JP4927273B2 - 無機スラリーミックスを用いて含アルミニウムコーティングを施工する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に含アルミニウムコーティングを施す方法に関し、具体的には含アルミニウムスラリーからガスタービン翼形部の内部表面に含アルミニウムコーティングを形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機ガスタービン（ジェット）エンジンでは、空気をエンジンの前方から取り込み、シャフト装着圧縮機で圧縮し、燃料と混合する。混合気を燃焼し、高温排気ガスを同一シャフトに装着したタービンに通す。燃焼ガスの流れがタービン動翼及び静翼の翼形部に衝突することでタービンが回転し、それにともなってシャフトが回転し、圧縮機及びファンに動力を供給する。さらに複雑な形式のガスタービンエンジンでは、圧縮機と高圧タービンを１本のシャフトに装着し、ファンと低圧タービンを別のシャフトに装着する。いずれの場合も、高温排気ガスはエンジン後方から流出し、エンジンと航空機を前方に駆動する。
【０００３】
燃焼ガス及び排気ガスが高温であるほど、ジェットエンジンの作動効率が高い。そのため、燃焼ガス及び排気ガスの温度を高めることが奨励される。燃焼ガスの最高温度は、通常、高温燃焼ガスが衝突するタービン静翼及び動翼の製造に用いられた材料によって制限される。現行のエンジンでは、タービン静翼及び動翼はニッケル基超合金から製造され、最高約１９００〜２１５０°Ｆまでの温度で作動できる。
【０００４】
タービン動翼及び静翼の翼形部の作動温度限界を現在のレベルまで押し上げるのに様々なアプローチがとられてきた。例えば、ベース材料自体の組成及び加工が改良され、方向性結晶粒構造及び単結晶構造の利点を活用するために各種凝固技術が開発されている。
【０００５】
物理的冷却技法も使用し得る。ある技術では、タービン翼形部の内部に内部冷却通路を設ける。冷却通路に強制的に通気し、翼形部外面の開口から外に出して翼形部内部から熱を奪い、場合によっては翼形部表面に低温空気の境界層を形成する。
【０００６】
内部冷却通路の表面は拡散アルミナイドコーティングで保護することができ、アルミナイドコーティングは酸化して酸化アルミニウム保護スケールとなり、内面がそれ以上酸化するのを防ぐ。内部拡散アルミナイド被膜の施工法として、化学蒸着、気相アルミナイジング、アバブザパック（above-the-pack）法など多数の方法が知られている。これらのアプローチには、他の露出表面も被覆してしまうという欠点がある。被覆すべきでない表面をマスキングにより保護できることもあるが、多くの状況下でマスキングは実用的でない。
【０００７】
別の方法では、アルミニウム源とその他の成分を含有するスラリーコーティングを内面に塗工する。スラリーコーティングを化学反応させてアルミニウムを内面に堆積させる。スラリーコーティングには、含アルミニウムコーティングの空間的範囲を内面など特定の領域に限定できるという利点がある。しかし、現行のスラリーコーティング技術には、動翼に分解副生物の形態の不都合な汚染を残すおそれがあるという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、表面、特にガスタービン翼形部などの物品の内面の特定領域に含アルミニウムコーティングを堆積するための改良法に対するニーズが存在する。本発明はこのニーズに応えるとともに、種々の効果をもたらすものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物品の表面を含アルミニウムコーティングで被覆するためのスラリー法に係る。本発明は、物品の内面、例えばガスタービン動翼及び静翼の中空翼形部内の通路内面の被覆に特に適している。本発明の方法は、従来のスラリーコーティング法に比べて幾つかの利点をもつ。さらに、スラリーは、被覆段階後の余分なコーティング材を表面から容易に除去できるように処方される。
【００１０】
本コーティング方法は、被覆すべき表面を有する物品を用意する段階と、水及び無機ゲル形成剤を含むキャリヤ成分と、アルミニウム源と、任意成分としてのハライド系活性剤と、酸化物系分散剤との混合物を含有するコーティングスラリーを調製する段階を含む。無機ゲル形成剤は、好ましくはモンモリロナイト粘土のような膨潤性粘土であり、最も好ましくはヘクトライト粘土又はベントナイト粘土である。コーティングスラリーを物品表面に塗工し、次いで物品表面のコーティングスラリーを乾燥してスラリーから水を除去する。乾燥段階は、好ましくは物品表面のコーティングスラリーを空気中約１８０°Ｆ〜約９５０°Ｆ、最も好ましくは約１８０〜約２５０°Ｆの温度に約２〜約４８時間加熱することによって行われる。本発明の方法では、さらに乾燥コーティングスラリーを有する物品表面を加熱して物品表面に固着したアルミニウムコーティングを形成する。この加熱段階は、好ましくは、不活性又は還元性雰囲気中約１７００°Ｆ〜約２１００°Ｆの温度に約１〜約１６時間加熱することによって行われる。しかる後、任意段階ではあるが望ましい段階として、余分なコーティング材を物品表面から除去する。
