JP2003266588A - Durable heat-shielding coating member and its manufacturing method - Google Patents
Durable heat-shielding coating member and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンやジ
ェットエンジンなどの高温機器部品に適用される遮熱コ
ーティング部材およびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal barrier coating member applied to high temperature equipment parts such as a gas turbine and a jet engine, and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地球温暖化や省資源といった観点から、
ガスタービンやジェットエンジンなどの原動機において
は熱効率のさらなる向上が求められており、精力的な研
究開発が進められている。高効率化を達成するために
は、エネルギーロスを低減させるとともに、高温の燃焼
ガスにさらされる動翼、静翼、または燃焼器などの高温
機器に用いられる部材の耐用温度を高めることが必要と
なる。2. Description of the Related Art From the viewpoint of global warming and resource saving,
In engines such as gas turbines and jet engines, further improvement in thermal efficiency is required, and vigorous research and development are underway. In order to achieve high efficiency, it is necessary to reduce energy loss and increase the service temperature of members used for high temperature equipment such as moving blades, stationary blades, or combustors exposed to high temperature combustion gas. Become.
【０００３】耐用温度を向上させるために、まず材料自
体の耐熱性を向上させる研究が行われた。すでに、高温
部品用構造材料としてＮｉ、Ｃｏ、またはＦｅ基の超合
金の研究開発が進んでおり、実用化されているものも多
い。また、一方向凝固や単結晶にすることでさらに高温
強度を向上させる試みもある。しかしながら、この高温
材料は、融点の関係などから、１０００℃以上の温度で
は使用できないといった制約があった。In order to improve the service temperature, first of all, research has been conducted to improve the heat resistance of the material itself. Research and development of Ni-, Co-, or Fe-based superalloys have already been advanced as structural materials for high-temperature parts, and many of them have been put to practical use. There is also an attempt to further improve the high temperature strength by unidirectional solidification or forming a single crystal. However, this high-temperature material has a restriction that it cannot be used at a temperature of 1000 ° C. or higher because of its melting point.
【０００４】そこで、この改善策として、遮熱コーティ
ング（ＴＢＣ：Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｃｏａ
ｔｉｎｇ）を用いた技術が開発された。この遮熱コーテ
ィングは、金属基材表面に低熱伝導率の酸化物系セラミ
ックス層を形成することで熱を遮断し、金属基材の温度
上昇を防止するものである。遮熱コーティングとして
は、金属基材上に形成される耐食、耐酸化性に優れたＭ
ＣｒＡｌＹ（Ｍ：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅの少なくとも１種）
合金からなる金属結合層と、この金属結合層上に形成さ
れる安定化ジルコニアを主成分とするセラミックス遮熱
層からなる二層構造をとるのが一般的である。ここで、
結合層は、金属基材とセラミックス層との密着性を高
め、基材の腐食や酸化の防止を抑制する効果がある。Therefore, as a countermeasure for this, a thermal barrier coating (TBC: Thermal Barrier Coa) is used.
technology has been developed. This thermal barrier coating shields heat by forming an oxide-based ceramics layer having a low thermal conductivity on the surface of the metal base material and prevents the temperature rise of the metal base material. As a thermal barrier coating, M is formed on a metal substrate and has excellent corrosion resistance and oxidation resistance.
CrAlY (M: at least one of Ni, Co and Fe)
It is common to have a two-layer structure including a metal bonding layer made of an alloy and a ceramics heat shield layer having stabilized zirconia as a main component formed on the metal bonding layer. here,
The bonding layer has the effect of increasing the adhesion between the metal base material and the ceramics layer and suppressing the corrosion and oxidation of the base material.
【０００５】しかしながら、従来の遮熱コーティングで
は、セラミックス遮熱層の割れや剥離が起こることが問
題であった。このセラミックス遮熱層の割れや剥離は、
金属基材とセラミックス遮熱層との熱膨張差による発生
する熱応力や、セラミックス層直下の金属表面の酸化に
よる体積膨張によって生じるものと考えられている。一
旦、セラミックス遮熱層に割れや剥離が生じると遮熱特
性が低下するために、金属基材温度の上昇を招き、金属
基材の溶融、破壊などが起こる可能性があった。このよ
うなことは、機器運転上、避けなければならない問題で
ある。However, the conventional thermal barrier coating has a problem that cracking or peeling of the ceramic thermal barrier layer occurs. The cracking and peeling of this ceramic heat shield layer
It is considered to be caused by thermal stress generated due to the difference in thermal expansion between the metal base material and the ceramics heat shield layer, and volume expansion due to oxidation of the metal surface immediately below the ceramics layer. Once the ceramics heat shield layer is cracked or peeled off, the heat shield properties are deteriorated, which may cause an increase in the temperature of the metal base material, which may cause melting or destruction of the metal base material. This is a problem that must be avoided when operating the equipment.
【０００６】このような事態を防止するため、セラミッ
クス遮熱層の割れや剥離の発生要因である金属基材とセ
ラミックス遮熱層との間の熱膨張差や、結合層の酸化・
腐食などに注目した改善策が提案されている。例えば、
熱膨張差対策としては、結合層を傾斜組成化して熱応力
を緩和する方法、電子ビームＰＶＤ法によってセラミッ
クス遮熱層に縦割れを導入して熱応力を緩和する方法が
提案されており、一定の成果を挙げている。結合層の酸
化・腐食対策としては、酸素やアルカリ金属などの腐食
物質の侵入を防ぐ拡散バリアとなる層をセラミックス層
と結合層との間に中間層として用いることが提案されて
いる。中間層としては、例えばアルミナなどの酸素の拡
散の遅い酸化物層（特開平６−２５６９２６号公報）
や、Ａｕ，Ｐｔなどの貴金属層（特開平１０−９２３０
２号公報）、セラミックスと耐食性を有する金属の混合
層もしくは金属とセラミックスの傾斜組成層（特開平１
０−２７２７２２号公報）などを用いることが提案され
ている。In order to prevent such a situation, a difference in thermal expansion between the metal base material and the ceramics heat shield layer, which causes cracking or peeling of the ceramics heat shield layer, and oxidation / bonding of the bonding layer.
