JP7217257B2

JP7217257B2 - セラミックマトリックス複合材料コンポーネントおよびセラミックマトリックス複合材料コンポーネントを生産する方法

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Publication number: JP7217257B2
Application number: JP2020210196A
Authority: JP
Inventors: ダグラス・グレン・デチェザーレ; ダニエル・ジーン・ダン; トーマス・アール・ダイソン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CA3102096C; US20210189889A1; CA3102096A1; JP2023002581A; CN113001716A; US11180999B2; EP3838583A1; CN113001716B; JP2021098646A

Description

本発明は、一般に、発電用ガスタービンに関するものであり、より具体的には、ガスタービン用の高温ガス経路タービンコンポーネント(hot gas path turbine component)のためのセラミックマトリックス複合材料コンポーネント(ceramic matrix composite component)を形成する方法に関するものである。

従来の超合金材料から形成されたタービンのブレードおよびベーンと同様に、CMCブレードおよびCMCベーンは、軽量化、遠心荷重の低減、およびコンポーネントの動作温度の低下のために、もっぱらキャビティおよび冷却ボイドを備える。これらの特徴は、典型的には、取り外し可能な消耗品である工具、ドリル、または同様のものの組合せを使用して、CMCコンポーネント内に形成される。内部冷却チャネルは、冷却流量要件および温度勾配/熱応力を低減するので、金属およびCMCの両方の高温ガス経路機械設備を冷却するのに有利である。

炭化ケイ素(SiC)ベースのセラミックマトリックス複合材料(CMC)は、タービンブレード、タービンベーン、タービンノズル、タービンシュラウド、およびタービンバケットなどのガスタービンエンジンの特定のコンポーネントのための材料として提案されている。Silicomp、溶解浸透法(MI法)、化学蒸気浸透法(CVI法)、ポリマー浸透熱分解法(PIP法)、および酸化物/酸化物法を含む、SiC系コンポーネントを加工するための様々な方法が知られている。これらの加工技術は、互いに著しく異なるが、各々、ハンドレイアップおよびツーリングまたはダイスを使用して様々な方法段階で熱を加えることを含む方法を通してニアネットシェイプ部品を生産することを伴う。

多くの場合において、レイアップ方法では、湾曲したコンポーネントは、しばしば、空間、より具体的には、CMCプライの異なる配向および/または曲げ半径が生じるギャップまたは隙間を生み出す。最大の強度を提供するために、プライ間のこれらのギャップまたは隙間は、フィラーパックを充填されなければならない。これらの領域は、低温ガスと高温ガスとの間に大きな間隔があり得るので、従来の方法を使用して冷却することが困難である。

CMCコンポーネントのこれらのギャップまたは隙間に内部通路またはキャビティを形成するための現在の加工方法は、フィラーパックを通り冷却空気源に至る冷却チャネルをドリルで形成することを含む。高温ガス経路への接続も行われる。冷却は、衝突と接続孔を通る流れとの組合せによってもたらされる。典型的には、ドリル穿孔方法は、見通し内ドリル穿孔(line-of-sight drilling)と呼ばれることもある、レイアップされた層を真っ直ぐ通りギャップまたは隙間内に入り、フィラーパックを貫通する方法であり、これは繊維の切断もしくは断線を必要とし、結果として構造全体を弱める。それに加えて、フィラーパックは、高い頻度で、絶縁ポケットになる欠陥を含む。

したがって、セラミックマトリックス複合材料コンポーネント、ならびにレイアップされたプライを切断または損傷する事態を最小限度に抑えながら、1つもしくは複数の見通し外チャネル(non-line-of-sight channel)または接続部への結合をもたらす、レイアップされたプライによって形成される隙間内に1つまたは複数の冷却チャネルを形成することを含むセラミックマトリックス複合材料コンポーネントを生産する方法が必要である。

米国特許第10,384,981号

本開示の態様および利点は、一部は次の説明において述べられるか、または説明から明白であり得るか、または本開示の実施を通じて知り得る。

セラミックマトリックス複合材料(CMC)製品を形成するための方法が、そのような方法から形成される結果として得られる製品とともに、一般的に提供される。一実施形態において、方法は、第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをスタック内に位置決めし、フィラーパックを複数のセラミックマトリックス複合材料プライ上に配設することであって、フィラーパックは、中に配設されている1つまたは複数の犠牲繊維を含む、位置決めし配設することと、第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをフィラーパックの上に位置決めすることであって、第1の複数のセラミック複合材料プライ、第2の複数のセラミック複合材料プライ、およびフィラーパックはプリフォームコンポーネントを形成し、第1の複数のセラミック複合材料プライまたは第2の複数のセラミック複合材料プライのうちの1つは、曲げ角を備え、第1の複数のセラミック複合材料プライと第2の複数のセラミック複合材料プライとの間に隙間を画成し、フィラーパックはこの隙間内に配設される、位置決めすることと、1つもしくは複数の機能的特徴がプリフォームコンポーネントに沿って形成されるように1つもしくは複数の犠牲繊維を除去すること、または流体溶浸材をプリフォームコンポーネントに塗布し、それによってプリフォームコンポーネントを緻密化すること、のうちの一方を実行することと、1つもしくは複数の機能的特徴がプリフォームコンポーネントに沿って形成されるように1つもしくは複数の犠牲繊維を除去すること、または流体溶浸材をプリフォームコンポーネントに塗布し、それによってプリフォームコンポーネントを緻密化すること、のうちの他方を実行することと、中を通る冷却流体を流すための、1つもしくは複数の機能的特徴に結合されている1つもしくは複数のチャネルを形成することとを含む。

