JP2017082794A

JP2017082794A - ガスタービンエンジン用の部品

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Publication number: JP2017082794A
Application number: JP2016206459A
Authority: JP
Inventors: ロナルド・スコット・バンカー; Ronald Scott Bunker; カーク・ディー・ギャリアー; D Gallier Kirk; デイヴィッド・アラン・フレイ; Alan Frey David
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2017-05-18
Also published as: US20230304408A1; US20170122109A1; CA2945868A1; CN107013250A; EP3163027A1

Abstract

【課題】ガスタービンエンジンの部品を提供する。
【解決手段】ガスタービンエンジン用の部品（１００）には、第１の表面（１０２）及び第２の表面（１０４）が含まれる。さらに、部品（１００）には、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層が含まれる。熱ボイド（１１０）は、第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）の間に延在する。熱ボイド（１１０）の第２の端部（１１４）は、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である。
【選択図】図１

Description

本主題は、一般にＣＭＣ材料で形成したガスタービンエンジン用の部品に関する。

ガスタービンエンジンは、通常、連続した流れ順で、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション及び排気セクションを含む。運転中、空気は圧縮機セクションの入口に進入し、そこでは１以上の軸流圧縮機が空気が燃焼セクションに到達するまで空気を漸進的に圧縮する。燃料は圧縮空気と混合され、燃焼セクション内で燃焼して燃焼ガスをもたらす。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクション内に画成された高温ガス通路を通って送られ、その後排気セクションを経由してタービンセクションから排気される。

通常、燃焼セクション及びタービンセクションで温度を上昇させることが、ガスタービンエンジンのより効率的な運転のために望ましい。しかし、例えば燃焼セクション及びタービンセクションの中の特定の部品は、そのような高温に耐えることが困難であることがある。したがって、セラミックマトリックス複合（「ＣＭＣ」）材料が、そのような部品が通常求められる高い動作温度により良好に耐えることができるので、ガスタービンエンジンでの使用に特に注目される。ＣＭＣ材料は、一般にセラミック基材料に埋め込まれたセラミック繊維強化材料を含む。

しかし、ＣＭＣ材料で形成された部品は、例えば、局所熱応力をはじめとする局所応力に耐える能力が低下することがあり、熱伝導率が低下することもある。したがって、ＣＭＣ部品の温度を管理して、それが有用な寿命及び機能の温度閾値よりも低いままであることを確実にすることが重要でありうる。よって、そのような部品の熱的性質をよりうまく管理することのできる、ＣＭＣ材料で形成された部品が有用であろう。より具体的には、局所的な熱勾配の管理を可能にする、１以上の特性を部品において有するＣＭＣ材料で形成された部品が特に有用であろう。

米国特許出願公開第２０１２／０２６６６０３号

本発明の態様及び利点は、以下の説明において一部説明されるか、或いは説明から明白であるか、或いは本発明の実践を通して知ることができる。

本開示の例となる一実施形態では、ガスタービンエンジン用の部品が提供される。部品は、第１の表面及び第２の表面を画成する。部品には、第１の表面と第２の表面の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層が含まれる。部品はさらに、第１の端部と第２の端部の間に延在する熱ボイドを画成する。熱ボイドの第２の端部は、第１の表面と第２の表面との間の部品に埋設された終端である。

本開示の別の例となる一実施形態では、航空ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンには、圧縮機セクション、圧縮機セクションの下流に位置する燃焼セクション、及び燃焼セクションの下流に位置するタービンセクションが含まれる。ガスタービンエンジンには、第１の表面、及び第２の表面を画成する部品も含まれる。部品には、第１の表面と第２の表面の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層が含まれる。部品はさらに、第１の端部と第２の端部の間に延在する熱ボイドを画成する。熱ボイドの第２の端部は、第１の表面と第２の表面との間の部品に埋設された終端である。

本発明のこれら及びその他の特徴、態様及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照することによって、より良く理解されるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなすものであり、説明とともに本発明の実施形態を例示し、本発明の原理を説明する働きをする。

当業者に対するその最良の形態を含む本発明の完全かつ実施可能な程度の開示が本明細書に述べられている。それは添付の図面を参照する。

本開示の一実施形態による、ガスタービンエンジンの概略断面図を示す図である。本開示の例示的な実施形態による部品の断側面図を示す図である。本開示の別の例示的な実施形態による部品の断側面図を示す図である。本開示のさらに別の例示的な実施形態による部品の断側面図を示す図である。本開示のなお別の例示的な実施形態による部品の断側面図を示す図である。本開示の例示的な実施形態による部品の第１の表面の上面図を示す図である。図６の例となる部品の断側面図を示す図である。本開示の別の例示的な実施形態による部品の断側面図を示す図である。本開示のなお別の例示的な実施形態による部品の断側面図を示す図である。

これから本発明の目下の実施形態を詳細に参照する。その１以上の例は添付の図面に示されている。その詳細な説明は、図面中で特徴を言及するために数値及び文字による表記を使用する。図面及び説明中の同様な又は類似の表記は、本発明の同様な又は類似の部分を言及するために使用されている。本明細書において、用語「第１の」、「第２の」、及び「第３の」は、１つの部品を別の部品と区別するために同義的に用いられてよく、その個々の部品の位置又は重要性を示すことを意図しない。用語「上流」及び「下流」とは、流体の経路の流体の流れに関して相対的な流れ方向をさす。例えば、「上流」とは、流体が流れる元からの流れ方向をさし、「下流」は、流体が流れる先への流れ方向をさす。

ここで、図全体を通して同一の数値が同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジンの概略断面図である。特に、図１の実施形態に関して、ガスタービンエンジンは、本明細書において「ターボファンエンジン１０」と記載される高バイパスターボファンジェットエンジン１０である。図１に示されるように、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａ（参照のために記載される長手方向中心線１２に対して平行に延在する）及び半径方向Ｒを画成する。ターボファンエンジン１０はまた、軸方向Ａについて周方向に延在する周方向（図示せず）も画成することができる。一般に、ターボファン１０には、ファン部１４と、ファン部１４から下流に配置されるコアタービンエンジン１６が含まれる。