Improvement measures focusing on corrosion have been proposed. For example,
As a measure against the difference in thermal expansion, there have been proposed a method of relaxing the thermal stress by forming a gradient composition in the bonding layer, and a method of relaxing the thermal stress by introducing vertical cracks in the ceramics heat shield layer by the electron beam PVD method. Has achieved results. As a measure against oxidation / corrosion of the bonding layer, it has been proposed to use a layer serving as a diffusion barrier for preventing the intrusion of corrosive substances such as oxygen and alkali metals as an intermediate layer between the ceramic layer and the bonding layer. As the intermediate layer, for example, an oxide layer such as alumina having slow oxygen diffusion (Japanese Patent Laid-Open No. 6-256926).
Or a noble metal layer such as Au or Pt (Japanese Patent Laid-Open No. 10-9230).
No. 2), a mixed layer of ceramics and a metal having corrosion resistance, or a gradient composition layer of metal and ceramics (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 1
0-272722) is proposed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中間層
として酸化物を用いた場合、熱膨張率が小さいために熱
応力によってき裂が生じやすいことが問題となる。ま
た、金属のみ、もしくは金属を多く含む層では遮熱効果
に劣るといった問題があった。However, when an oxide is used as the intermediate layer, there is a problem that cracks are likely to occur due to thermal stress due to the small coefficient of thermal expansion. Further, there is a problem that the heat shielding effect is poor in a layer containing only metal or a large amount of metal.
【０００８】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、耐食性および遮熱性に優れる中間
層を備えることにより、耐久性に優れる遮熱コーティン
グを提供することである。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a thermal barrier coating having excellent durability by including an intermediate layer having excellent corrosion resistance and thermal barrier properties.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
従来の問題点を解決するために、金属結合層とセラミッ
クス遮断層との間に設けられる中間層を、セラミックス
と金属との複合層とするとともに、複合層におけるセラ
ミックスと金属との存在形態に着目して研究したとこ
ろ、耐食性と遮熱性とを効果的に発現させることができ
る複合形態を見出し、本発明を完成した。すなわち、本
発明によれば以下の手段が提供される。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present inventors have made an intermediate layer provided between a metal bonding layer and a ceramics blocking layer a composite of ceramics and metal. As a result of conducting research by focusing on the existence form of ceramics and metal in the composite layer as well as forming the layer, the present invention has been completed by finding a composite form capable of effectively exhibiting corrosion resistance and heat shielding property. That is, according to the present invention, the following means are provided.
【００１０】（１）金属基材上に遮熱コーティング層を
備える、遮熱コーティング部材であって、遮熱コーティ
ング層は、表層側から順に以下の層；
（ａ）セラミックス遮熱層、及び（ｂ）粒子状のセラミ
ックス相とこれらのセラミックス相間に連続状に備えら
れる金属相とからなる中間層、を備える、部材。
（２）金属基材上に遮熱コーティング層を備える、遮熱
コーティング部材であって、遮熱コーティング層は、表
層側から順に以下の層；
（ａ）セラミックス遮熱層、及び（ｂ）表面が金属で被
覆されたセラミックス粒子が相互に結合されて形成され
るセラミックス相と金属相とからなる中間層、を備え
る、部材。
（３）前記中間層における金属相は１ｖｏｌ％以上５０
ｖｏｌ％以下である、（１）又は（２）記載の部材。
（４）前記中間層のセラミックス遮熱層側ではセラミッ
クス相を５０ｖｏｌ％以上含み、金属基材側では金属相
を５０ｖｏｌ％以上含み、その間の組成比を連続的ある
いは非連続的に変化させた傾斜組成を有する、（１）又
は（２）記載の部材。
（５）前記金属被覆セラミックス粒子の被覆金属は、Ｐ
ｔ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される１種あるい
は２種以上である、（１）〜（４）のいずれかに記載の
部材。
（６）前記金属被覆セラミックス粒子のセラミックス粒
子は、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、
及びＴｉＯ2からなる群から選択される１種あるいは２
種以上の成分を含有する、（１）〜（５）のいずれかに
記載の部材。
（７）金属基材上に遮熱コーティング層を備える遮熱コ
ーティング部材の製造方法であって、金属基材上に金属
結合層を形成する工程と、金属結合層上に、表面が金属
で被覆されたセラミックス粒子を溶射して、金属・セラ
ミックス混合層を形成する工程と、金属・セラミックス
混合層上に、セラミックス遮熱層を形成する工程、とを
備える、方法。
（８）前記金属・セラミックス混合層の形成工程では、
表層側に向かってセラミックス相の組成比が増加するよ
うにする、（７）記載の方法。(1) A thermal barrier coating member having a thermal barrier coating layer on a metal substrate, wherein the thermal barrier coating layers are the following layers in order from the surface side: (a) a ceramic thermal barrier layer, and ( b) A member provided with an intermediate layer comprising a particulate ceramic phase and a metal phase continuously provided between these ceramic phases. (2) A thermal barrier coating member comprising a thermal barrier coating layer on a metal substrate, the thermal barrier coating layers being the following layers in order from the surface side: (a) ceramic thermal barrier layer, and (b) surface A member comprising: an intermediate layer composed of a ceramic phase and a metal phase, which is formed by mutually bonding ceramic particles coated with a metal. (3) The metal phase in the intermediate layer is 1 vol% or more 50
The member according to (1) or (2), which is at most vol%. (4) Gradient in which the ceramic heat shield layer side of the intermediate layer contains 50 vol% or more of the ceramic phase, the metal base side contains 50 vol% or more of the metal phase, and the composition ratio therebetween is continuously or discontinuously changed. The member according to (1) or (2), which has a composition. (5) The coating metal of the metal-coated ceramic particles is P
The member according to any one of (1) to (4), which is one kind or two or more kinds selected from the group consisting of t, Au, and Ir. (6) The ceramic particles of the metal-coated ceramic particles are Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , MgO, SiO 2 ,
And one or two selected from the group consisting of TiO 2
The member according to any one of (1) to (5), which contains at least one component. (7) A method of manufacturing a thermal barrier coating member having a thermal barrier coating layer on a metal base material, the method comprising forming a metal bonding layer on the metal base material, and coating the surface of the metal bonding layer with a metal. And a step of forming a metal / ceramics mixed layer by thermal spraying the formed ceramic particles, and a step of forming a ceramics heat shield layer on the metal / ceramics mixed layer. (8) In the step of forming the metal / ceramics mixed layer,
The method according to (7), wherein the composition ratio of the ceramic phase is increased toward the surface layer side.