代替的一実施形態において、方法は、第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをスタック内に位置決めし、フィラーパックを複数のセラミックマトリックス複合材料プライ上に配設することであって、フィラーパックは、中に配設されている1つまたは複数の犠牲繊維を含む、位置決めし配設することと、第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをフィラーパックの上に位置決めすることであって、第1の複数のセラミック複合材料プライ、第2の複数のセラミック複合材料プライ、およびフィラーパックはプリフォームコンポーネントを形成し、第1の複数のセラミック複合材料プライまたは第2の複数のセラミック複合材料プライのうちの一方は、曲げ角を備え、複数のセラミックマトリックス複合材料プライの間に隙間を画成し、フィラーパックはこの隙間内に配設される、位置決めすることと、犠牲繊維を、1つまたは複数の細長チャネルがプリフォームコンポーネントに沿って形成されるように除去することと、流体溶浸材をプリフォームコンポーネントに塗布し、それによってプリフォームコンポーネントを緻密化すること、中を通る冷却流体を流すための、1つまたは複数の機能的特徴に結合されている1つまたは複数のチャネルを形成することとを含む。

さらに別の実施形態において、セラミックマトリックス複合材料コンポーネントは、複数のセラミックマトリックス複合材料プライの間に1つまたは複数の隙間を含む緻密化された本体部を形成する複数のセラミックマトリックス複合材料プライと、1つまたは複数の隙間の各々の中に配設されたフィラーパックであって、中に形成された機能的特徴を備えるフィラーパックと、機能的特徴と流体的に連通している流体源と、機能的特徴と流体的に連通して流体源から流体をセラミックマトリックス複合材料コンポーネントの外部に流すための1つまたは複数のチャネルとを備える。

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、次の説明および付属の請求項を参照することでより理解が深まる。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す、添付図面は、本開示の実施形態を例示しており、また説明と併せて、本開示の原理を説明するのに役立つ。

当業者を対象とする、最良の態様を含む、完全で有用な開示は、添付図を参照する、本明細書において述べられている。

本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、セラミックマトリックスコンポーネント(CMC)の斜視図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、図1の方向2-2で切り取られた断面図である。当技術分野で知られている、セラミックマトリックス複合材料(CMC)コンポーネントの一部の断面図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、図2のセラミックマトリックス複合材料(CMC)コンポーネントの一部の拡大図である。当技術分野で知られている、セラミックマトリックス複合材料(CMC)コンポーネントの一部の別の実施形態の断面図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、図2のセラミックマトリックス複合材料(CMC)コンポーネントの一部の拡大図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、入口および出口を備える冷却用マニホールドの概略図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、入口および出口を備える冷却用マニホールドの別の実施形態の概略図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、入口および出口を備える冷却用マニホールドの別の実施形態の概略図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、入口および出口を備える冷却用マニホールドの別の実施形態の概略図である。本明細書において開示されている1つまたは複数の実施形態による、CMCコンポーネントを形成するための方法の概略斜視図である。可能な限り、図面全体を通して同じ部分を表すために同じ参照番号が使用される。

本開示の実施形態は、たとえば、本明細書において開示されている特徴のうちの1つまたは複数を含まない概念と比較して、CMCコンポーネント内に1つまたは複数の冷却チャネルを形成することを可能にし、より具体的には、複数のCMC層の隙間の近くに配設されているフィラーパック内に少なくとも冷却チャネルを加工することを可能にする。1つまたは複数のCMC層の隙間に冷却チャネルを備えることは、冷却チャネルの入口および出口を冷却チャネル本体部に結合するために見通し内ドリル穿孔を必要としない点で、コンポーネントの構造的完全性の維持を実現する。本開示による、この方法は、コストを低く抑えつつ複雑さを低減し、部品の冷却要件および流量を減らせることにより冷却効率を高める。

本発明の様々な実施形態の要素を導入するときに、「1つの(使わない場合もある)」（英語原文中の冠詞「a」、「an」に対応する）、「その、前記（請求項において使用する）（英語原文中の冠詞「the」に対応する）」、「前記(said)」は、これらの要素の1つまたは複数があることを意味することが意図されている。「備える、含む(英語原文中のcomprising)」、「含む、備える(英語原文中のincluding)」、および「有する、持つ(英語原文中のhaving)」という言い回しは、包含的であることが意図されており、列挙されている要素以外に追加の要素があり得ることを意味する。次に、1つまたは複数の例が図面に示されている、本開示の実施形態の詳細が参照される。各例は、本開示の説明のために、ただし本開示を限定することなく、提供される。実際、様々な修正および変更が本開示の範囲または精神から逸脱することなく本開示において行われ得ることは当業者には明らかであろう。たとえば、一実施形態の一部として例示されるか、または説明されている特徴は、別の実施形態でも使用することができ、さらなる実施形態を生み出す。したがって、本開示は、付属の請求項およびその同等の項目の範囲内にあるような修正形態および変更形態を含むことが意図されている。

本開示において、層が別の層または基材の「上にある(on)」または「の上を覆っている(over)」と説明されているとき、層は、そうでないことが明記されていない限り、互いに直接接触しているか、または層の間に別の層または特徴を有するかのいずれかであり得ることは理解されるべきである。したがって、これらの用語は、単に層の互いに対する相対的位置を記述しているだけであり、上または下の相対的位置は観察者に対するデバイスの配向に依存するので、必ずしも「の上に(on top of)」を意味するものではない。

化学元素は、元素の周期律表上に一般的に見られるような、それらの一般的な化学略語を使用して本開示において説明される。たとえば、水素は、その一般的な化学略語であるHで表され、ヘリウムは、その一般的な化学略語であるHeで表される。

本明細書において使用されているように、「平均粒子径」または「平均繊維径」は、粒子または繊維の約50%がその直径よりも大きい直径を有し、粒子または繊維の約50%がその直径よりも小さい直径を有するような粒子または繊維の直径を指す。

本明細書において使用されているように、「実質的に」は、説明されているグループの少なくとも約90%以上を指す。たとえば、本明細書において使用されているように、「実質的にすべて」は、それぞれのグループの少なくとも約90%以上が適用可能な形質を有することを示し、「実質的にない」または「実質的にどれもない」は、それぞれのグループの少なくとも約90%以上が適用可能な形質を有していないことを示す。本明細書において使用されているように、「大多数」は、説明されているグループの少なくとも約50%以上を指す。たとえば、本明細書において使用されているように、「～の大部分」は、それぞれのグループの少なくとも約50%以上が適用可能な形質を有することを示す。

