JP5553486B2 - ガドリニウム混晶パイロクロア相と酸化物とを有するセラミック粉末、セラミック層及び層組織 - Google Patents

ガドリニウム混晶パイロクロア相と酸化物とを有するセラミック粉末、セラミック層及び層組織 Download PDF

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Description

本発明は、パイロクロアと酸化物とを有するセラミック粉末、セラミック層及び層組織に関する。
このような層組織は、ニッケル基又はコバルト基の金属合金を含有してなる基材を有する。このような製品は、なかんずく、ガスタービンの部材として、特にガスタービン翼又は遮熱体として利用される。これらの部材は侵食性燃焼ガスの高温ガス流に曝されており、それゆえに大きな熱負荷に耐えることができなければならない。更に、これらの部材は耐酸化性及び耐食性であることが必要である。更に、なかんずく、可動部材、例えばガスタービン翼は、しかし静的部材も、機械的特性を満たさねばならない。高温ガスに曝され得る部材が使用されているガスタービンの出力と効率は、動作温度の上昇に伴って増大する。
高い効率と高い出力とを達成するために、特に高温に曝されるガスタービン部材は、セラミック材料で被覆される。この材料は、高温ガス流と金属基材との間で断熱層として働く。
金属基体が被覆によって侵食性高温ガス流から保護される。この意味では、最近の部材は、大抵の場合、複数の被覆を有し、被覆はそれぞれ特殊な役目を果たす。こうして多層組織が設けられている。ガスタービンの出力及び効率が動作温度の上昇に伴って増大するので、被覆系の改良によってガスタービンの一層高い性能を達成することが再三再四試みられてきた。
特許文献1は、パイロクロアを断熱層として使用することを開示している。しかし、或る材料を断熱層として利用するには良好な断熱特性だけでなく、基材への良好な結合も不可欠である。
特許文献2は、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムとから成る断熱層組織を開示しているが、この断熱層組織はパイロクロア構造を意図してはいない。
欧州特許第0944746号明細書 欧州特許出願公開第0992603号
そこで、本発明の課題は、良好な断熱特性と基材への良好な結合とを有し、従って長い寿命を有するセラミック粉末、セラミック層及び層組織を提供することにある。
この課題は、パイロクロア構造Gdv(ZrxHfy)Oz、特にパイロクロア構造Gdv(ZrxHfy)Ozのみと、特に0.5重量%〜10重量%の割合のジルコニウム(Zr)及び/又はハフニウム(Hf)の二次酸化物を含有してなり、焼結助剤として0.05重量%以下の酸化ケイ素、0.1重量%以下の酸化カルシウム、0.1重量%以下の酸化マグネシウム、0.1重量%以下の酸化鉄、0.1重量%以下の酸化アルミニウム及び0.08重量%以下の酸化チタンを有していてもよく、特にこれらのパイロクロア構造とHf及び/又はZrの二次酸化物とから成り、焼結助剤を有していてもよいセラミック粉末(請求項1)、本発明のセラミック粉末から製造され、特に本発明の粉末のみから製造されたセラミック層(13)(請求項19)、及びこのセラミック層(13)を含有してなる層組織(請求項20)によって解決される。
本発明は、長い寿命を得るためには、全組織を全体として考慮せねばならず、個々の層又はいくつかの層を別々に考慮して最適化してはならないという知見に基づいている。
その他の有利な諸方法は、これらは任意のやり方で有利に組合せることができるが、従属請求項に記載されている。
本発明の層組織は、外側セラミック層を含有して成るが、この外側セラミック層は、特別良好な熱特性(基材に適合した膨張係数、低い熱伝導率)を有し且つ部材の中間層及び基材と極く良好に調和している、ジルコン酸ガドリニウムとハフニウム酸ガドリニウムとの混晶を含有してなる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳しく説明する。
セラミック粉末の組成はセラミック層13(図1)の組成に基づいても例示的に説明される。一般に、パイロクロア構造A227の化学量論組成からの逸脱が常に起こり得る。
パイロクロア構造は経験式Gdv(ZrxHfy)Ozを有し、ここで、v≒2、x+y≒2、z≒7である。v、x、y及びzの、この化学量論組成からの逸脱は、欠陥によって、又は僅かな、故意の若しくは偶然のドーピングによって発生することがある。