本明細書で説明する例示的なコアタービンエンジン１６は、通常、環状の入口２０を画成する実質的に管状の外部ケーシング１８に囲まれている。外部ケーシング１８は、連続した流れの関係で、ブースタ又は低圧（ＬＰ）圧縮機２２及び高圧（ＨＰ）圧縮機２４を含む圧縮機セクション、燃焼セクション２６、高圧（ＨＰ）タービン２８及び低圧（ＬＰ）タービン３０を含むタービンセクション、並びにジェット排気ノズル部３２を包み込む。高圧（ＨＰ）シャフト又はスプール３４は、ＨＰタービン２８とＨＰ圧縮機２４とを駆動連結する。低圧（ＬＰ）シャフト又はスプール３６は、ＬＰタービン３０とＬＰ圧縮機２２とを駆動連結する。圧縮機セクション、燃焼セクション２６、タービンセクション、及びノズル部３２は一緒に、その中を通るコア空気流路３７を画成する。さらに、ＨＰタービン２８及びＬＰ３０タービンは、その上に、コア空気流路３７の高温ガス通路８６（下記）をさらに画成するシュラウド組立体（表示せず）を含むことができる。

本明細書で説明する実施形態に関して、ファン部１４には、複数のファンブレード４０が間隔を置いてディスク４２に連結されている可変ピッチファン３８が含まれる。本明細書で説明するように、ファンブレード４０は、通常、半径方向Ｒに沿ってディスク４２から外側に延在する。ファンブレード４０は、一斉にファンブレード４０のピッチを集団で変化させるように構成された、適した作動部材４４に動作可能に連結されているので、各々のファンブレード４０は、ピッチ軸Ｐの周囲をディスク４２に関連して回転可能である。ファンブレード４０、ディスク４２、及び作動部材４４は、パワーギアボックス４６を横切るＬＰシャフト３６によって、縦軸１２の周囲を一緒に回転可能である。パワーギアボックス４６には、ＬＰシャフト３６の回転速度をより効率的な回転ファン速度に逓減させるための複数のギアが含まれる。

図１の例示的な実施形態をさらに参照すると、ディスク４２は、複数のファンブレード４０によって気流を進めるために空気力学的に輪郭形成された回転可能なフロントハブ４８によって覆われている。その上、例となるファン部１４には、ファン３８及び／又は少なくとも一部のコアタービンエンジン１６を周方向に囲んでいる管状のファンケーシング又は外部ナセル５０が含まれる。ナセル５０が、周方向に間隔をあけて配置された複数の出口案内翼５２によって、コアタービンエンジン１６に対して支持されるように構成されてよいことは当然理解される。さらに、ナセル５０の下流部５４は、コアタービンエンジン１６の外側部分の上に延在して、その間にバイパス空気流路５６を画成することができる。

ターボファンエンジン１０の運転中、一定量の空気５８が、ナセル５０及び／又はファン部１４の関連する入口６０を通じてターボファン１０に進入する。一定量の空気５８がファンブレード４０を通過する時に、矢印６２で示される空気５８の第１の部分は、バイパス空気流路５６に向けられるか又はその中に送られ、矢印６４で示される空気５８の第２の部分は、コア空気流路３７、又はより具体的にはＬＰ圧縮機２２に向けられるか又はその中に送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４の比は、一般にバイパス比として公知である。ＬＰ圧縮機２２には、空気の第２の部分６４を圧縮するよう構成された、回転可能なＬＰ圧縮機ロータブレード６６の複数の連続段及び定置式ＬＰ圧縮機ステータベーン６８が含まれる。次に、空気の第２の部分６４の圧力は、それがＨＰ圧縮機２４を経由する時にさらに増加し、ＨＰ圧縮機２４も回転可能なＨＰ圧縮機ロータブレード７０の複数の連続段及び定置式ＨＰ圧縮機ステータベーン７２を含む。次に、圧縮された空気の第２の部分６４は、燃焼セクション２６に流入する。そこで空気は燃料と混合され、１以上の燃焼器ライナーによって画成される燃焼チャンバで燃焼して燃焼ガス７４をもたらす。

燃焼ガス７４はＨＰタービン２８に送られ、そこでは燃焼ガス７４から熱及び／又は運動エネルギーの一部が、外部ケーシング１８と連結されているＨＰタービンステータベーン７６及びＨＰシャフト又はスプール３４と連結されているＨＰタービンロータブレード７８の連続段によって抽出され、したがってＨＰシャフト又はスプール３４を回転させ、それによってＨＰ圧縮機２４の運転を支える。燃焼ガス７４は、その後、ＬＰタービン３０に送られ、そこでは熱及び運動エネルギーの第２の部分が、外部ケーシング１８と連結されているＬＰタービンステータベーン８０及びＬＰシャフト又はスプール３６と連結されているＬＰタービンロータブレード８２の連続段によって燃焼ガス７４から抽出され、したがってＬＰシャフト又はスプール３６を回転させ、それによってＬＰ圧縮機２２の運転及び／又はファン３８の回転を支える。

燃焼ガス７４は、その後にコアタービンエンジン１６のジェット排気ノズル部３２に送られて、推進力をもたらす。同時に、空気の第１の部分６２の圧力は、空気の第１の部分６２が、ターボファン１０のファンノズル排気セクション８４から排気される前の、バイパス空気流路５６に送られる時に実質的に増加し、この場合も推進力をもたらす。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、及びジェット排気ノズル部３２は、燃焼ガス７４をコアタービンエンジン１６に送るための高温ガス通路８６を少なくとも部分的に画成する。

しかし、図１に示す例示的なターボファンエンジン１０は、ほんの一例にすぎず、その他の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１０は、例えば、任意の他の適した数のシャフト又はスプールを含む、任意の他の適した配置構成を有することがあることは理解されるべきである。その上、その他の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１０は、アンダクテッドターボファンエンジン、すなわち外部ナセル５０を含まないターボファンエンジンであることがあり、かつ／又はターボファンエンジンがパワーギアボックスを含まないことがあるように、ギア式ターボファンエンジンでないことがある。その上に、又は代わりに、本開示の態様は、任意の他の適したガスタービンエンジンに組み込まれてよい。例えば、他の例示的な実施形態では、本開示の態様は、ターボシャフトエンジン、ターボコアエンジン、ターボプロップエンジンなどに組み込まれてよい。