セラミックマトリックス複合材料製品(「CMC製品」)、特に溶解浸透から形成されたセラミックマトリックス複合材料製品は、そのような製品を形成する方法とともに、本明細書において一般に提供される。CMC製品は、複数のプライ層から形成され、これは犠牲繊維を含むフィラーパックを複数のプライ層の隙間内に配設できるようにする曲げ半径を備える。犠牲繊維は、CMCプリフォーム内の冷却チャネルなどの、CMCの機能を増強するための1つまたは複数の細長機能的特徴の形成を可能にする。機能的特徴、より具体的には冷却チャネルをフィラーパック内に形成することで、プライ層を貫通する見通し内ドリル穿孔を必要とすることなく入口および出口に結合することを可能にし、それによりCMC製品の改善を可能にする。

発電に使用されるシステムは、限定はしないが、ガスタービン、蒸気タービン、および発電に使用される陸上ベースの航空転用型ガスタービンなどの他のタービンアセンブリを含む。いくつかのアプリケーションにおいて、中にターボ機械(たとえば、タービン、コンプレッサ、ポンプ)および他の機械類を据え付けた発電システムは、厳しい摩耗条件に曝されるコンポーネントを備え得る。たとえば、ブレード、バケット、ケーシング、ローターホイール、シャフト、シュラウド、ノズルなどのいくつかの発電システムコンポーネントは、高熱および/または高回転環境で動作し得る。これらのコンポーネントは、セラミックマトリックス複合材料を用いて製造され、これらのコンポーネントは、冷却通路も含み得る。本開示は、冷却通路を含むセラミックマトリックス複合材料(CMC)コンポーネントを形成する方法を提供する。本開示の例示的な実施形態は、図1～図3にタービン翼として示されているが、本開示は、例示されている構造に限定されない。

図1は、限定はしないが、タービンブレードまたはタービンベーンなどの、コンポーネント10の斜視図である。図1は、タービンブレードを示しているけれども、本開示による、他の好適なコンポーネントは、限定はしないが、燃焼器ライナー、ブレード、シュラウド、ノズル、ノズル端壁、ブレードプラットフォーム、または他の高温ガス経路コンポーネントを含む。コンポーネント10は、好ましくは、セラミックマトリックス複合材料(CMC)から形成される。本明細書において使用されているように、セラミックマトリックス複合材料または「CMC」は、セラミック繊維によって強化されたセラミックマトリックスを含む複合材料を指す。本明細書での使用のために受け入れ可能であるCMCのいくつかの例は、限定はしないが、マトリックスを有する材料、および酸化物、炭化物、窒化物、オキシ炭化物、オキシ窒化物、およびこれらの混合物を含む強化繊維を含むことができる。非酸化物材料の例は、限定はしないが、炭化ケイ素マトリックスおよび炭化ケイ素繊維を有するCMC(ケイ素溶解浸透によって作られたとき、このマトリックスは残留遊離ケイ素を含む)、炭化ケイ素/ケイ素マトリックス混合物および炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素マトリックスおよび炭化ケイ素繊維、ならびに炭化ケイ素/窒化ケイ素マトリックス混合物および炭化ケイ素繊維を含む。さらに、CMCは、酸化物セラミックスからなるマトリックスおよび強化繊維を有することができる。具体的には、酸化物-酸化物CMCは、酸化アルミニウム(Al₂O₃)、二酸化ケイ素(SiO₂)、アルミノケイ酸塩、およびそれらの混合物などの酸化物系材料を含むマトリックスおよび補強繊維から構成され得る。したがって、本明細書において使用されているように、「セラミックマトリックス複合材料」という用語は、限定はしないが、炭素繊維強化炭素(C/C)、炭素繊維強化炭化ケイ素(C/SiC)、および炭化ケイ素繊維強化炭化ケイ素(SiC/SiC)を含む。一実施形態において、セラミックマトリックス複合材料は、(非強化)モノリシックセラミック構造と比較して、伸長、破壊靭性、熱衝撃、および異方性が高い。

SiC-SiC CMCを加工するために使用することができるいくつかの方法がある。一アプローチでは、マトリックスは、溶融シリコンまたはシリコン含有合金をCMCプリフォームに溶解浸透(MI)させることを通じて部分的に形成されるか、または緻密化される。別のアプローチでは、マトリックスは、CMCプリフォームへの炭化ケイ素の化学蒸気浸透法(CVI)を通じて少なくとも部分的に形成される。第3のアプローチでは、マトリックスは、炭化ケイ素を熱分解してプレセラミックポリマーを生成することによって少なくとも部分的に形成される。この方法は、ポリマー浸透熱分解法(PIP)と称されることも多い。上記の3つの技術の組合せも使用することができる。

MI CMCプロセスの一例において、窒化ホウ素系コーティングシステムがSiC繊維上に堆積される。次いで、コーティングされた繊維はマトリックス前駆体材料を含浸させられて、プリプレグテープを形成する。テープを加工する一方法は、フィラメントワインディングである。繊維は、マトリックス前駆体スラリーの浴に引き通され、含浸された繊維はドラム上で巻かれる。マトリックス前駆体は、炭化ケイ素および/または炭素微粒子さらには有機材料を含有し得る。次いで、含浸繊維は、ドラムの軸に沿って切断され、ドラムから取り除かれて、繊維が公称的に同じ方向に走っている平坦なプリプレグテープが形成される。その結果得られる材料は、一方向プリプレグテープである。プリプレグテープは、連続プリプレグ機を使用して、または他の手段によって作ることもできる。次いで、テープは形状に切断され、レイアップされ、積層されてプリフォームを生産することができる。プリフォームは、熱分解されるか、または焼き尽くされて、マトリックス前駆体から任意の有機材料を炭化し、多孔質を形成する。次いで、溶融シリコンが多孔質プリフォーム内に浸透させられ、そこで、炭素と反応して炭化ケイ素を形成することができる。理想的には、過剰な遊離ケイ素が残っているたくさんの孔を埋め、高密度複合材料が得られる。この方式で生産されたマトリックスは、典型的には残留遊離ケイ素を含む。