セラミック粉末は、更にジルコニウム及び/又はハフニウムの二次酸化物を、特に0.5重量%〜10重量%、取り分け、1重量%〜10重量%の割合で含有して成る。二次酸化物は、意図的に、粉末に添加され、従って、二次酸化物の測定検出限界よりもかなり上であり、つまり二次酸化物の検出限界の少なくとも2倍の値を有する。
単数又は複数の二次酸化物の最大割合は、好ましくは8重量%、特に最大6重量%、まったく特別には5重量%〜7重量%である。このことは、有利には酸化ジルコニウムにあてはまる。
同様に、二次酸化物の最大割合は、好ましくは3重量%、特に最大2重量%、まったく特別には1.5重量%〜2.5重量%である。
この割合は特に酸化ハフニウムにあてはまる。
特に、セラミック粉末は少なくとも1つのパイロクロア相と少なくとも1つの二次酸化物とから成る。
用途に応じて、より良好な断熱特性を達成するために、二次酸化物は、酸化ハフニウムのみから成ってもよく、又は、下地層又は基材に対する膨張係数のよりよい適合性を達成するために二次酸化物は、酸化ジルコニウムのみによって形成される。
酸化ハフニウムの有利な特性と酸化ジルコニウムの有利な特性との組合せは両方の二次酸化物を使用することによっても達成できる。
二次酸化物は有利には酸化物として存在する。
セラミック粉末は、有利には、焼結助剤として、0.05重量%以下の酸化ケイ素、0.1重量%以下の酸化カルシウム、0.1重量%以下の酸化マグネシウム、0.1重量%以下の酸化鉄、0.1重量%以下の酸化アルミニウム及び0.08重量%以下の酸化チタンを有していてもよい。
焼結助剤は、塗布後及び/又は高温での利用時に層の結合を促進する。有利には、セラミック粉末は、パイロクロア相及び二次酸化物から成り、焼結助剤を有していてもよい。
有利には2つの二次酸化物、特に酸化ハフニウムと酸化ジルコニウムが存在する。
ハフニウム酸ガドリニウムは、粉末として、43重量%〜50重量%、有利には44.7重量%〜47.7重量%の酸化ガドリニウム、残りは酸化ハフニウム、並びに、所望により、二次酸化物、有利には酸化ジルコニウム、及び焼結助剤を含有して成る。
ジルコン酸ガドリニウムは、粉末として56重量%〜63重量%、有利には58重量%〜61重量%の酸化ガドリニウム、残りは酸化ジルコニウム、並びに、所望により、二次酸化物、有利には酸化ハフニウム、及び焼結助剤を含有してなる。混晶として、これらの割合がHfとZrとの比に応じて混合される。
有利には、外側セラミック層13は、v≒2、x+y≒2、z≒7のGdv(HfxZry)Ozを含有して成る。
有利には、外側セラミック層13は、また、x+y≒2、v≒2のGdv(HfxZry)O7を含有して成る。
有利には、外側セラミック層13は、x+y≒2、z≒7のGd2(HfxZry)Ozを含有して成る。
有利には、セラミック粉末のパイロクロア構造は、特にv≒2、x+y≒2、z≒7のGdv(HfxZry)Ozから成る。
ジルコニウムとハフニウムとの様々な混合比y:xを使用することができる。有利には、より大きな割合のジルコニウムが使用される。同様に有利には、10:90、20:80、30:70又は40:60のハフニウム対ジルコニウム混合比が使用される。更に、ハフニウム対ジルコニウムの混合比は、50:50、60:40、70:30、80:20又は90:10を使用するのが有利である。
つまり、ハフニウム対ジルコニウムの比について与えられた数字は、有利にはx:yの比率に適用される(Hf:Zr=80:20は、y:x=1.6:0.4に対応する)。
図1は本発明に係る層組織1を示す。
セラミック粉末の組成を、セラミック層13に基づいて、例示的に説明する。
層組織1は、金属基材4を含有して成る。金属基材4は、特に高温用部材の場合、ニッケル基又はコバルト基の超合金(図2)からなる。
有利には、MCrAlX型、特にNiCoCrAlX型の金属結合層7が、有利には、直接基材4上に存在し、この結合層は、有利には、11〜13重量%のコバルト、20〜22重量%のクロム、10.5〜11.5重量%のアルミニウム、0.3〜0.5重量%のイットリウム(=X)、1.5〜2.5重量%のレニウム、及び残部ニッケルを含有してなるか、又は、有利には、24〜26重量%のコバルト、16〜18重量%のクロム、9.5〜11重量%のアルミニウム、0.3〜0.5重量%のイットリウム(=X)、1〜1.8重量%のレニウム、及び残部ニッケルを含有してなるかのいずれかである。
特に、NiCoCrAlX型結合層7は、これら2つの組成の一方から成る。
この金属結合層7上に、有利には他のセラミック層を被着するよりも前に既に酸化アルミニウム層が生成しているか、又は動作中にそのような酸化アルミニウム層(TGO)が生成する。
金属結合層7上に、又は(図示しない)酸化アルミニウム層上に、有利には内側セラミック層10、有利には完全に又は部分的に安定化された酸化ジルコニウム層が存在する。