ここで図２を参照すると、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジン用の部品１００の断側面図が提供される。特定の例示的な実施形態では、図２の部品１００は、例えば、図１に関して上記の例となるターボファンエンジン１０に組み込まれてよい。

部品１００は、セラミックマトリックス複合（「ＣＭＣ」）材料で形成されている。一実施形態では、使用されるＣＭＣ材料は、連続繊維強化ＣＭＣ材料として構成されてよい。例えば、適した連続繊維強化ＣＭＣ材料としては、限定されるものではないが、連続炭素繊維、酸化物繊維、炭化ケイ素モノフィラメント繊維で強化されたＣＭＣ材料並びに連続繊維積層体及び／又は織布プリフォームを含むその他のＣＭＣ材料を挙げることができる。その他の実施形態では、使用されるＣＭＣ材料は、不連続強化ＣＭＣ材料として構成されてよい。例えば、適した不連続強化ＣＭＣ材料としては、限定されるものではないが、微粒子、小板、ホイスカー、不連続繊維、インサイチュ及びナノ複合材料を強化したＣＭＣ材料を挙げることができる。その他の実施形態では、基材はいずれの他の適した非金属複合材料から形成されてもよい。例えば、代替実施形態では、基材は、酸化物−酸化物高温複合材料から形成されてもよい。

さらに、部品１００は、通常、第１の表面１０２及び第２の対向する表面１０４を画成し、本明細書で説明する部品１００の部分は第１及び第２の表面１０２、１０４の間に延在する１以上のＣＭＣ材料の層で形成されている。より詳細には、本明細書で説明する実施形態に関して、部品１００は、第１及び第２の表面１０２、１０４の間に積層されたＣＭＣ材料の複数の層又はプライ１０６を含む。ＣＭＣ材料のプライ１０６の各々は、予備成形されたＣＭＣテープ材料、又は任意のその他の形態のＣＭＣ材料として構成されてよい。特に、本明細書で説明する例示的な部品１００には３つのＣＭＣ材料のプライ１０６／層が含まれるが、その他の例示的な実施形態では、部品１００は、任意の適した数のプライ１０６又は層で形成されてよい。例えば、部品１００は、１０以上のプライ１０６、２０以上のプライ１０６、３０以上のプライ１０６、又は任意のその他の適した数のＣＭＣ材料のプライ１０６／層で形成されてよい。或いは、しかし、部品１００は、第１及び第２の表面１０２、１０４の間の単一の連続するＣＭＣ材料の層で形成されてよい。

さらに、本明細書で説明する実施形態に関して、部品１００は、隣接するＣＭＣ材料のプライ１０６間に位置している１以上の界面材料１０８の層を含む。界面材料１０８は、例えば、２以上のＣＭＣ材料のプライ１０６又は層を一緒に接合するために適したどんな材料であってもよい。例えば、界面材料１０８には、炭化ケイ素、ケイ素、シリカ又はアルミナマトリックス材料及びその組合せが含まれてよい。セラミック繊維は、マトリックス、例えばサファイア及び炭化ケイ素のようなモノフィラメントを含む酸化安定性の強化繊維（例えば、Ｔｅｘｔｒｏｎ’ｓＳＣＳ−６）、並びに炭化ケイ素を含む粗紡糸及び紡績糸（例えば、日本カーボンのＮＩＣＡＬＯＮ（登録商標）、宇部興産のＴＹＲＡＮＮＯ（登録商標）、及びダウコーニングのＳＹＬＲＡＭＩＣ（登録商標））、アルミナシリケート（例えば、Ｎｅｘｔｅｌ’ｓ４４０及び４８０）、並びに細断されたホイスカー及び繊維（例えば、Ｎｅｘｔｅｌ’ｓ４４０及びＳＡＦＦＩＬ（登録商標））、並びに所望によりセラミック粒子（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ及びその組合せの酸化物）及び無機充填剤（例えば、パイロフィライト、珪灰石、マイカ、タルク、カイヤナイト及びモンモリロナイト）などに埋め込まれてよい。

さらに、図２に示されるように、部品１００は、第１の端部１１２と第２の端部１１４との間に延在する温度管理用の空洞領域、又は「熱ボイド」１１０を含む。本明細書で説明する例示的な熱ボイド１１０は、熱ボイド１１０の第１の端部１１２に部品１００の第１の表面１０２上の開口部１１６を画成する。対照的に、熱ボイド１１０の第２の端部１１４は、第１の表面１０２と第２の表面１０４との間の部品１００に埋設された終端である。本明細書で説明する熱ボイド１１０は、幅１１８（本明細書において熱ボイド１１０の平均幅をさす）、及び長さ１２０（本明細書において第１の端部１１２と第２の端部１１４との間の熱ボイド１１０に沿った距離をさす）を画成する。熱ボイド１１０は、その上に、熱ボイドの横方向及び熱ボイド縦方向に対して垂直な方向の高さ１２１（図６の実施形態を参照）を画成する。

図示されるように、本明細書で説明する例示的な熱ボイド１１０は、熱ボイド１１０がその長さ１２０に沿って実質的に均一な断面形状を画成するように、熱ボイド１１０の全長１２０に沿って実質的に一定の幅１１８を画成する。しかし、その他の例示的な実施形態では、熱ボイド１１０は、任意の適した断面形状をその長さ１２０に沿って画成することができる。例えば、その他の例示的な実施形態では、熱ボイド１１０がその長さ１２０に沿って実質的に一定の幅１１８を画成しないように、熱ボイド１１０は、その長さ１２０に沿って非均一形状を画成することができる。

熱ボイド１１０は、アスペクト比をさらに画成する。本明細書において、「アスペクト比」とは、熱ボイド１１０の幅１１８と熱ボイド１１０の長さ１２０の比をさす。本明細書で説明する実施形態に関して、熱ボイド１１０は、比較的低いアスペクト比の熱ボイド１１０であってよい。例えば、熱ボイド１１０は、約１：３未満のアスペクト比を画成することがある。より詳細には、特定の例示的な実施形態では、熱ボイド１１０は、約１：４未満、約１：６未満、約１：１０未満、約１：２０未満の、又はさらに小さいアスペクト比を画成することがある。本明細書において用いられる、近似に関する用語、例えば「約」又は「およそ」が、１０パーセントの誤差の範囲内であることをさすことは当然理解される。