プリプレグMIプロセスは、繊維の配向がプライとプライとの間で変化する複数の1次元プリプレグプライを一緒に積み重ねることによって、2次元繊維アーキテクチャを有する材料を生成する。プライは、長繊維の配向に基づき識別されることが多い。0度の配向が確立され、他のプライは、0度の方向に関する繊維の角度に基づき設計される。繊維が0方向に垂直に走るプライは、90度プライ、クロスプライ、または横方向プライとして知られている。

MIアプローチは、2次元または3次元の織りアーキテクチャとともに使用することもできる。このアプローチの一例は、スラリーキャストプロセスであり、このプロセスでは繊維が最初に3次元プリフォームまたは2次元布に織られる。布の場合、布の層は、形状に合わせて切断され、プリフォームを形成するために積み重ねられる。界面コーティング(典型的には窒化ホウ素系または炭素系の)を繊維上に堆積させるために、化学蒸気浸透(CVI)技術が使用される。CVIは、炭化ケイ素マトリックスの層を堆積させるためにも使用することができる。マトリックスの残りの部分は、マトリックス前駆体スラリーをプリフォームに鋳造し、次いで溶融シリコンを浸透させることによって形成される。

MIアプローチの代替一手段は、CVI技術を使用して、1次元、2次元、または3次元アーキテクチャで炭化ケイ素マトリックスを緻密化することである。同様に、複合材料のマトリックスを緻密化するために、PIPが使用され得る。CVIおよびPIP生成マトリックスは、過剰な遊離ケイ素なしで生産することができる。MI、CVI、およびPIPの組合せもまた、マトリックスを緻密化するために使用することができる。

コンポーネント10は、高温排気ガスの流れが向けられる翼12を含む。翼12は、先端部14からダブテール16まで延在する。コンポーネント10は、翼12から下方に延在し、タービンディスク上のスロットに係合するダブテール16によってタービンディスク(図示せず)に装着されている。プラットフォーム18は、翼12がダブテール16に連結される領域から横方向外向きに延在する。コンポーネント10は、図2に示されているように、翼12の内部に沿って延在する、少なくとも1つのプレナム20を備える。発電システムの稼働中に、冷却空気(図示せず)の流れはプレナム20に通され、翼12の温度を下げる。

図2は、図1の方向2-2で切り取られた、コンポーネント10の断面図であり、複数の機能的特徴(現在説明中の)、より具体的には、コンポーネント10内に形成されている複数の冷却チャネルを示している。複数のセラミックマトリックス複合材料(CMC)プライ30(わかりやすくするためにいくつかのみ示されている)が、各機能的特徴に対するプライ30の隙間34のところでフィラーパック32を囲んでいる。機能的特徴36は、フィラーパック32の各々の中に形成される。図2に示されているように、機能的特徴36は、入口(現在説明中の)を介してプレナム20と流体的に連通し、セラミックマトリックス複合材料プライ30の間に延在する出口(現在説明中の)を介してコンポーネント10の外部にある。代替的一実施形態において、複数の機能的特徴36のうちの少なくとも1つは、冷却流体の代替的供給源(図示せず)と流体的に連通し得る。

図3は、プライ52の間に形成された隙間54内に配設されているフィラーパック56を含む複数のCMCプライ52を示す、従来技術のコンポーネント50の一部の概略断面図である。複数のCMCプライ52をレイダウンした後、見通し内入口58および出口60を含む、チャネル62が、複数のCMCプライ52をドリルで穿孔することによって形成される。チャネル62は、CMCプライ52を貫通し、流体64を貫流させるのに十分なCMCプライ52を通る開口部を形成する。チャネル62は、図2のプレナム20などの、またコンポーネント50の外部にある、プレナムに対して開き、プレナムと流体的に連通する。代替的一実施形態において、チャネル62は、冷却流体の代替的供給源(図示せず)と流体的に連通し得る。チャネル62を形成するために、CMCプライ52はドリルで穿孔され、CMCプライ52および結果として得られるコンポーネント50の全体的強度を弱めるようにしなければならない。

図3の実施形態において、セラミックマトリックス複合材料プライ52、チャネル62、およびフィラーパック56の配置構成は、概略であり、例示することを目的として拡大されている。CMCプライ52およびチャネル62などの空隙のサイズおよび幾何学的形状は、図2に示されているものに限定されない。

次に図4を参照すると、例示されているのは、図2の点線円4によって示されているようなコンポーネント10の一部の概略断面図であり、複数のCMCプライ30がプライ30の間に形成されている隙間34内に配設されているフィラーパック32を含むことを示している。図3の実施形態とは対照的に、この開示されている実施形態では、フィラーパック32は、中に機能的特徴36を形成している。一実施形態において、機能的特徴36は、本明細書において流体流40とも称される、冷却流体流40を通過させるための冷却用マニホールド70として働く細長チャネルである。

複数のCMCプライ30をレイダウンし、機能的特徴36を加工した後(現在説明中の)に、1つまたは複数の第1のチャネル72(そのうちの1つのみが例示されている)が、複数のCMCプライ30をドリル穿孔することなどによって、機能的特徴36と流体的に連通するように形成される。入口74は、冷却流体流40を投入するためのものである。この実施形態において、複数の第1チャネル72の各々は、プレナム20(図2)からCMCプライ30を通り機能的特徴36まで延在し、中を通る冷却流体流40を流すのに十分なCMCプライ30を通る開口部を形成する。それに加えて、複数の第2のチャネル76(そのうちの1つのみが例示されている)は、プライを突っ切らないように、たとえば、複数のCMCプライ30と平行にドリル穿孔することなどによって形成される。第2のチャネル76の各々は、出口78を介して、機能的特徴36からコンポーネント10の外部に延在し、中を通る冷却流体流40を流すのに十分な開口部を形成する。例示されている実施形態において、複数の第1のチャネル72および複数の第2のチャネル76は、図2のプレナム20などの、プレナムおよびコンポーネント10の外部に対して開いており、流体的に連通する。代替的一実施形態において、複数の第1のチャネル72および複数の第2のチャネル76の各々は、冷却流体流の代替的供給源(図示せず)に対して開いており、流体的に連通している。図3の従来技術の実施形態とは対照的に、複数のCMCプライ30の間に複数の第2チャネル76を形成することによって、CMCプライ30およびその結果得られるコンポーネント10の全体的な強度は弱められない。