【００１１】これらの発明によれば、セラミックス遮熱
層と金属基材との中間に、粒子状のセラミックス相とこ
れらのセラミックス相間に隔膜状かつ連続状に備えられ
る金属相とからなる中間層、あるいは、表面が金属で被
覆されたセラミックス粒子が相互に結合されて形成され
るセラミックス相と金属相とからなる中間層を備えるこ
とにより、酸素などの耐食性物質の侵入を防ぐと同時
に、遮熱効果を確保することにより、遮熱コーティング
の耐久性を向上することができる。According to these inventions, an intermediate layer consisting of a particulate ceramic phase and a metallic phase continuously provided between these ceramic phases in the form of a diaphragm is provided between the ceramic heat shield layer and the metal substrate. Alternatively, by providing an intermediate layer composed of a ceramic phase and a metal phase, which are formed by bonding ceramic particles whose surfaces are coated with a metal to each other, the invasion of corrosion resistant substances such as oxygen can be prevented, and at the same time, the heat shield effect can be obtained. By ensuring the above, the durability of the thermal barrier coating can be improved.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明に係る遮熱コーティング層
は、表層側から順に、セラミックス遮熱層、粒子状のセ
ラミックス相とこれらのセラミックス相間に隔膜状かつ
連続状に備えられる金属相とからなる中間層、あるい
は、表面が金属で被覆されたセラミックス粒子が相互に
結合されて形成されるセラミックス相と金属相とからな
る中間層とを備えている。また、この中間層と金属基材
との間に、金属基材の表面を被覆する金属結合層を備え
ることもできる。以下、金属基材２表面に形成された本
遮熱コーティング層４の一形態を図１に例示し、これを
参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. The thermal barrier coating layer according to the present invention comprises, in order from the surface layer side, a ceramic thermal barrier layer, an intermediate layer composed of a particulate ceramic phase and a metallic phase continuously provided between these ceramic phases in a diaphragm or surface. Is provided with an intermediate layer composed of a ceramic phase and a metal phase, which are formed by mutually bonding ceramic particles coated with a metal. Further, a metal bonding layer that covers the surface of the metal base material may be provided between the intermediate layer and the metal base material. Hereinafter, one form of the present thermal barrier coating layer 4 formed on the surface of the metal substrate 2 is illustrated in FIG. 1 and will be described with reference to this.
【００１３】セラミックス遮熱層６としては、従来当該
遮熱コーティング技術分野で使用されている各種の低熱
伝導性セラミックス層を採用することができる。一般的
には、安定化もしくは部分安定化ジルコニアが用いられ
るが、特に、安定化材として、Ｙ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｅｒ
2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、及びＣｅＯ2からな
る群から選択される１種あるいは２種以上を組み合わせ
て用いた安定化あるいは部分安定化ジルコニアを使用す
ることが好ましい。セラミックス遮熱層６は、大気プラ
ズマ溶射等の溶射または電子ビーム物理蒸着法（ＥＢ−
ＰＶＤ）等によって厚さ１００〜５００μｍに形成する
ことができる。As the ceramic thermal barrier layer 6, various low thermal conductive ceramic layers conventionally used in the thermal barrier coating technical field can be adopted. Generally, stabilized or partially stabilized zirconia is used, and particularly, Y 2 O 3 , Sc 2 O 3 and Er are used as the stabilizer.
It is preferable to use stabilized or partially stabilized zirconia using one kind or a combination of two or more kinds selected from the group consisting of 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, CaO, and CeO 2 . The ceramic thermal barrier layer 6 is formed by thermal spraying such as atmospheric plasma spraying or electron beam physical vapor deposition (EB-).
It can be formed to have a thickness of 100 to 500 μm by PVD or the like.
【００１４】中間層８は、セラミックス相１０と金属相
１２とから構成されている。セラミックス相１０は、酸
素の拡散速度が低く、耐食性にもすぐれたセラミックス
で構成されていることが好ましい。具体的には、Ａｌ2
Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の
セラミックス成分で構成されている。これらの成分のう
ち１種類あるいは２種類以上が組み合わされていてもよ
い。好ましくは、Ａｌ 2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＯであり、よ
り好ましくは、Ａｌ2Ｏ3である。金属相１２は、耐酸化
性の金属で構成されていることが好ましく、より好まし
くは各種貴金属で構成されている。例えば、Ｐｔ、Ａ
ｕ、Ｉｒである。これらの各種金属は単体、あるいはこ
れらのいずれか１種あるいは２種以上を主成分として含
有する合金として使用することができる。融点等の観点
から、金属成分として好ましくは、Ｐｔ、Ｉｒであり、
より好ましくは、Ｐｔである。The intermediate layer 8 has a ceramic phase 10 and a metal phase.
It is composed of 12 and. The ceramic phase 10 is an acid
Ceramics with low element diffusion rate and excellent corrosion resistance
It is preferable that Specifically, Al2
O3, Y2O3, ZrO2, MgO, SiO2, TiO2Etc.
It is composed of ceramic components. These ingredients
One or two or more types may be combined
Yes. Preferably, Al 2O3, Y2O3, MgO
More preferably Al2O3Is. The metal phase 12 is resistant to oxidation
It is preferable and more preferable to be composed of a metallic material.
It is composed of various precious metals. For example, Pt, A
u and Ir. These various metals can be used individually or
Contains any one or more of these as the main component
It can be used as an alloy having. Point of view such as melting point
Therefore, Pt and Ir are preferable as the metal component,
More preferably, it is Pt.
【００１５】中間層８は、粒子状のセラミックス相１０
とこれらのセラミックス相１０間に連続状に備えられる
金属相１２とからなることが好ましい。セラミックス相
１０と金属相１２とがこのような存在状態を採ることに
より、酸素の侵入経路であるセラミックス相１０の気孔
や亀裂を金属相１２が効果的に封孔して酸素などの腐食
性物質の侵入を抑制し、耐食性を向上させるとともに、
熱膨張係数を金属結合層１４あるいは金属基材２に近づ
けて、熱応力を緩和させることができる。また、金属相
１２の体積分率を低く抑制できるために、セラミックス
相１０による遮熱性能を効果的に発揮させることができ
る。The intermediate layer 8 comprises a particulate ceramic phase 10
And a metal phase 12 continuously provided between these ceramic phases 10. By taking such an existing state between the ceramic phase 10 and the metal phase 12, the metal phase 12 effectively seals the pores and cracks of the ceramic phase 10 which are the invasion path of oxygen, and the corrosive substance such as oxygen. Suppresses invasion of the metal and improves corrosion resistance,
The thermal expansion coefficient can be brought close to that of the metal bonding layer 14 or the metal base material 2 to alleviate the thermal stress. Further, since the volume fraction of the metal phase 12 can be suppressed to be low, the heat shield performance by the ceramic phase 10 can be effectively exhibited.