本明細書で説明する実施形態に関して、熱ボイド１１０は、１以上のＣＭＣ材料のプライ１０６のｓを貫通して延在し、その上に、１以上の界面材料１０８の層の少なくとも１つを貫いて延在する。さらに、図示されるように、部品１００は、複数の熱ボイド１１０をさらに含み、その各々は、本明細書で説明する実施形態に関して、他の熱ボイドと平行に延在し、実質的に同じサイズ／アスペクト比を画成する。

特定の例示的な実施形態、例えば本明細書で説明する実施形態などでは、熱ボイド１１０は、空気で満たされてよく、部品１００の公称体積以上を占めることがある。例えば、複数の熱ボイド１１０を含む部品１００の所与局所領域に関して、局所領域には、熱ボイド１１０の総体積の少なくとも５パーセント（５％）が含まれてよい。しかし、その他の例示的な実施形態では、局所領域には、熱ボイド１１０の少なくとも７体積パーセント（７体積％）、少なくとも１０体積パーセント（１０体積％）、又は少なくとも１５体積パーセント（１５体積％）が含まれてよい。その上、能動的な通過流を含まない空気は、ＣＭＣ材料のプライ１０６及び界面材料１０８の層と比較して高い有効熱抵抗を画成する。したがって、複数の熱ボイド１１０を含めることにより、複数の熱ボイド１１０を画成する部品１００の局所領域に関して有効熱抵抗の顕著な増加をもたらすことができる。下の実施例１は、例となる熱ボイド１１０がどのように部品１００の局所領域の有効熱抵抗に影響を及ぼすかについていくらか説明する。

部品１００の所与局所領域の熱ボイド１１０の総体積による百分率が、熱ボイド１１０の体積と、熱ボイド１１０、ＣＭＣ材料のプライ１０６、及び界面材料１０８の層の合計体積との比をさすことは当然理解される。その上、「局所領域」は、複数の熱ボイド１１０を含む部品１００の任意の適した体積をさすことがある。例えば、局所領域は、およそ０．００５立方インチの第１の表面１０２及び対応する壁体積、０．０１立方インチの第１の表面１０２及び対応する壁体積、０．０２５立方インチの第１の表面１０２及び対応する壁体積、０．０５立方インチの第１の表面１０２及び対応する壁体積、０．１立方インチの第１の表面１０２及び対応する壁体積、又は任意のその他の適した体積で表される領域をさすことがある。しかし、熱ボイドの数、間隔、及び配向は、部品１００の局所領域のサイズ及び形状とともに、設計要件及び目的に合うように変えてよい。

しかし、その他の例示的な実施形態では、部品１００には、任意の適した数の熱ボイド１１０、任意の適した配向の熱ボイド１１０、及び／又は任意の適したサイズの熱ボイド１１０が含まれてよいことは当然理解される。例えば、ここで図３〜５を参照すると、本開示の様々な他の実施形態による部品１００の断側面図が提供される。下に記載される場合を除いて、図３〜５の部品１００は、各々、図２の例となる部品１００と実質的に同じ方法で構成されてよい。したがって、同一又は類似の番号付けは、同一又は類似の部分をさすことがある。

図３の例となる部品１００を特に参照すると、例となる部品１００には、複数の熱ボイド１１０が含まれ、その各々は第１の表面１０２に対して垂直でない方向に延在している。より詳細には、図３に示す熱ボイド１１０の各々は第１の表面１０２と鋭角を画成する。さらに、本明細書で説明するように、図３に示すある種の熱ボイド１１０は、図３に示す他の熱ボイド１１０と異なる長さ１２０である。

その上、ここで図４の例となる部品１００を参照すると、例となる部品１００には、複数の熱ボイド１１０が含まれ、熱ボイド１１０の各々は、部品１００を形成するＣＭＣ材料の第１のプライ１０６又は層だけに延在している。さらに、図４に示す例示的な熱ボイド１１０は、均一でない間隔を画成する。より詳細には、図４に示す熱ボイド１１０の第１の群は、図４に示す熱ボイド１１０の第２の群と間隔が置かれている。

さらに、ここで図５の例となる部品１００を参照すると、例となる部品１００には、複数の熱ボイド１１０が含まれ、熱ボイド１１０は非直線方向に延在している。具体的には、例となる熱ボイド１１０は、熱ボイド１１０の第１の部分１２４が部品１００の第１の表面１０２に対して垂直方向に延在し、熱ボイド１１０の第２の部分１２６が部品１００の第１の表面１０２に対して鋭角を画成するような湾曲部１２２を各々画成する。湾曲部１２２は、ゼロの曲率半径を含む任意の適した曲率半径を画成することができる。湾曲部１２２がゼロの曲率半径を画成する、例示的な実施形態に関して、熱ボイド１１０は、区分的線形ボイド領域として構成されてよい。さらに、本明細書で説明する実施形態に関して単一の湾曲部１２２が示されているが、その他の実施形態では、複数の湾曲部が１以上の熱ボイドに含まれてよい。さらに、特定の実施形態では、湾曲部は、熱ボイド１１０を図５に示す平面から出すことがある。そのような配置構成は、使用中に部品１００において生じることが予測されうる不均一な熱勾配を熱ボイド１１０によりよく探知させることができる。

さらに、上に考察される例示的な実施形態はＣＭＣ材料の様々なプライ１０６／層が延在する方向と垂直に（すなわち、第１の表面１０２に対して垂直に）延在する熱ボイド１１０を含むが、さらにその他の例示的な実施形態では、例となる熱ボイド１１０は任意の他の方向に延在してよいことは当然理解される。例えば、ここで図６及び７を参照すると、本開示の別の例示的な実施形態による部品１００が提供される。図６及び７の実施形態に関して、例となる部品１００は、様々なＣＭＣ材料のプライ１０６／層の延在する方向と平行な方向に延在する１以上の熱ボイド１１０を含む。具体的には、図６は、その中に延在する様々な熱ボイド１１０を示す部品１００の端面図を提供し、図７は、その中に延在する様々な熱ボイド１１０を示す部品１００の断面図を提供する。本明細書に記載される場合を除いて、図６及び７の部品１００は、図２に関して上に記載される例となる部品１００と実質的に同じ方法で構成されてよい。したがって、同一又は類似の番号付けは、同一又は類似の部分をさすことがある。