図4の実施形態において、セラミックマトリックス複合材料プライ30、機能的特徴36、第1のチャネル72、第2のチャネル76、入口74、出口78、およびフィラーパック56の配置構成は、概略であり、例示することを目的として拡大されている。CMCプライおよび空隙のサイズおよび幾何学的形状は、図4に示されているものに限定されない。

次に図5を参照すると、例示されているのは、別の従来技術のコンポーネント80の一部、特にタービン翼構造物の後縁部の概略断面図であり、プライ52の間に形成されている隙間54内に配設されているフィラーパック56を含む複数のCMCプライ52を示している。複数のCMCプライ52をレイダウンした後、見通し内入口58および出口60を含む、チャネル62が、複数のCMCプライ52をドリルで穿孔することによって形成される。チャネル62は、CMCプライ52を距離「y」だけ貫通し、流体64を貫流させるのに十分なCMCプライ52を通る開口部を形成する。チャネル62は、図2のプレナム20などの、またコンポーネント80の外部にある、プレナムに対して開き、プレナムと流体的に連通する。代替的一実施形態において、チャネル62は、冷却流体の代替的供給源(図示せず)と流体的に連通し得る。チャネル62を形成するために、CMCプライ52はドリルで穿孔され、CMCプライ52および結果として得られるコンポーネント80の全体的強度を弱めるようにしなければならない。

図5の実施形態において、セラミックマトリックス複合材料プライ52、チャネル62、およびフィラーパック56の配置構成は、概略であり、例示することを目的として拡大されている。CMCプライおよび空隙のサイズおよび幾何学的形状は、図5に示されているものに限定されない。

次に図6を参照すると、例示されているのは、図2の点線円6によって示されているようなコンポーネント10の一部、より具体的には後縁部22の概略断面図であり、複数のCMCプライ30がプライ30の間に形成されている隙間34内に配設されているフィラーパック32を含むことを示している。図5の実施形態とは対照的に、この開示されている実施形態では、フィラーパック32は、中に機能的特徴36を形成している。一実施形態において、機能的特徴36は、冷却流体流40を通過させるための冷却用マニホールド70として働く細長チャネルである。複数のCMCプライ30をレイダウンし、機能的特徴36を加工した後(現在説明中の)に、各々入口を備える1つまたは複数の第1のチャネル(図示せず)は、複数のCMCプライ30をドリル穿孔することなどによって形成される。複数の第1チャネルの各々は、プレナム20からCMCプライ30を通り機能的特徴36まで延在し、中を通る冷却流体流40を流すのに十分なCMCプライ30を通る開口部を形成する。それに加えて、各々出口78を備える複数の第2のチャネル76(そのうちの1つのみが例示されている)は、プライを突っ切らないように、たとえば、複数のCMCプライ30と平行にドリル穿孔することなどによって形成される。第2のチャネル76の各々は、機能的特徴36からコンポーネント10の外部に延在し、中を通る冷却流体流40を流すのに十分な開口部を形成する。複数の第1のチャネルおよび複数の第2のチャネル76は、図2のプレナム20などの、プレナムおよびコンポーネント10の外部に対して開いており、流体的に連通する。代替的一実施形態において、機能的特徴36および複数の第2のチャネル76は、冷却流体流の代替的供給源(図示せず)に対して開いており、流体的に連通している。図5の従来技術の実施形態とは対照的に、複数のCMCプライ30の間に複数の第2チャネル76を形成することによって、CMCプライ30およびその結果得られるコンポーネント10の全体的な強度は弱められない。それに加えて、機能的特徴36を複数のプライの間の隙間34内に形成することによって、CMCプライ30およびその結果得られるコンポーネント10の全体的強度は弱められない。

図6に例示されているように、機能的特徴36、したがって冷却流体40の供給部をコンポーネント10の外部に結合するためにCMCプライ30をドリル穿孔するのに必要な距離「x」は、機能的特徴36をコンポーネント80の外部に結合するために図5の知られているコンポーネント80をドリル穿孔するのに必要な距離「y」よりも小さい。

図6の実施形態において、セラミックマトリックス複合材料プライ30、機能的特徴36、第2のチャネル76、出口78、およびフィラーパック56の配置構成は、概略であり、例示することを目的として拡大されている。CMCプライおよび空隙のサイズおよび幾何学的形状は、図6に示されているものに限定されない。

次に、図7～図10を参照すると、例示されているのは、冷却用マニホールド70などの機能的特徴36を、1つまたは複数の第1のチャネル72および1つまたは複数の第2のチャネル76を介して、図2、図4、および図6の入口74および出口78に結合するための代替的実施形態である。図7に例示されているのは、1つまたは複数の第1のチャネル72の各々の入口74を1つまたは複数の第2のチャネル76のそれぞれの出口78に直線的に整列させることを含む一実施形態である。

図8に例示されているのは、1つまたは複数の第1のチャネル72の各々の入口74を1つまたは複数の第2のチャネル76のそれぞれの出口78にオフセット整列させることを含む一実施形態である。

図9に例示されているのは、1つまたは複数の第1のチャネル72の少なくとも2つの入口74が1つまたは複数の第2のチャネル76の単一の出口78に流体的に結合される一実施形態である。この実施形態では、冷却流体40の流出流は分割される。

図10に例示されているのは、1つまたは複数の第1のチャネル72の各々からの入口74が1つまたは複数の第2のチャネル76の少なくとも2つの出口78に流体的に結合される一実施形態である。この実施形態では、冷却流体40の流入流は分割されて出口78から出る。

図11は、中に配設されている1つまたは複数の機能的特徴、より具体的には、中に配設されている冷却用マニホールド、フィラーパックを有する、本開示による、CMCコンポーネント10を形成する方法を概略として示している(図2、図4、および図6も参照のこと)。図11に示されているように、コンポーネント10は、レイアップ技術を使用して形成される。方法100は、セラミックマトリックス複合材料プライ30を提供することを含む(ステップ102a、102b)。セラミックマトリックス複合材料プライ30は、単一のプライ、または積層スタックに形成された一連のプライなどの複数のプライであり得る。プライ30に対する材料の一例は、限定はしないが、前に説明されているように、たとえば、炭素繊維織布、結合材、およびコーティングされたSiC繊維を含む、プリプレグ複合材料プライを含む。