有利にはイットリウム安定化酸化ジルコニウムが、有利には6重量%〜8重量%のイットリウムを有するものが使用される。
同様に、酸化ジルコニウムを安定させるために酸化カルシウム、酸化セリウム又は酸化ハフニウムを使用することができる。
酸化ジルコニウムは、有利にはプラズマ溶射層として被着され、有利には柱状構造として電子ビーム蒸着(EBPVD)によって被着することもできる。
TGO上、結合層7上、又は内側層10上に、本発明のガドリニウム、ハフニウム及びジルコニウムから成るパイロクロア構造の混晶を含んで成る、換言すれば、上記セラミック粉末から製造される、外側セラミック層13が、被着されている。有利には、セラミック層13は専らセラミック粉末から製造される。層13は、有利には、高温ガスに曝される最外層となる。
セラミック層13内に、二次酸化物が分布し、特に均一に分布している。
層13は、前記組成の割合を生じる粉末から製造しておくことができる。同様に、混晶は、被覆プロセス時に、又は被覆プロセス後の熱処理によっても、生成することができる。
有利には、内側層10の層厚は、内側層10及び外側層13の合計層厚Dの10%〜50%である。
有利には、内側層10の層厚は合計層厚の10%〜40%又は10%〜30%である。
同様に、内側層10の層厚が合計層厚の10%〜20%であると有利である。 同様に、内側層10の層厚が合計層厚の20%〜50%又は20%〜40%であると有利である。
合計層厚に占める内側層10の割合が20%〜30%であると、同様に有利な結果が達成される。
有利には、内側層10の層厚は合計層厚の30%〜50%である。
同様に、内側層10の層厚が合計層厚の30%〜40%であると有利である。
同様に、内側層10の層厚が合計層厚の40%〜50%であると有利である。
パイロクロア相はZrO2層よりも良好な断熱特性を有するのではあるが、ZrO2層はパイロクロア相とまったく同じ厚さに形成することができる。
層組織が高温で短時間利用される場合、外側層13は内側層10よりも薄く形成することができ、つまり、外側層13の層厚は、内側層10及び外側層13の合計層厚の10%〜40%である。
有利には、内側セラミック層10は、厚さが100μm〜200μm、特に150μm±10%である。
有利には、内側層10及び外側層13の合計層厚は300μm、又は有利には450μmである。有利には、最大合計層厚は800μm、又は有利には600μmである。
図3は、例示的にガスタービン100を縦部分断面図で示す。ガスタービン100は、内部に、軸101を備えて回転軸線102の周りで回転可能に支承されるロータ103を有し、このロータはタービンロータとも称される。
ロータ103に沿って、順に、吸込ケーシング104、圧縮機105、同軸に配置される複数のバーナ107を備えた例えば円環体状の燃焼室110、特に環状燃焼室、タービン108、そして排気ケーシング109が続く。
環状燃焼室110は、例えば環状の高温ガス通路111と連通している。そこでは、例えば、直列接続された4つのタービン段112がタービン108を形成する。各タービン段112は、例えば2つの翼輪で形成されている。作動媒体113の流れ方向に見て、高温ガス通路111内で、静翼列115に動翼120で形成される列125が続く。
静翼130がステータ143の内部ケーシング138に固定されており、一方、翼列125の動翼120は、例えばタービンディスク133によってロータ103に取付けられている。ロータ103に発電機又は作業機械(図示せず)が連結されている。
ガスタービン100の動作中、空気135が、圧縮機105によって吸込ケーシング104を通して吸い込まれ、圧縮される。圧縮機105のタービン側末端で供給される圧縮空気は、バーナ107へと送られ、そこで燃料と混合される。次に混合気は、燃焼室110内で燃焼させられて作動媒体113を形成する。そこから、作動媒体113は、高温ガス通路111に沿って静翼130及び動翼120を通流する。動翼120で作動媒体113が膨張して運動量を伝達し、動翼120がロータ103及びロータに連結された作業機械を駆動する。
ガスタービン100の動作中、高温作動媒体113に曝される部材は、熱負荷を受ける。作動媒体113の流れ方向に見て最初のタービン段112の静翼130及び動翼120は、環状燃焼室110に内張りされる遮熱要素とともに、最大の熱負荷を受ける。
そこでの温度に耐えるために、それらは、冷却材によって冷却することができる。
同様に、部材の基材は配向構造を有することができる。即ち、基材は単結晶(SX構造)であるか、又は縦配向粒子(DS構造)のみから成る。
部材用、特にタービン翼120、130及び燃焼室110の部材用、の材料として、例えば鉄基、ニッケル基又はコバルト基超合金が使用される。