図６及び７に示し、かつ上記で説明した通り、本明細書で説明する例示的な実施形態の熱ボイド１１０は、通常、ＣＭＣプライ１０６／層が第１の端部１１２と第２の端部１１４との間に延在する方向と平行に延在する。熱ボイド１１０はまた、第１の端部１１２の第１の表面１０２に開口部１１６を画成する。特に、本明細書で説明する実施形態に関して、部品１００の第１の表面１０２は、例えば、部品１００の壁の一方の端部であってよい。さらに、本明細書で説明する実施形態に関して、熱ボイド１１０は、ＣＭＣ材料の隣接するプライ１０６間に位置している界面材料１０８の層の中だけに延在する。しかし、その他の実施形態では、１以上の熱ボイド１１０は、界面材料１０８の層とＣＭＣ材料のプライ１０６の両方に延在することがある。或いは、さらにその他の実施形態では、１以上の熱ボイド１１０は、ＣＭＣ材料のプライ１０６だけに延在することがある。

上で簡潔に考察されるように、各々の熱ボイド１１０は、その上、高さ１２１を画成する。高さ１２１は、幅１１８と実質的に同じであってもよいし、又は或いは、高さ１２１は幅１１８とは異なっていてもよい。少なくとも特定の例示的な実施形態では、高さ１２１は、界面材料１０８の層の厚さと等しいことがある。或いは、高さ１２１は、ＣＭＣ材料のプライ１０６の厚さと等しいことがある。或いは、それでもしかし、高さ１２１は、ＣＭＣ材料のプライ１０６の厚さよりも大きいか又は小さくてよく、界面材料１０８の層の厚さよりも大きいか又は小さくてよい。

ここで図８を参照すると、ガスタービンエンジン用の部品１００のさらに別の例示的な実施形態が提供される。本明細書に記載される場合を除いて、図８の例となる部品１００は、図２に関して上記の例となる部品１００と実質的に同じ方法で構成されてよい。具体的には、例となる部品１００は、第１の表面１０２及び第２の表面１０４を画成し、第１及び第２の表面１０２、１０４の間に積層された１以上のＣＭＣ材料のプライ１０６／層をさらに含む。その上、部品１００は、第１の表面１０２上に開口部１１６を画成する第１の端部１１２から延在する複数の熱ボイド１１０、及び第２の端部１１４を含み、第２の端部１１４は、部品１００に埋設された終端である。しかし、本明細書で説明する実施形態に関して、部品１００は、熱ボイド１１０の中に少なくとも部分的に位置している消失性材料１２８をさらに含む。例えば、消失性材料１２８は、ロッド、バー、可撓性又は不撓性ワイヤ、又は熱ボイド１１０に望ましい幾何学的形状を有するその他の固体材料であってよい。或いは、消失性材料１２８は、例えば、高温材料の粉末で満たされた可撓性材料で形成されてよい。部品１００の形成の間、様々なＣＭＣ材料のプライ１０６及び界面材料１０８が消失性材料１２８の周囲に位置しているように、消失性材料１２８は、部品１００の形成の間、熱ボイド１１０に望ましい場所に位置していてよい。特に、上記の部品１００中の例となる熱ボイド１１０（例えば図２〜７に関するもの）は、消失性材料１２８が部品１００が完成する前に除去されることがあることを除いて、同じ方法で形成されてよい。しかし、図８の実施形態に関して、消失性材料１２８は、部品１００の形成が完了する時に／部品１００の利用中に、まだその場所に残っていてもよい。

特定の例示的な実施形態では、消失性材料１２８は、部品１００の予想される範囲の温度露出に耐えることのできる任意の適した耐熱性材料／高温材料であってよい。本明細書において用いられる、「耐熱性材料」が、比較的高い温度でその強度を維持することのできる任意の材料をさすか、又は、より詳細には、ガスタービンエンジン内の特定の部品に対して高い温度、すなわち華氏約１，０００度よりも高い温度に耐えることのできる任意の材料をさすことは当然理解される。例えば、特定の実施形態では、消失性材料１２８は、任意の適した耐熱性金属材料又は耐熱性セラミック材料であってよい。ほんの例として、消失性材料１２８には、グラファイト材料、タングステン材料、クォーツ材料などが含まれてよい。しかし、その他の実施形態では、部品１００の予想される範囲の温度露出に耐えることのできるいずれの他の適した材料も、消失性材料１２８として利用されてよい。

ここで図９を参照すると、ガスタービンエンジン用の部品１００のさらに別の例示的な実施形態が提供される。本明細書に記載される場合を除いて、図９の例となる部品１００も、図２に関して上記の例となる部品１００と実質的に同じ方法で構成されてよい。具体的には、図９の例となる部品１００は、第１の表面１０２及び第２の表面１０４を画成し、第１及び第２の表面１０２、１０４の間に積層された１以上のＣＭＣ材料のプライ１０６又は層をさらに含む。その上、部品１００は、第１の端部１１２から第２の端部１１４に延在する複数の熱ボイド１１０を含み、第２の端部１１４は、部品１００に埋設された終端である。しかし、本明細書で説明する実施形態に関して、熱ボイド１１０の第１の端部１１２もまた、部品１００の中に埋設された終端として構成されてよい。例えば、特定の例示的な実施形態では、消失性材料（例えば図８に関して上に記載される消失性材料１２８など）は、部品１００の形成中にＣＭＣプライ１０６の層の中に位置し、ＣＭＣプライ１０６によって覆われていてよい。特に、本明細書で説明する実施形態に関して、消失性材料は、ＣＭＣ部品１００形成中に除去されてよい。例えば、消失性材料は、部品１００の仕上の間に燃え尽きるか又は溶解して、中身のない閉鎖された熱ボイド１１０を残すことがある。しかし、特に、その他の実施形態では、消失性材料は、部品１００の閉鎖された熱ボイド１１０の中に残っていてもよい（図示せず）。例えば、そのような例示的な実施形態では、消失性材料は、部品１００が露出されるであろう予想温度に耐えることのできる高温消失性材料であってよい。