第1の実施形態において、ステップ102aで例示されているように、θを180°を未満とする、曲げ角θを有する複数のプライ30が最初にレイアップされる。代替的一実施形態において、ステップ102bで例示されているように、複数のプライ30は、最初に実質的に平面状のスタックにレイアップされる。セラミックマトリックス複合材料プライ30を設けた後、ステップ104で、フィラーパック32が複数のプライ30に関して配設される。前に説明されているように、フィラーパック32は、犠牲繊維33などの、機能的特徴を中に画成するための手段を含む。犠牲繊維33は、CMCプリフォーム内の冷却チャネルなどの、CMCの機能を増強するための1つまたは複数の細長機能的特徴36の形成を可能にする。犠牲繊維を使用して機能的特徴を加工することについては、全体が参照により本明細書に組み込まれている、同一出願人による、D. Hallらの米国特許第10,384,981号、名称「Methods of Forming Ceramic Matrix Composites Using Sacrificial Fibers and Related Products」および全体が参照により本明細書に組み込まれている、それと同時に出願されたD. Dunnらの米国特許出願（整理番号328251-1）、名称「Methods of Forming Ceramic Matrix Composites Using Sacrificial Fibers and Non-Wetting Coating」において説明されている。フィラーパック32および中に画成されている機能的特徴36の幾何学的形状は、丸い、湾曲した、楕円形の、直線的な、または他の好適な幾何学的形状を含む任意の好適な幾何学的形状を含む。

次に、ステップ106a、106bにおいて、追加のプライ30は、フィラーパック32を取り囲むように配設される。第1の実施形態において、ステップ106aで例示されているように、複数の追加のプライ30は、複数のプライ30の間に隙間34を画成するように実質的に平面状のスタックでフィラーパック32の上にレイアップされる。代替的実施形態において、ステップ106bで例示されているように、複数の追加のプライ30は、複数のプライ30の間に隙間34を画成するようにフィラーパック32の上にレイアップされ、θを180°未満とする、曲げ角θを備える。

加工時に、中に画成されている不完全な機能的特徴36を有するフィラーパック32は、フィラーパックを囲むセラミックマトリックス複合材料プライ30とともにプリフォームコンポーネントを形成する。プリフォームコンポーネントは、オートクレーブ内に配置され、ステップ108でオートクレーブサイクルが完了する。プリフォームコンポーネントは、セラミック複合材料のために当業界で使用される典型的なオートクレーブ圧力および温度サイクルに曝される。オートクレーブは、プライ内に残っている任意の揮発性物質を引き出し、オートクレーブ条件はプライ材料に応じて変化し得る。オートクレーブ処理後、バーンアウト法が実行され、それにより、プリフォームコンポーネント中の残っている材料または追加の結合剤を除去する。バーンアウト法は、一般的に約426～648℃(約800～1200°F)の温度で実施される。

バーンアウト後、プリフォームコンポーネントは、緻密化のために真空炉に入れられる。緻密化は、限定はしないが、Silicomp、溶解浸透法(MI法)、化学蒸気浸透法(CVI法)、ポリマー浸透熱分解法(PIP法)、および酸化物/酸化物法を含む、任意の知られている緻密化技術を使用して実行される。緻密化は、1200℃を超える温度の設定された雰囲気を有する真空炉内で実施することができ、これによりシリコンまたは他の流体溶浸材がプロフォームコンポーネント内に溶解浸透することを可能にする。緻密化の好適な一方法は、溶融したマトリックス材料がプライ30内に引き込まれて固化できる溶解浸透である。プリフォームコンポーネントは、マトリックス材料が浸透して固化し、緻密化されたマトリックス材料のキャップまたは閉塞部を形成することが許容されるような、機能的特徴36、より具体的にはマニホールド70(図4および図6)に対する末端直径(図示せず)を含む。緻密化後、緻密化されたプリフォームコンポーネントまたは緻密化された本体部は、ステップ110に示されるように、中に配設されている犠牲繊維33を有するフィラーパック32を含み、コンポーネント10の少なくとも一部を形成する。

緻密化の後に、機能的特徴36は、ステップ110において、フィラーパック32内に形成された細長チャネル、すなわち冷却用マニホールド70を残すように、犠牲繊維33を除去することによってさらに形成される。前に説明されているように、細長チャネルを形成するための犠牲繊維33の除去は、同一出願人による米国特許第10,384,981号およびそれと同時に出願された、出願人の米国特許出願（整理番号328251-1）において説明されている。一実施形態において、機能的特徴36は、細長冷却用マニホールド70として形成される(図4および図6)。

代替的一実施形態において、機能的特徴36は、ステップ108において説明されているような緻密化の前に、フィラーパック32内に形成された細長チャネル、すなわち冷却用マニホールド70を残すように、犠牲繊維33を除去することによってさらに形成される。

一実施形態において、機能的特徴36の内部中空部分は、冷却剤または他の流体が中に通されコンポーネント10を冷却するようにコンポーネント10の中で十分に大きく、開いている。しかしながら、前に説明されているように、セラミックマトリックス複合材料プライ30のところに形成された緻密化されたマトリックス材料は、冷却剤または他の流体の流れを実質的に妨げる閉塞部を形成し、より具体的には機能的特徴36をコンポーネント10の内部にある閉塞構造として形成する。一実施形態において、機能的特徴36に入口および/または出口を設けて中に流れを通せるように、コンポーネント10内に機械加工で開口部が形成されるか、または他の何らかの方法で開口部が形成される。より具体的には、それに加えてステップ110において、機能的特徴36、より具体的には冷却用マニホールド70を冷却流体源(すなわち、図2のプレナム20)およびコンポーネント10の外部に結合するための1つまたは複数のチャネル72、76が形成される。1つまたは複数のチャネル72、76を形成するために、好適な技術は、セラミックマトリックス複合材料プライ30のセラミックマトリックス複合材料のレーザードリル穿孔、放電加工、切断、または機械加工を含む。一実施形態において、チャネル76は、連続するプライ30の間に形成される。