【００１１】
物品は好ましくはガスタービン動翼又は静翼の翼形部である。一例では、翼形部は中空で内部通路が設けられている。塗工段階は、コーティングスラリーを物品の内部通路に注入して内部通路を満たすことによって行う。
【００１２】
アルミニウム源は、好ましくは、アルミニウム、クロム−アルミニウム合金、コバルト−アルミニウム合金、チタン−アルミニウム合金、鉄−アルミニウム合金、アルミニウム−バナジウム合金、アルミニウム−マンガン合金又はこれらの混合物である。ハライド系活性剤は、これを使用する場合、ＡｌＦ₃、ＮＨ₄Ｆ、ＡｌＣｌ₃、ＮＨ₄Ｃｌ、ＣｒＣｌ₃、ＣｒＣｌ₂、ＮａＣｌ、ＦｅＣｌ₂、ＦｅＣｌ₃、ＣｒＦ₂、ＣｒＦ₃又はこれらの混合物であるのが好ましい。酸化物系分散剤は、アルミナが好ましいが、イットリア、ジルコニア、クロミア、ハフニア又はこれらの混合物のようなその他の酸化物も使用し得る。
【００１３】
好ましくは、アルミニウム源はアルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして約１〜５０重量％であり、ハライド系活性剤はアルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして約０．５〜１０重量％であり、酸化物系分散剤はアルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして約５０〜９９重量％である。最も好ましくは、アルミニウム源は約５０重量％のコバルトと残部のアルミニウムからなるコバルト−アルミニウム合金であり、アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして約２８〜３５重量％の量で存在する。最も好ましくは、ハライド系活性剤はＡｌＦ₃であり、アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして約４〜６重量％の量で存在する。無機ゲル形成剤は、水と無機ゲル形成剤の合計重量を基準にして約１〜６重量％の量で存在する。アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計は、キャリヤ成分とアルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤との混合物の約３０〜約７０重量％をなす。
【００１４】
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示した図面と併せて、好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から明らかになろう。本発明の技術的範囲はこうした好ましい実施形態に限定されない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、タービン動翼やタービン静翼のようなガスタービンエンジンの構成物品を示したもので、ここでは特にタービン動翼２０を示す。タービン動翼２０は実施可能なあらゆる材料で形成できるが、好ましくはニッケル基超合金である。タービン動翼２０は翼形部２２を含んでおり、この翼形部２２に向かって高温排気ガスの流れが導かれる。（タービン静翼は翼形部については同様の外観を有するが、典型的には他端にも翼形部を支持する構造を有する。）。タービン動翼２０は翼形部２２から下方に延在したダブテール２４によってタービンディスクのスロットと係合してタービンディスク（図示せず）に装着される。翼形部２２とダブテール２４とがつながる領域から縦方向外側にプラットホーム２６が延在している。多数の内部通路が翼形部２２内部に延在し、翼形部２２表面の開口２８を終端とする。稼働中、冷却空気の流れを内部通路に通して翼形部２２の温度を下げる。翼形部２２はダブテール２４に隣接して根元部３０を有しており、ダブテール２４とは反対側に翼先端３２を有していると述べることもできる。
【００１６】
図２は翼形部２２の縦方向断面図で、翼形部２２の内部を貫通した内部通路３４の一つを示す。内部通路３４は翼形部内面３６を有し、翼形部２２の金属部分の翼形部外面３８も図示されている。
