2009-02-24 2010-08-27 Saint Gobain Ct Recherches Piece ceramique revetue.
US20110203281A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 General Electric Company Article for high temperature service
US20110219775A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Jarmon David C High tolerance controlled surface for ceramic matrix composite component
CA2806172C (en) 2010-07-23 2015-04-28 Rolls-Royce Corporation Thermal barrier coatings including cmas-resistant thermal barrier coating layers
US20140261080A1 (en) 2010-08-27 2014-09-18 Rolls-Royce Corporation Rare earth silicate environmental barrier coatings
US9945036B2 (en) 2011-03-22 2018-04-17 General Electric Company Hot corrosion-resistant coatings and components protected therewith
US20130025291A1 (en) 2011-07-29 2013-01-31 General Electric Company System and method for protection of high temperature machinery components
WO2014138108A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 General Electric Company High temperature tolerant ceramic matrix composites and environmental barrier coatings
US20140342168A1 (en) 2013-05-17 2014-11-20 General Electric Company Article for high temperature service
FR3007028B1 (fr) * 2013-06-13 2015-07-03 Herakles Barriere environnementale pour substrat refractaire contenant du silicium
RU2535537C1 (ru) * 2013-08-08 2014-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП "ГНИИХТЭОС") Стеклокерамическое покрытие на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов и способ его получения
US10363584B2 (en) 2013-08-30 2019-07-30 General Electric Company Methods for removing barrier coatings, bondcoat and oxide layers from ceramic matrix composites
US9561986B2 (en) 2013-10-31 2017-02-07 General Electric Company Silica-forming articles having engineered surfaces to enhance resistance to creep sliding under high-temperature loading
US20150118444A1 (en) 2013-10-31 2015-04-30 General Electric Company Methods of manufacturing silica-forming articles having engineered surfaces to enhance resistance to creep sliding under high-temperature loading
US10022921B2 (en) 2013-12-19 2018-07-17 General Electric Company Turbine component patch delivery systems and methods
US9938839B2 (en) 2014-03-14 2018-04-10 General Electric Company Articles having reduced expansion and hermetic environmental barrier coatings and methods for their manufacture
US20160215631A1 (en) 2014-07-29 2016-07-28 General Electric Company Article comprising environmental barrier coating
CA2958298C (en) 2014-08-25 2022-10-04 General Electric Company Article for high temperature service
US10329205B2 (en) 2014-11-24 2019-06-25 Rolls-Royce Corporation Bond layer for silicon-containing substrates
WO2016129588A1 (ja) 2015-02-09 2016-08-18 三菱重工航空エンジン株式会社 コーティング部材、コーティング用材料、及び、コーティング部材の製造方法
US11365159B2 (en) 2015-02-09 2022-06-21 Mitsubishi Heavy Industries Aero Engines, Ltd. Coated member and method of manufacturing the same
US10458653B2 (en) * 2015-06-05 2019-10-29 Rolls-Royce Corporation Machinable CMC insert
US10465534B2 (en) 2015-06-05 2019-11-05 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Machinable CMC insert
US10472976B2 (en) * 2015-06-05 2019-11-12 Rolls-Royce Corporation Machinable CMC insert
US9969655B2 (en) 2015-10-08 2018-05-15 General Electric Company Articles with enhanced temperature capability
US20170167276A1 (en) 2015-12-09 2017-06-15 General Electric Company Article for high temperature service
CN106747670A (zh) * 2016-05-30 2017-05-31 北京航空航天大学 一种用于多元碳与陶瓷基复合材料的环境障涂层及其制备方法
US20180106154A1 (en) 2016-10-13 2018-04-19 General Electric Company Contoured bondcoat for environmental barrier coatings and methods for making contoured bondcoats for environmental barrier coatings
US10801111B2 (en) 2017-05-30 2020-10-13 Honeywell International Inc. Sintered-bonded high temperature coatings for ceramic turbomachine components
US11066339B2 (en) 2017-06-08 2021-07-20 General Electric Company Article for high temperature service
US20190017177A1 (en) 2017-07-17 2019-01-17 Rolls-Royce Corporation Thermal barrier coatings for components in high-temperature mechanical systems
US11655543B2 (en) 2017-08-08 2023-05-23 Rolls-Royce Corporation CMAS-resistant barrier coatings
US10851656B2 (en) 2017-09-27 2020-12-01 Rolls-Royce Corporation Multilayer environmental barrier coating
WO2019126174A1 (en) 2017-12-19 2019-06-27 Oerlikon Metco (Us) Inc. Erosion and cmas resistant coating for protecting ebc and cmc layers and thermal spray coating method
US11668198B2 (en) 2018-08-03 2023-06-06 Raytheon Technologies Corporation Fiber-reinforced self-healing environmental barrier coating
US11535571B2 (en) 2018-08-16 2022-12-27 Raytheon Technologies Corporation Environmental barrier coating for enhanced resistance to attack by molten silicate deposits
US11505506B2 (en) 2018-08-16 2022-11-22 Raytheon Technologies Corporation Self-healing environmental barrier coating
US10934220B2 (en) * 2018-08-16 2021-03-02 Raytheon Technologies Corporation Chemical and topological surface modification to enhance coating adhesion and compatibility
CN109516829B (zh) * 2018-11-08 2021-04-16 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种缓解多孔氮化硅与透明氧氮化铝陶瓷连接过程热应力的方法
US11034842B2 (en) * 2018-12-14 2021-06-15 General Electric Company Coating for improved surface finish
US20230391683A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-07 Raytheon Technologies Corporation Environmental barrier coating and method of making the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59116175A (ja) * 1982-12-22 1984-07-04 株式会社東芝 セラミツクス焼結部材
EP0211579B1 (en) 1985-08-02 1990-03-28 Ngk Insulators, Ltd. Method of making a silicon nitride sintered member
US5164266A (en) * 1989-10-24 1992-11-17 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Slidable ceramic member and method of manufacturing same
US5308806A (en) * 1992-01-13 1994-05-03 United Technologies Corporation Method for improving refractory metal fiber reinforced molybdenum disilicide composites
US5391404A (en) * 1993-03-15 1995-02-21 The United States Of America As Represented By The National Aeronautics And Space Administration Plasma sprayed mullite coatings on silicon-base ceramics
DE4436823C1 (de) 1994-10-14 1996-05-02 Haldenwanger Tech Keramik Gmbh Tragkörper aus SiC und dessen Verwendung
US5871820A (en) 1995-04-06 1999-02-16 General Electric Company Protection of thermal barrier coating with an impermeable barrier coating

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006143553A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Kawasaki Heavy Ind Ltd ＳｉＣ系繊維強化セラミックス複合材料耐環境コーティングおよびその製造方法
JP2007015913A (ja) * 2005-06-13 2007-01-25 General Electric Co <Ge> Ｅｂｃのためのシリコン含有基材の結合コートおよび同物を製造するプロセス
JP2016506315A (ja) * 2012-12-11 2016-03-03 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 環境障壁コーティング及びその方法
KR20200080945A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 국민대학교산학협력단 내환경 배리어층의 형성방법
KR102203857B1 (ko) 2018-12-27 2021-01-15 국민대학교산학협력단 내환경 배리어층의 형성방법
KR20210027765A (ko) * 2019-09-03 2021-03-11 한국세라믹기술원 이트륨계 세라믹 및 그 제조 방법
KR102272156B1 (ko) 2019-09-03 2021-07-01 한국세라믹기술원 이트륨계 세라믹 및 그 제조 방법

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