【００１６】金属相１２は、セラミックス相１０間に連
続状に備えられている。ここで、セラミックス相１０間
に連続状に備えられるとは、金属相１２が、セラミック
ス相１０との関係において隣接するセラミックス相１０
を隔てるように介在するとともに、金属相１２自体が全
体のマトリックスにおいて実質的に連続していることを
意味する。例えば、中間層８の全体に分散される粒子状
のセラミックス相１０と隣接する粒子状のセラミックス
相１０との間に金属相１２が双方のセラミックス相１０
の周囲に沿うとともに離隔する膜状に存在する状態や、
金属相１２が中間層８に分散される粒子状のセラミック
ス相１０をその被膜状部分で囲繞しつつ、かつ金属相１
２自体が全体として３次元のネットワーク状に中間層８
に分散されている状態等が例示できる。なお、部分的に
隣接するセラミックス相１０間に金属相１２が介在され
ない部位を備えていてもよい。この場合、隣接するセラ
ミックス相１０が凝集して全体として粒子状のセラミッ
クス相１０を構成しているとみなすことができ、このよ
うな凝集状のセラミックス相１０を含んでいる場合であ
っても、金属相１２が全体としてセラミックス相１０と
の関係において連続状（あるいは同時に隔膜状）であれ
ばよい。なお、中間層８の層厚は、約１μｍ以上約３０
０μｍ以下であることが好ましい。１μｍ未満である
と、酸素遮断効果が小さくなりすぎるためであり、３０
０μｍを超えると中間層８の表面が平滑となりセラミッ
クス遮熱層６の密着性が低下しやすくなるからである。
より好ましくは、約１０μｍ以上約２００μｍ以下であ
る。The metal phase 12 is continuously provided between the ceramic phases 10. Here, being provided continuously between the ceramic phases 10 means that the metal phases 12 are adjacent to each other in relation to the ceramic phase 10.
And means that the metal phase 12 itself is substantially continuous in the entire matrix. For example, between the particulate ceramic phase 10 dispersed in the whole of the intermediate layer 8 and the adjacent particulate ceramic phase 10, the metal phase 12 has both the ceramic phases 10.
A state that exists in the form of a film that separates along the periphery of,
While surrounding the particulate ceramic phase 10 in which the metal phase 12 is dispersed in the intermediate layer 8 with the film-like portion thereof, the metal phase 1
2 itself is a middle layer 8 in the form of a three-dimensional network as a whole.
The state of being dispersed in can be exemplified. It should be noted that a portion where the metal phase 12 is not interposed may be provided between the ceramic phases 10 that are partially adjacent to each other. In this case, it can be considered that the adjacent ceramic phases 10 are aggregated to form the particulate ceramic phase 10 as a whole, and even when such an aggregated ceramic phase 10 is included, It suffices if the metal phase 12 as a whole is continuous (or at the same time a diaphragm) in relation to the ceramic phase 10. The layer thickness of the intermediate layer 8 is about 1 μm or more and about 30 μm or more.
It is preferably 0 μm or less. This is because if it is less than 1 μm, the oxygen barrier effect becomes too small.
This is because if the thickness exceeds 0 μm, the surface of the intermediate layer 8 becomes smooth and the adhesion of the ceramics heat shield layer 6 is likely to deteriorate.
More preferably, it is about 10 μm or more and about 200 μm or less.
【００１７】セラミックス相１０の粒子形態は特に問わ
ず、球状、棒状、ファイバ状、不定形状等を採用でき
る。好ましくは、球状、棒状である。また、粒子の大き
さは、特に限定しないが、約３０μｍ〜約１００μｍで
あることが好ましい。３０μｍ未満であると、金属相１
２の連続性が妨げられるおそれがあり、１００μｍを超
えると、応力が金属相１２に集中するおそれがあるから
である。中間層８が、このようなセラミックス相１０と
金属相１２が均一に分散した層である場合には、金属相
１２の組成比が５０ｖｏｌ％以下であることが好まし
い。５０ｖｏｌ％を超えると、金属相１２が多くなるこ
とによる遮熱性の低下によって不都合が生じやすくな
り、中間層８の機能が顕著に低下しやすくなる。より好
ましくは、金属相１２の組成比は、３０ｖｏｌ％以下と
し、さらに好ましくは、２０ｖｏｌ％以下とする。な
お、金属相１２の下限は、少なくとも１ｖｏｌ％とする
ことが好ましい。１ｖｏｌ％未満であると、金属相１２
の組成比が少なすぎて、熱応力の緩和ができなくなるか
らである。より好ましくは、５ｖｏｌ％以上とする。The particle form of the ceramic phase 10 is not particularly limited, and a spherical shape, a rod shape, a fiber shape, an irregular shape or the like can be adopted. It is preferably spherical or rod-shaped. The size of the particles is not particularly limited, but is preferably about 30 μm to about 100 μm. If it is less than 30 μm, the metal phase 1
This is because the continuity of No. 2 may be disturbed, and if it exceeds 100 μm, stress may concentrate on the metal phase 12. When the intermediate layer 8 is a layer in which the ceramic phase 10 and the metal phase 12 are uniformly dispersed, the composition ratio of the metal phase 12 is preferably 50 vol% or less. If it exceeds 50 vol%, a problem is likely to occur due to a decrease in heat shielding property due to an increase in the amount of metal phase 12, and the function of the intermediate layer 8 tends to be significantly decreased. More preferably, the composition ratio of the metal phase 12 is 30 vol% or less, and further preferably 20 vol% or less. The lower limit of the metal phase 12 is preferably at least 1 vol%. If it is less than 1 vol%, the metal phase 12
This is because the composition ratio of is too small to relax the thermal stress. More preferably, it is 5 vol% or more.