そのような超合金は、例えば欧州特許第1204776号明細書、欧州特許第1306454号明細書、欧州特許出願公開第1319729号明細書、国際公開第99/67435号パンフレット又は国際公開第00/44949号パンフレットにより公知である。これらの文献は、合金の化学組成に関して本発明の開示の一部である。
静翼130は、タービン108の内部ケーシング138に向き合う静翼付根(ここには図示せず)と静翼付根とは反対側の静翼端とを有する。静翼端はロータ103に向き合い、ステータ143の固定輪140に固定されている。
図4は、縦軸線121に沿って延びた流体機械の動翼120又は静翼130を斜視図で示す。
流体機械は、電気を生成するための発電所の若しくは飛行機のガスタービン、蒸気タービン又は圧縮機であり得る。
翼120、130は長手軸線121に沿って、順に、取付部400、これに隣接する翼プラットホーム403、翼板406、そして翼端415を有する。翼130は、静翼130としてその翼端415に他のプラットホーム(図示せず)を有することができる。
取付部400に形成された翼120、130を軸又はディスク(図示せず)に取付けるのに役立つ翼付根183が形成されている。
翼付根183は、例えばハンマ頭部形に形成されている。他に、クリスマスツリー形又はダブテール形付根としての形成が可能である。
翼120、130は、翼板406の通流する媒体用に前縁409と後縁412とを有する。
従来の翼120、130では、翼120、130のすべての部分400、403、406において、例えば中実金属材料、特に超合金が使用されている。
そのような超合金は、例えば欧州特許第1204776号明細書、欧州特許第1306454号明細書、欧州特許出願公開第1319729号明細書、国際公開第99/67435号パンフレット又は国際公開第00/44949号パンフレッにより公知である。これらの文献は、合金の化学組成に関して本発明の開示の一部である。
その際、翼120、130は鋳造法によって、方向性凝固によって、鍛造法によって、フライス加工法によって、又はそれらの組合せによって作製することができる。
単数又は複数の単結晶構造を有する工作物は、動作時に高い機械的、熱的及び/又は化学的負荷に曝される機械用の部材として利用される。
このような単結晶工作物の作製は、溶融体から、例えば方向性凝固によって行われる。これらは、液状金属合金が凝固されて、単結晶構造を形成する、即ち、単結晶工作物を形成する、つまり方向性を持って凝固される鋳造法である。
樹枝状結晶が熱流束に沿って整列し、柱状結晶質粒状構造(柱状。即ち、工作物の全長にわたって延びる粒子。ここでは、一般的用語法により、方向性凝固されたという。)又は単結晶構造のいずれかを形成する。即ち、工作物全体が単一の結晶から成る。この方法では、球状(多結晶)凝固への移行を避けねばならない。というのも、非方向性成長によって不可避的に横方向及び縦方向粒界が生じ、これが、方向性凝固部材又は単結晶部材の良好な特性を無にするからである。
一般に方向性凝固組織というとき、それは、粒界を有しないか又はせいぜい小角粒界を有する単結晶と、縦方向に延びる粒界を有するが横方向粒界を持たない柱状結晶構造も意味している。後者の結晶構造は方向性凝固組織(directionally solidified structures)とも称される。
このような方法が米国特許第6024792号明細書及び欧州特許出願公開第0892090号明細書により公知である。これらの明細書は、凝固法に関して本発明の開示の一部である。
同様に、翼120、130は腐食又は酸化に備えた被覆、例えば、MCrAlX(Mは鉄(Fe)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素、Xは活性元素であり、イットリウム(Y)及び/又はケイ素及び/又は少なくとも1つの希土類元素、或いはハフニウム(Hf)である)、を有することができる。このような合金は欧州特許第0486489号明細書、欧州特許第0786017号明細書、欧州特許第0412397号明細書又は欧州特許出願公開第1306454号明細書により公知であり、これらは合金の化学組成に関して本発明の開示の一部となるものである。
密度は有利には理論密度の95%である。酸化アルミニウム保護層(TGO=熱成長酸化物層)がMCrAlX層上に(中間層として又は最外層として)形成される。
MCrAlX層上には、更に、断熱層が存在してもよく、これは、有利には最外層であり、本発明に係る層組織1から成る。
この断熱層がMCrAlX層全体を覆う。
好適な被覆法、例えば電子ビーム蒸着(EB‐PVD)、によって、断熱層内に柱状粒子が生成される。