【００１７】
拡散アルミナイド保護領域４０が翼形部内面３６に存在する。拡散アルミナイドは、翼形部内面３６に含アルミニウムコーティングを堆積することにより形成され、翼形部２２の本体は基材４２として働く。アルミニウムを基材４２の材料と相互拡散させ、翼形部内面３６の下にアルミニウム富化保護領域４０を形成する。拡散アルミナイド保護領域４０は、翼形部内面３６近くでアルミニウム濃度が最も高く、翼形部内面３６から基材４２内部への距離が増すにつれてアルミニウム濃度が減少する組成を有する。拡散アルミナイド保護領域４０の厚さは典型的には約０．０００５〜約０．００５インチである。高温酸化性環境に暴露されると、翼形部内面３６のアルミニウム富化領域は酸化され、翼形部内面３６に密着性の高い酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）保護スケールを形成し、それ以上の酸化損傷を阻止し、抑制する。拡散アルミナイド保護領域４０には、任意成分として、ハフニウム、ジルコニウム、イットリウム、ケイ素、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、レニウム、ルテニウム、コバルト、クロム、白金、パラジウム及びこれらの混合物のような反応性で貴なアルミナイド改質元素が存在していてもよい。翼形部外面３８に施工されるオーバーレイコーティング（後述）は、翼形部内面３６には使用しない。
【００１８】
翼形部外面３８を保護してもよく、図２にその一例を示す。保護コーティング４４は翼形部外面３８上にあってこれと接している。保護コーティング４４は、翼形部外面３８上にあってこれと接する保護層４６を有する。保護層４６は好ましくは拡散アルミナイド又はオーバーレイ組成物からなる。拡散アルミナイドを用いる場合、これは上述のタイプの単純な拡散アルミナイドであってもよいし、白金アルミナイドのような改質拡散アルミナイドであってもよい。かかるコーティングは外側保護層４６の場合には当技術分野で公知である。オーバーレイ保護コーティングを用いる場合、これは好ましくはＭＣｒＡｌＸ型のものである。「ＭＣｒＡｌＸ」という用語は、遮熱コーティング系における耐環境性コーティング又はボンドコートとして使用し得るオーバーレイ保護層４６の様々な群に関する当技術分野での略語である。この式及び他の式において、Ｍはニッケル、コバルト、鉄及びこれらの組合せを表す。これらの保護コーティングのあるものでは、クロムを除いてもよい。Ｘはハフニウム、ジルコニウム、イットリウム、タンタル、レニウム、ルテニウム、パラジウム、白金、ケイ素、チタン、ホウ素、炭素及びこれらの組合せを表す。具体的な組成物は当技術分野で公知である。ＭＣｒＡｌＸ組成物の具体例としては、例えばＮｉＡｌＣｒＺｒ及びＮｉＡｌＺｒがあるが、これらに限定されない。保護層４６の厚さは約０．０００５〜約０．０１０インチである。このような保護層４６は当技術分野で公知である。
【００１９】
任意には、セラミック層４８が保護層４６上にあってこれと接している。セラミック層４８は好ましくはイットリア安定化ジルコニアであり、これは約２〜約１２重量％、好ましくは約３〜約８重量％の酸化イットリウムを含有する酸化ジルコニウムである。セラミック層４８の厚さは典型的には約０．００３〜約０．０１０インチである。他の適当なセラミック材料も使用し得る。セラミック層４８が存在しないとき、保護層４６は「耐環境性コーティング」と呼ばれる。セラミック層４８が存在するときは、保護層４６は「ボンドコート」と呼ばれる。
【００２０】
図３に、本発明の方法の実施のための好ましい順序を示す。物品、この例ではタービン動翼２０やタービン静翼にみられるような翼形部２２を用意する（６０）。
【００２１】
コーティングスラリーを調製する（６２）。コーティングスラリーはキャリヤ成分と粉末混合物とを含む。キャリヤ成分は水と無機ゲル形成剤とを含む。後段での水の蒸発を容易にするため、アルコールのような揮発性が高く完全に揮発する有機化合物を少量、水と混合してもよい。無機ゲル形成剤は好ましくは膨潤性粘土であり、さらに好ましくはモンモリロナイト粘土、最も好ましくはヘクトライト粘土又はベントナイト粘土である。ヘクトライト粘土は、初期重量の約２４倍もの水を吸収するので、最も効率的なゲル形成剤であり、初期重量の最高約１６倍の水を吸収するベントナイト粘土よりも好ましい。ヘクトライト粘土はＮａＭｇＬｉ−ケイ酸塩粘土であり、その粒子は典型的には公称約０．８×約０．０８×約０．００１μｍの細長い平板状である。本発明での使用に最も好ましい粘土はＲｈｅｏｘ社（米国ニュージャージー州ハイツタウン）から入手可能なヘクトライト粘土であるＢｅｎｔｏｎｅ（登録商標）ＡＤ粘土である。Ｂｅｎｔｏｎｅ（登録商標）ＭＡ粘土（同じくＲｈｅｏｘ社から入手可能）も使用し得るが、Ｂｅｎｔｏｎｅ（登録商標）ＡＤ粘土よりも若干粒度が粗く、その結果Ｂｅｎｔｏｎｅ（登録商標）ＡＤ粘土の方が沈降防止性に優れ、ゲル形成剤として優れている。二番目に好ましい粘土であるベントナイト粘土はＮａＡｌＭｇ−ケイ酸塩粘土であり、その粒子は典型的には公称約０．８×約０．８×約０．００１μｍの正方形平板状である。