さらに、その他の例示的な実施形態では、熱ボイド１１０が任意のその他の適した配置構成を有してよいことは当然理解される。例えば、その他の例示的な実施形態では、部品には、別の熱ボイド１１０と交差する熱ボイド１１０が含まれることがある。例えば、例となる一実施形態では、第１の熱ボイドは、第１の表面１０２の延在する方向と垂直に延在してよく、第２の熱ボイドは、第１の熱ボイドと交差して第１の表面１０２の延在する方向と平行に延在してよい。特に、そのような配置構成で、第１及び第２の熱ボイドは、例えば第１の熱ボイドの第１の端部に単一の開口部を画成してもよいし、或いは開口部を全く画成しなくてもよい。当然、さらにその他の例示的な実施形態では、交差する熱ボイドは、任意のその他の適した方向に延在してよい。

さらに、描かれていないが、部品は、その上に、１以上の描かれていない他の材料を含むことがある。例えば、特定の例示的な実施形態では、部品は、例えば、第１の表面１０２及び／又は第２の表面１０４に適用された１以上の層又はコーティングを含むことがある。第１の表面１０２が高温ガス通路表面として構成される例に関して、第１の表面には、ガスタービンエンジンの運転中に部品１００を保護するための環境障壁コーティング、遮熱コーティング、又は任意のその他の適したコーティングが含まれてよい。そのような例示的な実施形態で、１以上の熱ボイド１１０は、例えば、部品１００に提供される追加の層又はコーティングを通って第１の端部１１２に開口部１１６を画成することがある。

本明細書に記載される１以上の実施形態に従って形成された部品は、そのような部品に望ましい温度プロフィールを可能にすることができる。より詳細には、第１の端部と第２の端部の間に延在する１以上の熱ボイド（第２の端部は部品の中に埋め込まれている終端である）を部品に含めることにより、特定の体積が異なる熱伝導率をもつことを可能にすることができ、それにより部品に望ましい熱プロフィールを作ることができる。例えば、本開示の１以上の実施形態に従って１以上の熱ボイドを含めることにより、部品が運転中に安全な動作温度範囲を超えないようにすることができる。より詳細には、本開示に従って熱ボイドを含めることは、望ましい熱プロフィールを生成するために異なる熱的性質を有する材料の複数の層を作成することができる。その上、本開示の熱ボイドは、そこを流れる冷却用流体（例えば、冷却用空気）の能動的な流れを必要としない。

本明細書において、用語「冷却用流体の能動的な流れ」とは、空気又はその他の冷却用媒体がかかるチャネルを通って出口へ流されるように、例えば、空気又はその他の冷却用媒体の加圧した流れをチャネルの入口に供給することをさす。本願は冷却用流体の能動的な流れを必要としないが、熱ボイドを取り囲む様々な温度に触れることによる、例えばその中の空気の自然な循環を熱ボイドは経験することができる。

本開示が、部品１００を、ＣＭＣ材料で形成されることのできるガスタービンエンジンのあらゆる部品であると考えていることは当然理解される。例えば、図１をもう一度参照すると、特定の例示的な実施形態では、部品１００は、複数の圧縮機ロータブレード中の圧縮機ロータブレード６６、７０、複数の圧縮機ステータベーン中の圧縮機ステータベーン６８、７２、複数のタービンロータブレード中のタービンロータブレード７８、８２、以上のタービンステータベーン中のタービンステータベーン７６、８０であってよい。その上に、又は或いは、その他の実施形態では、部品１００は、ガスタービンエンジンの燃焼セクション２６の中の部品１００として構成されてよい。例えば、特定の例示的な実施形態では、部品１００は、燃焼チャンバを画成する１以上の燃焼器ライナー、燃焼器ドーム組立体を保護するよう構成されたデフレクタ、又は燃焼器ドーム組立体を保護するよう構成された熱シールドとして構成されてよい。さらに、さらにその他の例示的な実施形態では、部品１００は、例えば、ＨＰタービン２８及び／又はＬＰタービン３０の少なくとも一部分を囲むシュラウドとして構成されてよい。

したがって、上記の１以上の実施形態では、部品１００の第２の表面１０４（熱ボイド１１０の第１の端部１１２に開口部１１６が画成されていない表面）は、部品１００の高温ガス表面でありうる。より詳細には、部品１００の第２の表面１０４は、ターボファンエンジン１０のコア空気流路、例えば高温ガス通路８６などの中で比較的高い温度にさらされる部品１００の表面でありうる。部品１００が燃焼器ライナーとして構成される例に関して、第２の表面１０４は、燃焼チャンバに面している表面でありうるか、又は、部品１００がＨＰもしくはＬＰタービンシュラウドとして構成される場合、第２の表面１０４は高温ガス通路８６に面している表面でありうる。或いは、しかし、さらにその他の実施形態では、部品１００の第１の表面１０２が、部品１００の高温ガス表面でありうる。

さらに、図２〜９に示す例示的な部品１００の部分が、例えば部品１００の壁の一部分であってもよいし、部品１００の全厚を表してもよいことは当然理解される。

明確にするために、以下の例の実施例１は、熱ボイド１１０がどのように部品１００の局所領域に影響を及ぼすことができるかを示すために記載される。

実施例１：以下の例に関して、部品の壁は１０プライのＣＭＣ材料とマトリックス界面材料で形成され、各々のプライ及び隣接するマトリックス界面材料は、厚さが０．０１０インチであり、熱伝導率が７Ｂｔｕ／ｈｒ／ｆｔ／°Ｆであると仮定される。部品の壁を通した熱流束が厚みに対して通常の方向にあると仮定すると、単位面積当たりに基づく熱流束は、Ｑ／Ａ＝ｋ（ｄＴ／ｘ）であり、ここで「Ａ」は流束に対して垂直な表面積であり、「ｋ」は熱伝導率であり、「ｄＴ」は温度差であり、「ｘ」は壁厚である。これは、Ｑ／Ａ＝ｄＴ／Ｒとしても表すことができ、「Ｒ」は熱抵抗である。上記の仮定で、熱抵抗Ｒは、０．００１２ｈｒ−ｆｔ²−°Ｆ／Ｂｔｕである。