別の被覆法、例えば大気プラズマ溶射(APS)、LPPS、VPS又はCVDが考えられてもよい。断熱層は耐熱衝撃性を改善するために多孔質、マイクロクラック又はマクロクラックを有する粒子を有することができる。つまり、断熱層は有利にはMCrAlX層よりも多孔質である。
翼120、130は中空又は中実に設計しておくことができる。翼120、130が冷却されねばならない場合、それは中空であり、場合によっては、膜冷却孔418(破線で示す)を有していてもよい。
図5は、ガスタービン100の燃焼室110を示す。
燃焼室110は、例えば所謂環状燃焼室として形成されており、そこでは、回転軸線102を中心として円周方向に配置された、火炎156を発生する複数のバーナ107が、共通燃焼室空間154に開口している。このために、燃焼室110は、全体として、回転軸線102の周りに配置された環状構造体として設計されている。
比較的高い効率を達成するために、燃焼室110は、作動媒体Mの比較的高い温度、即ち、約1000℃〜1600℃の温度用に設計されている。材料にとって不都合なこれらの動作パラメータのもとでも比較的長い動作時間を可能とするために、燃焼室壁153は、作動媒体Mに向き合う側に、遮熱要素155で形成される内張りを備えている。
それに加えて、燃焼室110の内部の高い温度のゆえに、遮熱要素155用又はその保持要素用に冷却システムを設けておくことができる。その場合、遮熱要素155は、例えば中空であり、場合によっては、燃焼室空間154に開口する冷却孔(図示せず)を有していてもよい。
合金製の各遮熱要素155は、作動媒体側に特別耐熱性の保護層(MCrAlX層及び/又はセラミック被覆)を備えているか、又は耐火材料(中実セラミック煉瓦)から作製されている。
これらの保護層は、タービン翼と類似させることができる、つまり、例えばMCrAlXを意味する:Mは鉄(Fe)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素、Xは活性元素であり、イットリウム(Y)及び/又はケイ素及び/又は少なくとも1つの希土類元素、或いはハフニウム(Hf)である。このような合金は、欧州特許第0486489号明細書、欧州特許第0786017号明細書、欧州特許第0412397号明細書又は欧州特許出願公開第1306454号明細書により公知であり、これらは合金の化学組成に関して本発明の開示の一部となるものである。
MCrAlX上に、更に、例えばセラミック断熱層を設けておくことができ、この断熱層は本発明に係る層組織1から成る。
好適な被覆法、例えば電子ビーム蒸着(EB‐PVD)、によって断熱層内に柱状粒子が生成される。
別の被覆法、例えば大気プラズマ溶射(APS)、LPPS、VPS又はCVDが考えられてもよい。断熱層は、耐熱衝撃性を改善するために多孔質、マイクロクラック又はマクロクラックを有する粒子を有することができる。
再処理(磨き直し)とは、場合によっては、タービン翼120、130、遮熱要素155から、それらの利用後に、保護層を(例えばサンドブラストによって)取り除かねばならないことを意味する。その後、腐食層及び/又は酸化層ないし腐食生成物及び/又は酸化生成物の除去が行われる。場合によっては、タービン翼120、130又は遮熱要素155の亀裂も、また、修理される。その後、タービン翼120、130、遮熱要素155の再被覆が行なわれ、タービン翼120、130又は遮熱要素155の再利用が行われる。
本発明に係る層組織 超合金の組成 ガスタービン タービン翼の斜視図 燃焼室の斜視図
符号の説明
1 層組織
4 基材
7 結合層
10 内側セラミック層
13 外側セラミック層
D 合計層厚

Claims (28)

  1. パイロクロア構造Gdv(ZrxHfy)Oz(但し、v=2、x+y=2、z=7、x>0、y>0である。)とジルコニウム(Zr)及び/又はハフニウム(Hf)の二次酸化物0.5〜10重量%とを含有してなり、焼結助剤として、0.05重量%以下の酸化ケイ素、0.1重量%以下の酸化カルシウム、0.1重量%以下の酸化マグネシウム、0.1重量%以下の酸化鉄、0.1重量%以下の酸化アルミニウム及び0.08重量%以下の酸化チタンを有していてもよいセラミック粉末。
  2. 二次酸化物として酸化ハフニウムのみを含有してなる請求項1記載のセラミック粉末。
  3. 二次酸化物として酸化ジルコニウムのみを含有してなる請求項1記載のセラミック粉末。
  4. 二次酸化物として酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムを含有してなる請求項1記載のセラミック粉末。