【００２２】
無機ゲル形成剤は好ましくは水と無機ゲル形成剤の合計重量の約１〜約６重量％であり、最も好ましくは４重量％である。無機ゲル形成剤を水と混合してキャリヤ成分を形成する。混合は高剪断又は高速ミキサ、例えば通常の家庭用ブレンダを用いて行う。
【００２３】
「固形」成分には、粉末状アルミニウム源と、粉末状酸化物系分散剤と、任意成分の粉末状ハライド系活性剤とが含まれる。（無機ゲル形成剤も固体で、キャリヤ成分に含まれているが、上記の成分を「固形」成分という。）。アルミニウム源は、好ましくは、アルミニウム、クロム−アルミニウム合金、コバルト−アルミニウム合金、チタン−アルミニウム合金、鉄−アルミニウム合金、アルミニウム−バナジウム合金、アルミニウム−マンガン合金又はこれらの混合物である。約５０重量％のコバルトと残部のアルミニウムからなるコバルト−アルミニウム合金が好ましい。十分量（固形成分の約５０〜８０重量％）のアルミニウム源を使用すれば、ハライド系活性剤を用いなくてもコーティングは達成し得る。しかし、アルミニウム源を比較的低濃度で存在させることができること、並びにハライド系活性剤は後の洗浄段階で役立ち余分なコーティング材の除去を容易にすることから、ハライド系活性剤を使用するのが好ましい。ハライド系活性剤は、これを使用する場合、ＡｌＦ₃、ＮＨ₄Ｆ、ＡｌＣｌ₃、ＮＨ₄Ｃｌ、ＣｒＣｌ₃、ＣｒＣｌ₂、ＮａＣｌ、ＦｅＣｌ₂、ＦｅＣｌ₃、ＣｒＦ₂、ＣｒＦ₃又はこれらの混合物であるのが好ましい。酸化物系分散剤は好ましくは酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）であるが、その代わりに、イットリア、ジルコニア、クロミア、ハフニアなどの他の酸化物を使用してもよい。固形成分の好ましいメッシュサイズは約１５０メッシュ〜約３２５メッシュである。アルミニウム源は、アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして好ましくは約１〜５０重量％、さらに好ましくは約２８〜３５重量％、最も好ましくは約３０重量％であり、ハライド系活性剤は、アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして好ましくは約０．５〜１０重量％、さらに好ましくは約２〜６重量％、最も好ましくは約５重量％であり、酸化物系分散剤はアルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計重量を基準にして好ましくは約５０〜９９重量％である。
【００２４】
キャリヤ成分と固形成分とを混ぜ合わせてコーティングスラリーを形成する。アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤の合計は、キャリヤ成分とアルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤との全混合物の好ましくは約３０〜約７０重量％、最も好ましくは約４０重量％である。アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤をブレンダで混合し、次いでスパチュラを用いて固形成分をキャリヤ成分に混合する。
【００２５】
コーティングスラリーを目的の物品表面に塗工する（６４）。コーティングスラリーを内部通路３４の翼形部内面３６に塗工する好ましい実施形態では、シリンジ及びポンプを用いて、コーティングスラリーを内部通路３４中に注入する。
【００２６】
表面に塗工されたコーティングスラリーを乾燥する（６６）。好ましい実施形態では、乾燥段階６６は、物品表面のコーティングスラリーを空気中約１８０°Ｆ〜約９５０°Ｆの温度に約２〜約４８時間加熱することによって達成する。乾燥によってコーティングスラリーの水は蒸発する。蒸発を促進すべく、アルコールのような少量の蒸発助剤を水に添加してもよい。蒸発助剤は完全に蒸発し、乾燥コーティングに有機残渣は残らない。
【００２７】