次に、厚さが０．０１０インチであり、壁の表面と平行に延在する、本開示の一実施形態に従う熱ボイドが、部品の壁に設けられると仮定する。さらに、熱伝導率が０．０７Ｂｔｕ／ｈｒ／ｆｔ／°Ｆの空気で熱ボイドが満たされていると仮定する。すると、熱ボイドの熱抵抗は、０．０１１９ｈｒ−ｆｔ²−°Ｆ／Ｂｔｕとなる。

当業者は、熱ボイドを含む壁の有効熱抵抗が、０．０１３１ｈｒ−ｆｔ²−°Ｆ／Ｂｔｕとなることを理解するであろう。したがって、熱ボイドを含む壁の有効熱抵抗と本来の壁の有効熱抵抗との比は、よって１０．９（すなわち０．０１３１／０．００１２）となることになる。よって、同じ温度差温度ポテンシャルに関して、熱ボイドを含む壁の熱流束は、熱ボイドを含まない同じ壁の１０．９倍少ないことになる。単純にするために、この実施例は熱ボイドが複合材料の壁の中の層として連続しており、壁を一次元の要素として処理すると仮定する。実施形態に示す個別の熱ボイド領域については、有効熱抵抗の増加の程度は、幾何学的形状の二次元及び三次元アスペクトのために小さくなるであろう。熱ボイド（すなわち熱ボイドの体積とほぼ類似する体積）を取り囲む、直接関係する材料だけを考えると、例えば実施例１の低下のような熱流束の低下は非常に高い可能性がある。しかし、熱ボイドが存在する局所的なバルク複合領域を考えると、熱流束の低下は、１桁低い、例えば１．１でありうるが、それでも結果として生じる熱応力に関してかなりの値でありうる。複数の熱ボイド領域の使用に関連する複雑さ、並びに可能性のある設計結果の範囲が非常に広いことは理解されるであろう。その上、熱ボイドの配向は、壁厚を通るだけ以外の方向の熱流束を低下させるのに役立つ可能性がある。例えば、図２の実施形態は、壁を通した熱流束よりも壁の部分間の面内熱流束をはるかに低下させる。

したがって、その他の実施形態では、熱ボイドは、任意のその他の適した方法（例えば、配向、サイズ、深さなど）で構成されてよいことは当然理解される。その上、部品の壁は任意のその他の適したサイズでありうる。したがって、実施例１に関して熱ボイドは部品の壁（すなわち部品の局所領域）を通る熱流束の１０．９倍の低下をもたらしたが、その他の例示的な実施形態では、１以上の熱ボイドは部品の壁を通る、より大きいか又はより小さい熱流束の低下をもたらすことがある。例えば、その他の例示的な実施形態では、熱ボイドは、部品の壁の熱流束の少なくとも約１．２倍の低下、部品の壁の熱流束の少なくとも約１．５倍の低下、部品の壁の熱流束の少なくとも約３倍の低下、部品の壁を通る熱流束の少なくとも約５倍の低下、部品の壁の熱流束の少なくとも約８倍の低下、部品の壁を通る熱流束の少なくとも約１０倍の低下、又は任意のその他の適した低下をもたらすことがある。

本記載の説明は、本発明を開示するために、最良の形態を含む、また、当業者が本発明を実践することを可能にするために、装置又はシステムを作成及び使用し、組み込まれた方法を実行することを含む、例を使用している。本発明の特許適格性を有する範囲は、特許請求の範囲に規定され、それには当業者の念頭に浮かぶその他の例が含まれてよい。そのようなその他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの意味と異ならない構造要素を含む場合、又は、それらが特許請求の範囲の文字通りの意味との実質的な差異のない等価な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあることが意図される。
［実施態様１］
第１の表面（１０２）及び第２の表面（１０４）を画成するガスタービンエンジン用の部品（１００）であって、部品（１００）が、
第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層を含み、部品（１００）が、第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）との間に延在する熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）の第２の端部（１１４）が、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である、部品（１００）。
［実施態様２］
熱ボイド（１１０）の第１の端部（１１２）が、部品（１００）の第１の表面（１０２）上の開口部（１１６）を画成する、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様３］
第１の表面（１０２）又は第２の表面（１０４）の少なくとも一方が、高温ガス表面である、実施態様２に記載の部品（１００）。
［実施態様４］
熱ボイド（１１０）が、約１：４未満のアスペクト比を画成する、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様５］
熱ボイド（１１０）が、幅（１１８）及び長さ（１２０）を画成し、熱ボイド（１１０）の幅（１１８）が、熱ボイド（１１０）の全長に沿って実質的に一定である、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様６］
熱ボイドの中に少なくとも部分的に位置している消失性材料（１２８）をさらに含む、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様７］
消失性材料（１２８）が、耐熱性材料からなる、実施態様６に記載の部品（１００）。
［実施態様８］
熱ボイド（１１０）が、セラミックマトリックス複合材料の１以上の層の少なくとも１つを貫いて延在する、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様９］
セラミックマトリックス複合材料の隣接する層間に位置している１以上の界面材料（１０８）の層をさらに含み、熱ボイド（１１０）が、界面材料（１０８）の１以上の層の少なくとも１つを貫いて延在する、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様１０］
部品（１００）が、シュラウド、燃焼器ライナー、デフレクタ、タービンセンターフレーム、圧縮機ロータブレード（６６、７０）、圧縮機ステータベーン（６８、７２）、タービンロータブレード（７８、８２）、又はタービンステータベーン（７６、８０）の少なくとも１つである、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様１１］
熱ボイド（１１０）の第１の端部（１１２）が、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様１２］
部品（１００）が局所領域を画成し、部品（１００）が局所領域内の１以上の熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）が、部品（１００）の局所領域を通した熱流束の少なくとも約１．２倍の低下をもたらす、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様１３］
部品（１００）が局所領域を画成し、部品（１００）が局所領域内の１以上の熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）が、部品（１００）の局所領域を通した熱流束の少なくとも約１．５倍の低下をもたらす、実施態様１に記載の部品（１００）。
［実施態様１４］
圧縮機セクションと、
圧縮機セクションの下流に位置する燃焼セクション（２６）と、
燃焼セクション（２６）の下流に位置するタービンセクションと、
第１の表面（１０２）及び第２の表面（１０４）を画成する部品（１００）とを含む、ガスタービンエンジンであって、
部品（１００）が、
第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層を含み、部品（１００）が、第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）との間に延在する熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）の第２の端部（１１４）が、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である、ガスタービンエンジン。
［実施態様１５］
熱ボイド（１１０）の第１の端部（１１２）が、部品（１００）の第１の表面（１０２）又は部品（１００）の第２の表面（１０４）上の開口部（１１６）を画成する、実施態様１４に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１６］
第１の表面（１０２）又は第２の表面（１０４）の少なくとも一方が高温ガス表面である、実施態様１５に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１７］
熱ボイド（１１０）が、約１：４未満のアスペクト比を画成する、実施態様１４に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１８］
熱ボイド（１１０）の中に少なくとも部分的に位置している消失性材料（１２８）をさらに含む、実施態様１４に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１９］
セラミックマトリックス複合材料の隣接する層間に位置している１以上の界面材料（１０８）の層をさらに含み、熱ボイド（１１０）が、界面材料（１０８）の１以上の層の少なくとも１つを貫いて延びる、実施態様１４に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様２０］
圧縮機セクションが、複数の圧縮機ロータブレード（６６、７０）及び複数の圧縮機ステータベーン（６８、７２）を含み、タービンセクションが、複数のタービンロータブレード（７８、８２）及び複数のタービンステータベーン（７６、８０）を含み、部品（１００）が、複数の圧縮機ロータブレード（６６、７０）、圧縮機ステータベーン（６８、７２）、タービンロータブレード（７８、８２）、又はタービンステータベーン（７６、８０）の少なくとも１つである、実施態様１４に記載のガスタービンエンジン。