コンポーネント10内に供給孔および高温ガス経路ダンプ孔などの開口部を機械加工で形成するか、または他の何らかの方法で形成することによって、プレナム20、他の機能的チャネル、またはコンポーネントの外部へのおよび/またはプレナム20、他の機能的チャネル、またはコンポーネントの外部からの供給および/または排出が、冷却用の1つまたは複数のチャネル72、76に対して行われ得る。

本発明は、1つまたは複数の実施形態に関して説明されているが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加え、これらの要素の代わりに同等物を使用できることを理解するであろう。それに加えて、本発明の本質的範囲から逸脱することなく、多くの修正を行って、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させ得る。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図されている最良の態様として開示されている特定の実施形態に限定されないことが意図されているが、本発明は、付属の請求項の範囲内にあるすべての実施形態を含むことが意図されている。

本発明のさらなる態様は、以下の項の主題によって提供される。

[項1]セラミックマトリックス複合材料コンポーネントを生産する方法であって、
第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをスタック内で位置決めすることと、
フィラーパックを複数のセラミックマトリックス複合材料プライ上に配設することであって、フィラーパックは中に配設されている1つまたは複数の犠牲繊維を含む、配設することと、
第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをフィラーパックの上に位置決めすることであって、第1の複数のセラミック複合材料プライ、第2の複数のセラミック複合材料プライ、およびフィラーパックはプリフォームコンポーネントを形成し、
第1の複数のセラミック複合材料プライまたは第2の複数のセラミック複合材料プライのうちの1つは、曲げ角を備え、第1の複数のセラミック複合材料プライと第2の複数のセラミック複合材料プライとの間に隙間を画成し、フィラーパックはこの隙間内に配設される、位置決めすることと、
1つもしくは複数の機能的特徴がプリフォームコンポーネントに沿って形成されるように1つもしくは複数の犠牲繊維を除去すること、または
流体溶浸材をプリフォームコンポーネントに塗布し、それによってプリフォームコンポーネントを緻密化すること、
のうちの一方を実行することと、
1つもしくは複数の機能的特徴がプリフォームコンポーネントに沿って形成されるように1つもしくは複数の犠牲繊維を除去すること、または
流体溶浸材をプリフォームコンポーネントに塗布し、それによってプリフォームコンポーネントを緻密化すること、
のうちの他方を実行することと、
中を通る冷却流体を流すための、1つまたは複数の機能的特徴に結合されている1つまたは複数のチャネルを形成することとを含む方法。

[項2]1つまたは複数の機能的特徴は、緻密化された本体部内に完全に封入されている任意の前項に記載の方法。

[項3]1つまたは複数の機能的特徴は、冷却用マニホールドである任意の前項に記載の方法。

[項4]1つまたは複数の機能的特徴に結合された1つまたは複数のチャネルを形成することで、チャネルの少なくとも1つが第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライおよび第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライを突っ切らないようにする任意の前項に記載の方法。

[項5]1つまたは複数の機能的特徴に結合された1つまたは複数のチャネルを形成することで、チャネルの少なくとも1つが第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライまたは第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライの一方の間に形成されるようにする任意の前項に記載の方法。

[項6]1つまたは複数の機能的特徴に結合された1つまたは複数のチャネルを形成することで、チャネルの少なくとも1つが翼後縁部に形成されるようにする任意の前項に記載の方法。
[項7]セラミックマトリックス複合材料プライは、予含浸されたセラミックマトリックス複合材料プライである任意の前項に記載の方法。
[項8]1つまたは複数の機能的特徴に結合された1つまたは複数のチャネルの形成は、レーザードリル穿孔、放電加工、切断および機械加工からなる群から選択される方法によって行われる任意の前項に記載の方法。
[項9]緻密化は、溶解浸透を含む任意の前項に記載の方法。
[項10]流体溶浸材は、シリコンまたはシリコン合金を含む任意の前項に記載の方法。
[項11]セラミックマトリックス複合材料コンポーネントは、高温ガス経路タービンコンポーネントである任意の前項に記載の方法。
[項12]高温ガス経路タービンコンポーネントは、燃焼器ライナー、ブレード、シュラウド、ノズル、ノズル端壁、およびブレードプラットフォームからなる群から選択される任意の前項に記載の方法。
[項13]セラミックマトリックス複合材料コンポーネントを生産する方法であって、
第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをスタック内で位置決めすることと、
フィラーパックを複数のセラミックマトリックス複合材料プライ上に配設することであって、フィラーパックは中に配設されている1つまたは複数の犠牲繊維を含む、配設することと、
第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライをフィラーパックの上に位置決めすることであって、第1の複数のセラミック複合材料プライ、第2の複数のセラミック複合材料プライ、およびフィラーパックはプリフォームコンポーネントを形成し、
第1の複数のセラミック複合材料プライまたは第2の複数のセラミック複合材料プライのうちの一方は、曲げ角を備え、複数のセラミックマトリックス複合材料プライの間に隙間を画成し、フィラーパックはこの隙間内に配設される、位置決めすることと、
犠牲繊維を、1つまたは複数の細長チャネルがプリフォームコンポーネントに沿って形成されるように除去することと、
流体溶浸材をプリフォームコンポーネントに塗布し、それによってプリフォームコンポーネントを緻密化すること、
中を通る冷却流体を流すための、1つまたは複数の機能的特徴に結合されている1つまたは複数のチャネルを形成することとを含む方法。
[項14]1つまたは複数の機能的特徴は、緻密化された本体部内に完全に封入されている任意の前項に記載の方法。
[項15]1つまたは複数の機能的特徴は、冷却用マニホールドである任意の前項に記載の方法。
[項16]セラミックマトリックス複合材料コンポーネントであって、
複数のセラミックマトリックス複合材料プライの間に1つまたは複数の隙間を含む緻密化された本体部を形成する複数のセラミックマトリックス複合材料プライと、
1つまたは複数の隙間の各々の中に配設されたフィラーパックであって、中に形成された機能的特徴を備えるフィラーパックと、
機能的特徴と流体的に連通している流体源と、
機能的特徴と流体的に連通して流体源から流体をセラミックマトリックス複合材料コンポーネントの外部に流すための1つまたは複数のチャネルとを備えるセラミックマトリックス複合材料コンポーネント。
[項17]機能的特徴は、緻密化された本体部内に完全に封入されている任意の前項に記載のセラミックマトリックス複合材料コンポーネント。
[項18]機能的特徴は、冷却用マニホールドである任意の前項に記載のセラミックマトリックス複合材料コンポーネント。
[項19]セラミックマトリックス複合材料コンポーネントは、高温ガス経路タービンコンポーネントである任意の前項に記載のセラミックマトリックス複合材料コンポーネント。
[項20]高温ガス経路タービンコンポーネントは、燃焼器ライナー、ブレード、シュラウド、ノズル、ノズル端壁、およびブレードプラットフォームからなる群から選択される任意の前項に記載のセラミックマトリックス複合材料コンポーネント。