【００１８】また、中間層８においては、全体を均一な
分散状態とするのみに限定することなく、表層側と金属
基材２側とで金属相１２とセラミックス相１０との組成
比を異ならせることができる。例えば、表層側に向かっ
てセラミックス相１０の組成比が連続的あるいは非連続
的に増加し、基材２側に向かって金属相１２の組成比が
連続的あるいは非連続的に増加するような傾斜組成を有
するようにしてもよい。具体的には、セラミックス遮熱
層６側において、セラミックス相１０を５０ｖｏｌ％以
上含み、金属基材２側では、金属相１２を５０ｖｏｌ％
以上を含み、その間の組成比を連続的あるいは非連続的
に変化させて傾斜組成を有するようにすることができ
る。セラミックス相１０がセラミックス遮熱層６側にお
いて５０ｖｏｌ％未満であると、界面における熱応力が
問題となるからであり、金属相１２が金属基材２側にお
いて５０ｖｏｌ％未満であると金属結合層との密着性が
低下するからである。より好ましくは、それぞれ８０ｖ
ｏｌ％以上である。Further, in the intermediate layer 8, the composition ratio of the metal phase 12 and the ceramic phase 10 is made different between the surface layer side and the metal base material 2 side, without being limited to only a uniform dispersion state. be able to. For example, a gradient such that the composition ratio of the ceramic phase 10 continuously or discontinuously increases toward the surface layer side and the composition ratio of the metal phase 12 continuously or discontinuously increases toward the substrate 2 side. It may have a composition. Specifically, the ceramic heat shield layer 6 side contains 50 vol% or more of the ceramic phase 10, and the metal base 2 side contains 50 vol% of the metal phase 12.
Including the above, the composition ratio between them can be changed continuously or discontinuously so as to have a graded composition. This is because if the ceramic phase 10 is less than 50 vol% on the ceramic heat shield layer 6 side, the thermal stress at the interface becomes a problem, and if the metal phase 12 is less than 50 vol% on the metal base material 2 side, a metal bonding layer is formed. This is because the adhesiveness of is reduced. More preferably, 80v each
It is ol% or more.
【００１９】図２に示すように、中間層８は、セラミッ
クス粒子２２の表面が金属２４で被覆されて形成される
金属被覆セラミックス粒子２０が相互に結合されて形成
されるセラミックス相１０と金属相１２とからなる構成
であるという側面も有している。このような金属被覆粒
子２０が相互に結合されることにより、上記したセラミ
ックス相１０と金属相１２との存在形態となる。したが
って、中間層８を形成するのに好ましい方法としては、
上記金属被覆セラミックス粒子２０を金属基材２側の表
面にコーティングする方法を挙げることができる。この
ような金属被覆セラミックス粒子２０は、例えば、セラ
ミックス相１０を構成しうる上記各種のセラミックス粒
子２２の表面に、例えば、金属相１２を構成する上記各
種金属や合金の粒子あるいは層を付与することにより形
成することができる。セラミックス粒子２２の形態はセ
ラミックス相１０の形状に対応しており、特に限定され
ないものの、セラミックス相１０のために好ましいとさ
れる形状を採用することができる。As shown in FIG. 2, the intermediate layer 8 has a ceramic phase 10 and a metal phase formed by bonding metal-coated ceramic particles 20 formed by coating the surfaces of the ceramic particles 22 with a metal 24. It also has the aspect that it is composed of 12. By binding such metal-coated particles 20 to each other, the above-described existence state of the ceramic phase 10 and the metal phase 12 is obtained. Therefore, as a preferable method for forming the intermediate layer 8,
A method of coating the metal-coated ceramic particles 20 on the surface on the side of the metal substrate 2 can be mentioned. In such a metal-coated ceramic particle 20, for example, particles or layers of the above-mentioned various metals or alloys forming the metal phase 12 are provided on the surface of the above-mentioned various ceramic particles 22 that can form the ceramic phase 10. Can be formed by. The shape of the ceramic particles 22 corresponds to the shape of the ceramic phase 10, and is not particularly limited, but a shape that is preferable for the ceramic phase 10 can be adopted.
【００２０】金属２４は、セラミックス粒子２２の表面
に対して粒子状にあるいは膜状に付与されることができ
る。また、金属２４は必ずしも、セラミックス粒子２２
の表面全体を覆わなくてもよく、部分的に被覆されない
粒子表面が存在していてもよい。好ましくは、セラミッ
クス粒子２２の約５０％以上が覆われているようにす
る。金属２４は、金属粒子がセラミックス粒子２２の表
面に機械的混合により結合されていてもよいし、また、
メッキ法等によりセラミックス粒子２２の表面に付与さ
れていてもよい。さらに、溶融した金属２４を液滴化し
てセラミックス粒子２２表面に付与してもよい。このよ
うな金属被覆セラミックス粒子２２の各種製造方法は公
知であり、得ようとする金属被覆セラミックス粒子２０
の種類に応じて適切な方法を適宜選択して所望の粒子を
得ることができる。The metal 24 can be applied to the surface of the ceramic particles 22 in the form of particles or a film. Further, the metal 24 is not always the ceramic particles 22.
May not be entirely covered, and there may be a partially uncoated particle surface. Preferably, about 50% or more of the ceramic particles 22 are covered. The metal 24 may have metal particles bonded to the surface of the ceramic particles 22 by mechanical mixing, or
It may be provided on the surface of the ceramic particles 22 by a plating method or the like. Furthermore, the molten metal 24 may be formed into droplets and applied to the surface of the ceramic particles 22. Various methods for producing such metal-coated ceramic particles 22 are known, and the metal-coated ceramic particles 20 to be obtained are known.
The desired particles can be obtained by appropriately selecting an appropriate method depending on the type of the.