  5. 3重量%以下の酸化ハフニウムを含有してなる請求項1、2又は4記載のセラミック粉末。
  6. 8重量%以下の酸化ジルコニウムを含有してなる請求項1、3又は4記載のセラミック粉末。
  7. パイロクロア相内のハフニウムとジルコニウムとの混合比(モル比)が30:70〜40:60である請求項1記載のセラミック粉末。
  8. パイロクロア相内のハフニウムとジルコニウムとの混合比(モル比)が50:50である請求項1記載のセラミック粉末。
  9. パイロクロア相内のハフニウムとジルコニウムとの混合比(モル比)が60:40〜70:30である請求項1記載のセラミック粉末。
  10. パイロクロア相内のハフニウムとジルコニウムとの混合比(モル比)が10:90〜20:80である請求項1記載のセラミック粉末。
  11. パイロクロア相内のハフニウムとジルコニウムとの混合比(モル比)が80:20〜90:10である請求項1記載のセラミック粉末。
  12. y>xである請求項1記載のセラミック粉末。
  13. y<xである請求項1記載のセラミック粉末。
  14. 請求項1から13のいずれか1つ又は複数に記載の粉末から製造された外側セラミック層(13)。
  15. 最外層として請求項14記載の外側セラミック層(13)を含有してなる層組織。
  16. 外側セラミック層(13)の下に安定化酸化ジルコニウム層を含有して成る内側セラミック層(10)が存在する請求項15記載の層組織。
  17. 内側セラミック層(10)が6重量%〜8重量%のイットリウムで安定化された酸化ジルコニウム層を含有して成る請求項16記載の層組織。
  18. 内側セラミック層(10)が、内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)の合計層厚(D)の10%〜40%の層厚を有する請求項16又は17記載の層組織。
  19. 内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)の層厚が、合わせて、少なくとも300μmである請求項16、17又は18記載の層組織。
  20. 内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)の層厚が、合わせて、少なくとも450μmである請求項16、17又は18記載の層組織。
  21. 基材(4)の上と、内側セラミック層(10)の下又は外側セラミック層(13)の下とに、MCrAlX合金(ここで、MCrAlX(Mは鉄(Fe)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素、Xは活性元素であり、イットリウム(Y)、ケイ素、少なくとも1つの希土類元素、或いはハフニウム(Hf)である。)から成る金属結合層(7)が存在する請求項15又は16記載の層組織。
  22. 金属結合層(7)が、重量%で、11%〜13%のコバルト、20%〜22%のクロム、10.5%〜11.5%のアルミニウム、0.3%〜0.5%のイットリウム、1.5%〜2.5%のレニウム及び残部ニッケルの組成を有する請求項21記載の層組織。
  23. 金属結合層(7)が、重量%で、24%〜26%のコバルト、16%〜18%のクロム、9.5%〜11%のアルミニウム、0.3%〜0.5%のイットリウム、1%〜1.8%のレニウム及び残部ニッケルの組成を有する請求項21記載の層組織。
  24. 内側セラミック層(10)が、内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)の合計層厚の50%〜90%の層厚を有する請求項15又は16記載の層組織。
  25. 内側セラミック層(10)が、内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)の合計層厚の70%〜90%の層厚を有する請求項15又は16記載の層組織。
  26. 内側セラミック層(10)が、内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)の合計層厚の60%〜80%の層厚を有する請求項16又は17記載の層組織。
  27. 基材(4)、金属結合層(7)、内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)から成る請求項21記載の層組織。
  28. 基材(4)、金属結合層(7)、金属結合層(7)上の酸化物層、内側セラミック層(10)及び外側セラミック層(13)から成る請求項21記載の層組織。
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