１０高バイパスターボファンジェットエンジン
１２長手方向中心線、縦軸
１４ファン部
１６コアタービンエンジン
１８外部ケーシング
２０、６０入口
２２低圧（ＬＰ）圧縮機
２４高圧（ＨＰ）圧縮機
２６燃焼セクション
２８高圧（ＨＰ）タービン
３０低圧（ＬＰ）タービン
３２ジェット排気ノズル部
３４高圧（ＨＰ）シャフト、スプール
３６低圧（ＬＰ）シャフト、スプール
３７コア空気流路
３８可変ピッチファン
４０ファンブレード
４２ディスク
４４作動部材
４６パワーギアボックス
４７パワー出力シャフト
４８フロントハブ
５０ファンケーシング、外部ナセル
５２出口案内翼
５４下流部
５６バイパス空気流路
５８空気
６２空気の第１の部分
６４空気の第２の部分
６６ＬＰ圧縮機ロータブレード
６８ＬＰ圧縮機ステータベーン
７０ＨＰ圧縮機ロータブレード
７２ＨＰ圧縮機ステータベーン
７４燃焼ガス
７６ＨＰタービンステータベーン
７８ＨＰタービンロータブレード
８０ＬＰタービンステータベーン
８２ＬＰタービンロータブレード
８４ファンノズル排気セクション
８６高温ガス通路
１００ＣＭＣ部品
１０２第１の表面
１０４第２の表面
１０６ＣＭＣプライ、第１のプライ
１０８界面材料
１１０熱ボイド
１１２第１の端部
１１４第２の端部
１１６開口部
１１８幅
１２０全長
１２２湾曲部
１２４第１の部分
１２６第２の部分
１２８消失性材料

Claims

第１の表面（１０２）及び第２の表面（１０４）を画成するガスタービンエンジン用の部品（１００）であって、部品（１００）が、
第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層を含み、部品（１００）が、第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）との間に延在する熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）の第２の端部（１１４）が、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である、部品（１００）。
熱ボイド（１１０）の第１の端部（１１２）が、部品（１００）の第１の表面（１０２）に開口部（１１６）を画成する、請求項１に記載の部品（１００）。
第１の表面（１０２）又は第２の表面（１０４）の少なくとも一方が、高温ガス表面である、請求項２に記載の部品（１００）。
熱ボイド（１１０）が、約１：４未満のアスペクト比を画成する、請求項１に記載の部品（１００）。
熱ボイド（１１０）が、幅（１１８）及び長さ（１２０）を画成し、熱ボイド（１１０）の幅（１１８）が、熱ボイド（１１０）の全長に沿って実質的に一定である、請求項１に記載の部品（１００）。
熱ボイドの中に少なくとも部分的に位置している消失性材料（１２８）をさらに含む、請求項１に記載の部品（１００）。
部品（１００）が、シュラウド、燃焼器ライナー、デフレクタ、タービンセンターフレーム、圧縮機ロータブレード（６６、７０）、圧縮機ステータベーン（６８、７２）、タービンロータブレード（７８、８２）、又はタービンステータベーン（７６、８０）の少なくとも１つである、請求項１に記載の部品（１００）。
熱ボイド（１１０）の第１の端部（１１２）が、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である、請求項１に記載の部品（１００）。
部品（１００）が局所領域を画成し、部品（１００）が局所領域内の１以上の熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）が、部品（１００）の局所領域を通した熱流束の少なくとも約１．５倍の低下をもたらす、請求項１に記載の部品（１００）。
圧縮機セクションと、
圧縮機セクションの下流に位置する燃焼セクション（２６）と、
燃焼セクション（２６）の下流に位置するタービンセクションと、
第１の表面（１０２）及び第２の表面（１０４）を画成する部品（１００）とを含む、ガスタービンエンジンであって、
部品（１００）が、
第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間に延在する１以上のセラミックマトリックス複合材料の層を含み、部品（１００）が、第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）との間に延在する熱ボイド（１１０）を画成し、熱ボイド（１１０）の第２の端部（１１４）が、第１の表面（１０２）と第２の表面（１０４）の間の部品（１００）に埋設された終端である、ガスタービンエンジン。