【００２１】なお、セラミックス粒子２２に対する金属
の付与量は、セラミックス粒子２２と金属２４との体積
の総量に対して約１ｖｏｌ％以上約５０ｖｏｌ％以下と
することが好ましい。より好ましくは、５ｖｏｌ％以上
３０ｖｏｌ％以下である。また、これらの組成比は、上
記中間層８におけるセラミックス相１０と金属相１２と
の好ましい組成比に対応して各種設定することもでき
る。さらに、傾斜組成構造を得ようとするときには、セ
ラミックス粒子２２に対する金属２４の被覆量を傾斜組
成に併せて増減するようにすると、容易に傾斜組成構造
を得ることができる。この手法は、特に溶射により中間
層８を構成する場合において有用である。The amount of metal added to the ceramic particles 22 is preferably about 1 vol% or more and about 50 vol% or less with respect to the total volume of the ceramic particles 22 and the metal 24. More preferably, it is 5 vol% or more and 30 vol% or less. Further, these composition ratios can be variously set in accordance with the preferable composition ratio of the ceramic phase 10 and the metal phase 12 in the intermediate layer 8. Furthermore, when an inclined composition structure is to be obtained, the gradient composition structure can be easily obtained by increasing or decreasing the coating amount of the metal 24 on the ceramic particles 22 in accordance with the inclination composition. This method is particularly useful when the intermediate layer 8 is formed by thermal spraying.
【００２２】このような金属被覆セラミックス粒子２０
の１種あるいは２種以上を金属基材２側の表面において
相互に結合させるには、粒子２０を当該表面に対して溶
射することが好ましい。溶射により製膜することによ
り、容易にかつ緻密な中間層８を形成することができ
る。また必要に応じて、セラミックス相１０や金属相１
２の組成比を傾斜組成とする場合には、連続的あるいは
非連続的に溶射する金属被覆粒子２０の種類を変化させ
ることにより傾斜組成構造を容易に得ることができる。Such metal-coated ceramic particles 20
In order to bond one type or two or more types of the above to each other on the surface on the side of the metal substrate 2, it is preferable to spray the particles 20 onto the surface. By forming the film by thermal spraying, it is possible to easily and densely form the intermediate layer 8. If necessary, the ceramic phase 10 or the metal phase 1
When the composition ratio of 2 is a gradient composition, a gradient composition structure can be easily obtained by changing the type of the metal-coated particles 20 that are sprayed continuously or discontinuously.
【００２３】本遮熱コーティング層４には、図１に示す
ように金属結合層１４を備えることもできる。金属結合
層１４は、金属基材２の表面を被覆するように備えられ
ている。金属結合層１４を備える場合には、中間層８
は、金属結合層１４上に備えられ、そうでない場合に
は、金属基材２の表面に直接備えられることになる。金
属結合層１４を備えることが、密着性が高く剥離しにく
い遮熱コーティング層４が得られる点において好まし
い。The thermal barrier coating layer 4 can also be provided with a metal bonding layer 14 as shown in FIG. The metal bonding layer 14 is provided so as to cover the surface of the metal base material 2. When the metal bonding layer 14 is provided, the intermediate layer 8
Will be provided on the metal bonding layer 14, otherwise it will be provided directly on the surface of the metal substrate 2. The provision of the metal bonding layer 14 is preferable in that the thermal barrier coating layer 4 having high adhesiveness and hardly peeling can be obtained.
【００２４】金属結合層１４としては、従来当該遮熱コ
ーティング技術分野で使用されている各種合金層を採用
することができる。例えば、ＭＣｒＡｌＹ合金（Ｍ：Ｎ
ｉ、Ｃｏ及びＦｅからなる群から選択される１種あるい
は２種以上からなる合金）を使用することができる。金
属結合層１４の厚さは特に限定しないが、一般的には、
５０〜１００μｍである。金属結合層１４は、通常は、
これらの合金粒子を減圧プラズマ溶射等の溶射により、
金属基材２表面に付与することにより、あるいは物理蒸
着（ＰＶＤ）等により金属基材２表面に形成することが
できる。As the metal bonding layer 14, various alloy layers conventionally used in the thermal barrier coating technical field can be adopted. For example, MCrAlY alloy (M: N
It is possible to use one or two or more alloys selected from the group consisting of i, Co and Fe). The thickness of the metal bonding layer 14 is not particularly limited, but generally,
It is 50 to 100 μm. The metal bonding layer 14 is typically
By spraying these alloy particles with low pressure plasma spraying,
It can be formed on the surface of the metal substrate 2 by applying it to the surface of the metal substrate 2 or by physical vapor deposition (PVD) or the like.
【００２５】このような遮熱コーティング層４は、通
常、金属基材２上に金属結合層１４を形成し、あるいは
形成することなく、中間層８を形成し、中間層８上にセ
ラミックス遮熱層６を形成することにより製造すること
ができる。Such a thermal barrier coating layer 4 usually forms the intermediate layer 8 with or without the metal bonding layer 14 formed on the metal substrate 2, and the ceramic thermal barrier layer is formed on the intermediate layer 8. It can be manufactured by forming the layer 6.
【００２６】以上説明した構造を有する本遮熱コーティ
ング層４は、実使用環境下においては、高温のために軟
化した隔膜状かつ連続状の金属相１２が、酸素の侵入経
路である気孔や微小き裂を封孔し、酸素侵入を抑制する
とともに、セラミックス遮熱層６と金属結合層１４ある
いは金属基材２との間に生じうる熱応力を緩和させる役
割を担う。In the thermal barrier coating layer 4 having the structure described above, in the actual use environment, the diaphragm-like and continuous metal phase 12 softened due to a high temperature has pores and microscopic holes which are oxygen invasion paths. It serves to seal cracks, suppress oxygen intrusion, and alleviate thermal stress that may occur between the ceramic heat shield layer 6 and the metal bonding layer 14 or the metal substrate 2.
【００２７】金属で被覆したセラミックス粒子２０を用
いることで、金属結合層への酸素や腐食成分の透過を抑
制するとともに、金属結合層とセラミックス遮熱層との
熱応力を緩和して、セラミックス遮熱コーティングの長
寿命化を図ることができる。本発明のセラミックス遮熱
コーティングをガスタービンやジェットエンジンなどの
高温用部材に適用する場合は、これらの部材の長寿命化
による性能向上が図れる。By using the ceramic particles 20 coated with a metal, the permeation of oxygen and corrosive components to the metal bonding layer is suppressed, and the thermal stress between the metal bonding layer and the ceramics heat shield layer is relaxed, so that the ceramics shield is formed. The life of the thermal coating can be extended. When the ceramics thermal barrier coating of the present invention is applied to high temperature members such as gas turbines and jet engines, it is possible to improve the performance by extending the life of these members.