乾燥コーティングスラリーを加熱して物品表面に含アルミニウムコーティングを堆積させる（６８）。この加熱段階６８は、好ましくは、不活性（例えばアルゴン）又は還元性（例えば水素）雰囲気中約１７００°Ｆ〜約２１００°Ｆの温度に約１〜約１６時間加熱することによって達成される。この段階では、物品を残留酸素及び水蒸気による酸化から保護するのが望ましい。かかる保護を達成すべく物品をニッケル箔その他ステンレス鋼や工具鋼やタンタルやニッケル基超合金などの箔で包むのが好ましい。この加熱段階では、アルミニウム源及びハライド系活性剤によってアルミニウム含有蒸気が発生する。アルミニウム含有蒸気は表面に堆積し、含アルミニウムコーティングが残る。被覆した物品はしかる後室温まで冷却する。
【００２８】
加熱段階４８の結果、表面がアルミニウム含有層４０で覆われた物品が得られる。アルミニウム含有層４０は加熱段階６８の際基材４２中へと部分的に相互拡散する。
【００２９】
さらに、当初の固形粉末の約５〜１０％しか反応しないので、表面には残渣が残る。残渣には、未反応のアルミニウム源とハライド系活性剤、酸化物系分散剤及び残りの無機ゲル形成剤が含まれる。この余分なコーティング材を好ましくは除去する（７０）。かかる除去は、内部通路内であっても、高圧空気又は高圧流水を吹き込むことによって達成される。
【００３０】
その他のコーティングを施工する（７２）。タービン翼形部の場合、コーティング４４又は遮熱コーティングのようなコーティングを翼形部外面３８に施工してもよい。選択した外部コーティングに適用可能などんな方法を用いてもよく、段階７２は段階６８の後でも、前でも、同時でもよい。図２に示す結果を与える好ましい実施形態では、翼形部外面３８上にあってこれに接する保護コーティング４４を堆積する。保護コーティング４４には翼形部外面３８上に堆積された保護層４６が含まれる。保護層４６は好ましくはＭＣｒＡｌＸ型である。保護層４６は実施可能なあらゆる方法、例えば物理蒸着（例えばスパッタリング、陰極アーク、電子ビーム）又は溶射方法で堆積する。保護層４６の厚さは好ましくは約０．０００５〜約０．０１０インチ、最も好ましくは約０．００２〜約０．００７インチである。
【００３１】
オーバーレイ保護コーティングには、任意には、保護層４６上にあってこれと接するセラミック層４８が含まれ。セラミック層４８の厚さは好ましくは約０．００３〜約０．０１０インチ、最も好ましくは約０．００５インチである。（図２は正確な縮尺によって描いたものではない。）。セラミック層４８は好ましくはイットリア安定化ジルコニアであり、これは約２〜約１２重量％、好ましくは約３〜約８重量％の酸化イットリウムを含有する酸化ジルコニウムである。その他の実施可能なセラミック材料を使用してもよい。セラミック層は、物理蒸着、溶射など実施可能な方法で堆積することができる。
【００３２】
本発明の方法を実際に実施した。
【００３３】
第一の実施例では、固形成分として、約２０重量部のコバルト−５０重量％アルミニウム合金、約５重量部のＡｌＦ₃、残部の酸化アルミニウムからなる混合物を調製した。水中に約４重量％のＢｅｎｔｏｎｅ（登録商標）ＡＤ粘土を含むキャリヤ成分を調製した。約４０重量部の固形成分と約６０重量部のキャリヤ成分を混ぜ合わせた。コーティングスラリーを高圧タービン動翼の翼形部の内部通路中に注入した。翼形部の処理を上述の通り、空気中１８０°Ｆで２４時間乾燥し、水素中１９７５°Ｆで４時間加熱することによって行った。コーティングの厚さは約０．００１１インチであり、アルミニウム含量はコーティングの頂部５μｍで測定して約１６重量％であった。
【００３４】
第二の実施例では、固形成分中のコバルト−アルミニウム合金を混合物の約３０％に増し、コーティングの厚さを０．００１５インチとした以外は、第一の実施例と同じ方法を行った。この実施例では、コーティングのアルミニウム含量が約２２重量％であった。コーティングのアルミニウム含量が高いため、第二の実施例の方が好ましい。
【００３５】
上述の方法及びその変更例により、全部で約１７５個の高圧タービン動翼を製造した。
【００３６】
本発明の方法の利点が得られる原因が判然としているわけではなく、また本発明の実施にはそうした原因が明らかにされることは必要とされないが、従来のスラリーコーティング技術の問題の源はスラリーに用いる有機ゲル形成材料にあると考えられる。有機ゲル形成材料は、アルミニウム源とハライド系活性剤と酸化物系分散剤をキャリヤ成分中で懸濁状態に保つために存在する。有機成分は、乾燥及び／又は加熱中に燃焼副生物蒸気を発生しかねず、これが物品表面に反応残渣を残す作用をして、加熱反応段階後の反応残渣の除去を阻止又は妨害するおそれがある。反応生成物もコーティングを汚染しかねない。
【００３７】
