JP2004143597A - 基材からアルミノケイ酸塩物質を除去する方法及びそれに用いる組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アルミノケイ酸塩系物質は、化学式HXAF6(式中、AはSI、Ge、Ti、Zr、Al、及びGaからなる群から選択され、xは1−6である)を有する少なくとも1つの酸を含有する水性組成物を用いて処理される。基材の処理は、水性液浴中に浸漬することによって行われる場合が多い。また、本方法は、ガスタービン部品内の冷却孔といった基材内の空洞部からCMAS型物質を除去するのに非常に有効である。
【選択図】 図1
Description
(a)化学式HXAF6を有する少なくとも1つの酸を含有する水性組成物を用いて基材を処理する段階と、
(b)酸性フッ化塩及び腐食抑制剤を用いて基材を処理する段階と、
を含み、組成物中の酸性フッ化塩の量はセラミック皮膜を侵食するのに十分な量であり、組成物中の腐食防止剤の量は、酸性フッ化塩の侵食から金属性基材を保護するのに十分な量である。
Claims (37)
- 基材からアルミノケイ酸塩系物質を除去する方法であって、化学式HXAF6(式中、AはSi、Ge、Ti、Zr、Al、及びGaからなる群から選択され、xは1−6である)を有する少なくとも1つの酸又は前記酸の前駆物質を含有する水性組成物に前記アルミノケイ酸塩系物質を接触させる段階を含むことを特徴とする方法。
- 前記アルミノケイ酸塩系物質が、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、及び酸化ケイ素を含有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アルミノケイ酸塩系物質が、約5重量%から約35重量%の酸化カルシウム、約2重量%から約35重量%の酸化マグネシウム、約5重量%から約15重量%の酸化アルミニウム、及び約5重量%から約55重量%の酸化ケイ素を含有することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- xが、1−3であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記酸が、約0.05Mから約5Mの濃度で存在することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記酸が、約0.5Mから3.5Mの濃度で存在することを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記酸の前記前駆物質が、前記酸の塩であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記水性組成物が、化合物H2SiF6又はH2ZrF6を含有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記H2SiF6化合物が、前記化合物の塩の解離によって、又はケイ素含有化合物とフッ素含有化合物との反応によって、前記水性組成物中にその場で形成されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記ケイ素含有化合物がSiO2であり、前記フッ素含有化合物がHFであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記水性組成物が、約100℃以下の温度に保持されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記水性組成物が、約45℃から約90℃の温度に保持されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記組成物が、前記アルミノケイ酸塩系物質との接触時に、かき混ぜられるか又はかき回されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記水性組成物が、少なくとも1つの追加の酸又は前記酸の前駆物質を更に含有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記追加の酸が、純水中で約3.5未満のpHを有することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記追加の酸が、約0.5Mから約5Mのレベルで前記組成物中に存在することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記追加の酸が、リン酸、硝酸、硫酸、塩酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、酢酸、過塩素酸、亜リン酸、ホスフィン酸、アルキルスルホン酸、及びこれらのいずれかの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記水性組成物が、反応抑制剤、分散剤、界面活性剤、キレート化剤、湿潤剤、凝集防止剤、安定剤、沈降防止剤、及び消泡剤からなる群から選択される少なくとも1つの添加剤を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記基材が、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、クロム、チタン、マグネシウム、ジルコニウム、及びニオブからなる群から選択される少なくとも1つの元素を含む金属性材料であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記基材が、ニッケル系超合金又はコバルト系超合金を含有することを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記超合金が、タービンエンジンの部品であることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記部品が、エーロフォイルであることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記基材上にセラミック皮膜が施され、前記アルミノケイ酸塩系物質が前記セラミック皮膜上にあることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 金属性ボンド皮膜が、前記基材と前記セラミック皮膜との間にあることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記セラミック皮膜が、ジルコニア系であることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記基材が、アルミノケイ酸塩系物質を含む少なくとも1つの空洞部を有し、前記物質が、前記水性組成物との接触後に実質的に除去されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記基材がタービンエンジン部品であり、前記空洞部が冷却孔であることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- ジルコニア系断熱皮膜によって覆われた超合金基材からアルミノケイ酸塩系物質を除去する化学的剥離方法であって、H2SiF6又はH2ZrF6の少なくとも1つを含む水性組成物を用いて前記基材を処理する段階を含みことを特徴とする方法。
- 前記超合金基材が、タービンエンジン部品であることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 約45℃から約90℃の範囲に保持された前記水性組成物の液浴中に前記基材を浸漬することによって処理が行われものであって、前記基材が、液浴内に浸漬されている間に前記組成物がかき混ぜられ又はかき回され、前記液浴内のH2SiF6又はH2ZrF6の濃度(合計)が、約0.2Mから約3.5Mであることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 金属性基材から汚染物で覆われたセラミック皮膜の少なくとも一部を除去する方法であって、
(a)化学式HXAF6(式中、AはSi、Ge、Ti、Zr、Al、及びGaからなる群から選択され、xは1−6である)を有する少なくとも1つの酸又は前記酸の前駆物質を含有する水性組成物を用いて前記基材を処理する段階と、
(b)酸性フッ化塩及び腐食抑制剤を用いて前記基材を処理する段階と、
を含み、前記組成物中の前記酸性フッ化塩の量は前記セラミック皮膜を侵食するのに十分な量であり、前記組成物中の前記腐食抑制剤の量は前記酸性フッ化塩による侵食から前記金属性基材を保護するのに十分な量であることを特徴とする方法。 - 前記セラミック皮膜が、ジルコニアを含有することを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記酸性フッ化塩がフッ化水素アンモニウムであり、前記腐食抑制剤が硫酸及び1,3−ジエチルチオ尿素を含有することを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記金属性基材と前記セラミック皮膜との間に施されたボンド皮膜が、前記処理段階(a)又は(b)によって悪影響を受けないことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 基材からアルミノケイ酸塩系物質を除去する水性剥離用組成物であって、化学式HXAF6(式中、AはSi、Ge、Ti、Zr、Al、及びGaからなる群から選択され、xは1−6である)を有する、少なくとも1つの酸又は前記酸の前駆物質を含有し、前記酸が、前記組成物中に約0.5Mから3.5Mの濃度で存在することを特徴とする組成物。
- 前記酸が、H2SiF6、H2ZrF6、及びH2SiF6とH2ZrF6との化合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項35に記載の組成物。
- 反応抑制剤、分散剤、界面活性剤、キレート化剤、湿潤剤、凝集防止剤、安定剤、沈降防止剤、及び消泡剤からなる群から選択される少なくとも1つの添加剤を更に含有することを特徴とする請求項35に記載の組成物。
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