10 コンポーネント
12 翼
14 先端部
16 ダブテール
18 プラットフォーム
20 プレナム
22 後縁部
30 セラミックマトリックス複合材料(CMC)プライ
32 フィラーパック
33 犠牲繊維
34 隙間
36 機能的特徴
40 冷却流体流
50 コンポーネント
52 CMCプライ
54 隙間
56 フィラーパック
58 見通し内入口
60 出口
62 チャネル
64 流体
70 冷却用マニホールド
72 第1のチャネル
74 入口
76 第2のチャネル
78 出口
80 コンポーネント
100 方法

Claims

セラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）を生産する方法（100）であって、
第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）をスタック内で位置決めするステップ（102a、102b）と、
フィラーパック（32）を前記複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）上に配設するステップ（104）であって、前記フィラーパック（32）は中に配設されている1つまたは複数の犠牲繊維（33）を含む、ステップと、
第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）を前記フィラーパック（32）の上に位置決めするステップ（106a、106b）であって、前記第1の複数のセラミック複合材料プライ（30）、前記第2の複数のセラミック複合材料プライ（30）、および前記フィラーパック（32）はプリフォームコンポーネントを形成し、
前記第1の複数のセラミック複合材料プライ（30）または前記第2の複数のセラミック複合材料プライ（30）のうちの1つは、曲げ角を備え、前記第1の複数のセラミック複合材料プライ（30）と前記第2の複数のセラミック複合材料プライ（30）との間に隙間（34）を画成し、前記フィラーパック（32）は前記隙間（34）内に配設される、ステップと、
1つもしくは複数の機能的特徴（36）が前記プリフォームコンポーネントに沿って形成されるように前記1つもしくは複数の犠牲繊維（33）を除去するステップ（110）、または
流体溶浸材を前記プリフォームコンポーネントに塗布し、それによって前記プリフォームコンポーネントを緻密化するステップ（108）、
のうちの一方を実行するステップと、
1つもしくは複数の機能的特徴が前記プリフォームコンポーネントに沿って形成されるように前記1つもしくは複数の犠牲繊維を除去するステップ（110）、または
流体溶浸材を前記プリフォームコンポーネントに塗布し、それによって前記プリフォームコンポーネントを緻密化するステップ（108）、
のうちの他方を実行するステップと、
中を通る冷却流体を流すための、前記1つまたは複数の機能的特徴（36）に結合されている1つまたは複数のチャネル（72、76）を形成するステップとを含み、
前記1つまたは複数の機能的特徴（36）は、冷却用マニホールドであり、
前記1つまたは複数の機能的特徴（36）に結合された1つまたは複数のチャネル（72、76）を形成することで、前記チャネル（72、76）の少なくとも1つが前記第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）および前記第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）を突っ切らないようにする、方法（100）。
前記1つまたは複数の機能的特徴（36）に結合された1つまたは複数のチャネル（72、76）を形成することで、前記チャネル（72、76）の少なくとも1つが前記第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）または前記第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）の間に形成されるようにする請求項1に記載の方法（100）。
前記1つまたは複数の機能的特徴（36）に結合された1つまたは複数のチャネル（72、76）を形成することで、前記チャネルの少なくとも1つが翼後縁部（22）に形成されるようにする請求項1に記載の方法（100）。
前記1つまたは複数の機能的特徴（36）に結合された前記1つまたは複数のチャネル（72、76）の前記形成は、レーザードリル穿孔、放電加工、切断および機械加工からなる群から選択される方法によって行われる請求項1に記載の方法（100）。
前記セラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）は、高温ガス経路タービンコンポーネントである請求項1に記載の方法（100）。
セラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）であって、
複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）であって、前記複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）の間に1つまたは複数の隙間（34）を含む緻密化された本体部を形成する複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）と、
前記1つまたは複数の隙間（34）の各々の中に配設されたフィラーパック（32）であって、中に形成された機能的特徴（36）を備えるフィラーパック（32）と、
前記機能的特徴（36）と流体的に連通している流体源（20）と、
前記機能的特徴（36）と流体的に連通して流体源（20）から流体を前記セラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）の外部に流すための1つまたは複数のチャネル（72、76）とを備えており、
前記複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）は、第1の複数のセラミック複合材料プライ（30）及び第2の複数のセラミック複合材料プライ（30）を備えており、
前記第1の複数のセラミック複合材料プライ（30）または前記第2の複数のセラミック複合材料プライ（30）のうちの1つは、前記第1の複数のセラミック複合材料プライ（30）と前記第2の複数のセラミック複合材料プライ（30）との間に隙間（34）を画成するように曲げ角を備えており、
前記1つまたは複数の機能的特徴（36）は、冷却用マニホールドであり、
前記チャネル（72、76）の少なくとも1つは、前記第1の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）および前記第2の複数のセラミックマトリックス複合材料プライ（30）を突っ切らないように構成される、セラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）。
前記セラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）は、高温ガス経路タービンコンポーネントである請求項6に記載のセラミックマトリックス複合材料コンポーネント（10）。