本発明の方法は、無機材料、好ましくはヘクトライト粘土又はベントナイト粘土を用いてゲル形成機能を実現する。有機ゲル形成（又は懸濁）剤を用いることは本発明の範囲に属さない。本発明では、キャリヤ成分中の無機粘土がゲル特性を発現し、かくしてコーティングスラリーを物品表面に塗工する際に、他の固形分が懸濁状態に保持される。ゲル形成成分から発生する有機蒸気は存在しない。粘土を用いることには、粘土は乾燥段階で有機材料よりも格段に容易に水を放出し、一層完全かつ迅速な乾燥を達成するという追加の利点がある。水を一層完全に除去することは極めて望ましい。残留水があると、アルミニウム源中のアルミニウムが酸化アルミニウムへと酸化して、その焼結の原因となり、反応後の余分なコーティング材の最終的な除去を阻止するからである。したがって、水の存在は、翼形部の冷却穴が酸化アルミニウムで部分的に或いは完全に塞がれることにつながり、このような望ましくない作用の発生が本発明により抑制される。
【００３８】
以上本発明の特定の実施形態を具体的な説明を目的として詳述したが、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変更、増強が可能である。したがって、本発明は特許請求の範囲以外にはなんら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 タービン動翼の斜視図である。
【図２】 図１のタービン動翼の２−２矢視拡大断面図である。
【図３】 内部通路をコーティングしたガスタービン翼形部の製造方法を示すブロック流れ図である。

Claims (8)

1. 被覆すべき表面（３６）を有する物品を用意する段階、
   ヘクトライト粘土及びベントナイト粘土から選択される膨潤性粘土である無機ゲル形成剤及び水を含むキャリヤ成分と、アルミニウム源と、酸化物系分散剤との混合物を含んでなるコーティングスラリーを調製する段階、
   コーティングスラリーを物品表面（３６）に塗工する段階、
   次いで、物品表面（３６）上のコーティングスラリーを乾燥して水を除去する段階、
   次いで、乾燥コーティングスラリーを有する物品表面（３６）を加熱して物品表面（３６）に部分的に相互拡散したアルミニウム含有コーティングを形成する段階
   を含んでなるコーティング方法。
2. 前記コーティングスラリーがさらにハライド系活性剤を含有する、請求項１記載のコーティング方法。
3. さらに、前記加熱段階後に、物品表面（３６）から余分なコーティング材を除去する段階を含む、請求項１又は請求項２記載のコーティング方法。
4. 前記塗工段階が、コーティングスラリーを物品の内部通路に注入する段階を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のコーティング方法。
5. 前記乾燥段階が、物品表面（３６）上のコーティングスラリーを空気中１８０°Ｆ（８２．２℃）〜９５０°Ｆ（５１０℃）の温度に２〜４８時間加熱する段階を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のコーティング方法。
6. 前記加熱段階が、乾燥コーティングスラリーを有する物品表面（３６）を不活性又は還元性雰囲気中１７００°Ｆ（９２７℃）〜２１００°Ｆ（１４８２℃）の温度に１〜１６時間加熱する段階を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のコーティング方法。
7. 物品表面（３６）が物品の内部通路である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のコーティング方法。
8. 被覆すべき内部通路を有するガスタービン翼形部（２２）を用意する段階、
   ヘクトライト粘土、ベントナイト粘土及びこれらの混合物から選択される膨潤性粘土及び水を含むキャリヤ成分と、アルミニウム源と、ハライド系活性剤と、酸化物系分散剤との混合物を含有するコーティングスラリーを調製する段階、
   コーティングスラリーをガスタービン翼形部（２２）の内部通路に塗工する段階、
   次いで、ガスタービン翼形部（２２）の内部通路上のコーティングスラリーを乾燥して水を除去する段階、
   次いで、コーティングスラリーで被覆されたガスタービン翼形部（２２）を加熱してガスタービン翼形部（２２）の内部通路に部分的に相互拡散したアルミニウム含有コーティングを形成する段階、
   次いで、ガスタービン翼形部（２２）の内部通路から余分なコーティング材を除去する
   を含んでなるコーティング方法。

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