【００２８】[0028]
【実施例】以下、本発明の実施の形態について説明する
が、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるもので
はなく、適宜変更して実施することができるものであ
る。
（実施例）図１を参照して説明する。ガスタービン翼に
用いられる超合金（インコネル７３８）からなる平板の
金属基材２上に、第一層として減圧プラズマ溶射にてＮ
ｉＣｏＣｒＡｌＹ合金からなる金属結合層１４を１００
μｍ施工した後、その上に第二層として、機械的混合法
によって合成したＰｔ被覆型Ａｌ2Ｏ3粒子（Ｐｔ量：１
０体積％、平均粒径約３０μｍ）を原料粉末として中間
層８を減圧プラズマ溶射にて５０μｍ施工した。さらに
第三層としてＹ2Ｏ3で安定化したジルコニア粒子を用い
て大気プラズマ溶射にてセラミックス遮熱層６を約２０
０μｍ施工した。Embodiments of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be modified as appropriate. (Embodiment) This will be described with reference to FIG. On the flat metal base material 2 made of a superalloy (Inconel 738) used for a gas turbine blade, N is formed by low pressure plasma spraying as a first layer.
The metal bonding layer 14 made of iCoCrAlY alloy is 100
After Pm coating, a Pt-coated Al 2 O 3 particles (Pt amount: 1
The intermediate layer 8 was applied with 50 μm by low pressure plasma spraying using 0% by volume and an average particle diameter of about 30 μm as a raw material powder. Further, as a third layer, zirconia particles stabilized with Y 2 O 3 were used to form about 20 ceramic heat shield layers 6 by atmospheric plasma spraying.
0 μm was applied.
【００２９】（比較例）図３を参照して説明する。実施
例において用いられたものと同じガスタービン翼に用い
られる超合金からなる平板の金属基材２上に第一層とし
て減圧プラズマ溶射にてＮｉＣｏＣｒＡｌＹ合金からな
る金属結合１４を１００μｍ施工した後、その上に第二
層としてＹ 2Ｏ3で安定化したジルコニアからなるセラミ
ックス遮熱層６を大気プラズマ溶射にて約２００μｍ施
工した。(Comparative Example) A description will be given with reference to FIG. Implementation
Used on the same gas turbine blades used in the example
As a first layer on a flat metal substrate 2 made of a super alloy
Made of NiCoCrAlY alloy by low pressure plasma spraying.
After applying 100 μm of metal bond 14 to
Y as a layer 2O3Ceramics made of zirconia stabilized with
Approximately 200 μm of the heat shield layer 6 by atmospheric plasma spraying
I worked.
【００３０】これら２つの試験体について、バーナーリ
グ試験により熱衝撃特性を評価した。試験条件は、基材
２底面を水で冷却しつつ、加熱６分（表面加熱温度：１
１００℃）、冷却４分の熱サイクルを与え、剥離までの
サイクル数を評価した。また、１０サイクル毎にサンプ
ルの重量増加率を測定した。バーナーリグ試験の結果を
図４に示す。さらに図５に酸化増量と熱サイクル数の関
係を示す。比較例に比べて実施例では熱サイクル寿命が
約３倍となり、皮膜剥離寿命が長くなることがわかる。
重量増加率も実施例の方が比較例よりも重量増加率が小
さく、皮膜の耐酸化特性が向上していることがわかる。
以上のことから、本発明による中間層の挿入によって、
耐酸化性が向上し、皮膜剥離寿命が長くなったものと結
論される。The thermal shock characteristics of these two test bodies were evaluated by a burner rig test. The test conditions are heating for 6 minutes (surface heating temperature: 1 while cooling the bottom surface of the base material 2 with water).
A thermal cycle of 100 ° C.) and cooling for 4 minutes was applied to evaluate the number of cycles until peeling. The weight increase rate of the sample was measured every 10 cycles. The results of the burner rig test are shown in FIG. Further, FIG. 5 shows the relationship between the increased amount of oxidation and the number of thermal cycles. It can be seen that the thermal cycle life is about three times longer and the film peeling life is longer in the example than in the comparative example.
It can be seen that the weight increase rate of the example is smaller than that of the comparative example, and the oxidation resistance of the coating is improved.
From the above, by inserting the intermediate layer according to the present invention,
It is concluded that the oxidation resistance is improved and the film peeling life is extended.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、耐食性及び遮熱性に優
れる中間層を備えることにより、耐久性に優れる遮熱コ
ーティングを提供することができる。According to the present invention, a thermal barrier coating having excellent durability can be provided by providing an intermediate layer having excellent corrosion resistance and thermal barrier properties.
【図１】本発明の耐久性遮熱コーティングの概念断面図
である。1 is a conceptual cross-sectional view of a durable thermal barrier coating of the present invention.
【図２】中間層が、金属被覆セラミックス粒子が相互に
結合して形成されていることを示す図である。FIG. 2 is a view showing that an intermediate layer is formed by bonding metal-coated ceramic particles to each other.
【図３】比較例の従来型遮熱コーティングの概念断面図
である。FIG. 3 is a conceptual cross-sectional view of a conventional thermal barrier coating of a comparative example.
【図４】実施例及び比較例における熱衝撃試験結果を示
し、剥離までの熱サイクル数を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of thermal shock tests in Examples and Comparative Examples and showing the number of thermal cycles until peeling.
【図５】実施例及び比較例における熱衝撃試験時の酸化
による重量増加を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing a weight increase due to oxidation during a thermal shock test in Examples and Comparative Examples.
２ 金属基材 ４ 遮熱コーティング層 ６ セラミックス遮熱層 ８ 中間層 １０ セラミックス相（セラミックス粒子） １２ 金属相 １４ 金属結合層 ２０ 金属被覆セラミックス粒子 ２２ セラミックス粒子 ２４ 金属 2 metal base materials 4 Thermal barrier coating layer 6 Ceramics heat shield layer 8 Middle class 10 Ceramics phase (ceramics particles) 12 metal phases 14 Metal bonding layer 20 Metal-coated ceramic particles 22 Ceramic particles 24 metal
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） Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｃ Ｄ (72)発明者 鍵谷 幸生 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 伊藤 明洋 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 坂野 貴洋 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 松本 峰明 愛知県名古屋市熱田区六野二丁目４番１号 財団法人ファインセラミックスセンター 内 (72)発明者 安富 義幸 愛知県名古屋市熱田区六野二丁目４番１号 財団法人ファインセラミックスセンター 内 Ｆターム(参考） 3G002 EA05 EA06 EA08 4F100 AA17B AA18B AA19B AA20B AA21B AA27B AB01A AB01C AB24C AB25C AD00B AD00C BA03 BA10A BA10C BA44B DE01C EH562 GB31 JB02 JJ02B JJ03 4K031 AA08 AB03 AB04 AB08 CB04 CB08 CB09 CB10 CB22 CB27 CB42 CB43 DA04 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02C 7/00 F02C 7/00 CD (72) Inventor Kagoya Yukio Kitakanyama, Otakamachi, Midori-ku, Nagoya, Aichi 20 No. 1 Chubu Electric Power Co., Inc. Power Technology Research Institute (72) Inventor Akihiro Ito No. 20 Kitakanyama, Otaka-cho, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi No. 1 Chubu Electric Power Co. Power Technology Research Institute (72) Inventor Takahiro Sakano Aichi 1-20-20 Kitakousanyama, Otaka-cho, Midori-ku, Nagoya-shi, Chuo Electric Power Research Laboratory, Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Mineaki Matsumoto 2-4-1, Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya, Aichi Prefecture Fine Ceramics Foundation (72) Inventor Yoshiyuki Yasutomi Yoshinoya, Aichi Prefecture 2-1-1, Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya, Japan Fine Ceramics Center F Term (reference) 3G002 EA05 EA06 EA08 4F100 AA17B AA18B AA19B AA20B AA21B AA27B AB01A AB01C AB24C AD25C AD25C AD25C BA03 BA10A BA10C BA44B DE01C E H562 GB31 JB02 JJ02B JJ03 4K031 AA08 AB03 AB04 AB08 CB04 CB08 CB09 CB10 CB22 CB27 CB42 CB43 DA04
Claims (8)
る、遮熱コーティング部材であって、 遮熱コーティング層は、表層側から順に以下の層； （ａ）セラミックス遮熱層、及び（ｂ）粒子状のセラミ
ックス相とこれらのセラミックス相間に連続状に備えら
れる金属相とからなる中間層、を備える、部材。1. A thermal barrier coating member comprising a thermal barrier coating layer on a metal substrate, the thermal barrier coating layer comprising the following layers in order from the surface layer side: (a) a ceramic thermal barrier layer; and (b) ) A member comprising an intermediate layer comprising a particulate ceramic phase and a metal phase continuously provided between these ceramic phases.
る、遮熱コーティング部材であって、 遮熱コーティング層は、表層側から順に以下の層； （ａ）セラミックス遮熱層、及び（ｂ）表面が金属で被
覆されたセラミックス粒子が相互に結合されて形成され
るセラミックス相と金属相とからなる中間層、を備え
る、部材。2. A thermal barrier coating member comprising a thermal barrier coating layer on a metal substrate, the thermal barrier coating layer comprising the following layers in order from the surface side: (a) a ceramic thermal barrier layer; and (b). ) A member comprising an intermediate layer composed of a ceramic phase and a metal phase, which are formed by bonding ceramic particles whose surfaces are coated with a metal, to each other.
％以下の金属相を含有する、請求項１又は２記載の部
材。3. The intermediate layer has a content of 1 vol% or more and 50 vol.
The member according to claim 1 or 2, which contains a metal phase of not more than%.
ラミックス相を５０ｖｏｌ％以上含み、金属基材側では
金属相を５０ｖｏｌ％以上含み、その間の組成比を連続
的あるいは非連続的に変化させた傾斜組成を有する、請
求項１又は２記載の部材。4. The ceramic heat shield layer side of the intermediate layer contains 50 vol% or more of a ceramic phase, the metal base side contains 50 vol% or more of a metal phase, and the composition ratio therebetween is continuously or discontinuously changed. A member according to claim 1 or 2 having a different graded composition.
は、Ｐｔ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される１種
あるいは２種以上である、請求項１〜４のいずれかに記
載の部材。5. The member according to claim 1, wherein the metal coated with the metal-coated ceramic particles is one or more selected from the group consisting of Pt, Au and Ir.
クス粒子は、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、Ｓ
ｉＯ2、及びＴｉＯ2からなる群から選択される１種ある
いは２種以上の成分を含有する、請求項１〜５のいずれ
かに記載の部材。6. The ceramic particles of the metal-coated ceramic particles are Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , MgO, S.
iO 2, and contains one or more components selected from the group consisting of TiO 2, member according to any one of claims 1 to 5.
遮熱コーティング部材の製造方法であって、 金属基材上または金属基材表面を被覆する金属結合層上
に、表面が金属で被覆されたセラミックス粒子を溶射し
て、金属・セラミックス混合層を形成する工程と、 金属・セラミックス混合層上に、遮熱セラミックス層を
形成する工程、とを備える、方法。7. A method of manufacturing a thermal barrier coating member comprising a thermal barrier coating layer on a metal base material, the surface being coated with a metal on a metal base material or on a metal bonding layer coating the surface of the metal base material. And a step of forming a metal / ceramics mixed layer by thermal spraying the formed ceramic particles, and a step of forming a thermal barrier ceramics layer on the metal / ceramics mixed layer.
では、表層側に向かってセラミックス相の組成比が増加
するようにする、請求項７記載の方法。8. The method according to claim 7, wherein in the step of forming the metal / ceramic mixed layer, the composition ratio of the ceramic phase increases toward the surface layer side.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537581A (en) * | 2005-03-31 | 2008-09-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Matrix and layer systems |
| JP2013144833A (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Shimane Prefecture | Ceramic spraying material, forming method for ceramic spraying film, and functional ceramic spraying film |
| JP2013531712A (en) * | 2010-06-07 | 2013-08-08 | ザ・ボーイング・カンパニー | Thermal barrier nanocoating and method for preparing the nanocoating |
| WO2014076829A1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | 株式会社 日立製作所 | Gas turbine member having thermal barrier coating |
| CN115961283A (en) * | 2023-02-08 | 2023-04-14 | 重庆大学 | Preparation method of protective coating for alloy surface |
-
2002
- 2002-03-14 JP JP2002070597A patent/JP2003266588A/en active Pending
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