JPS6029672B2 - 熱障壁被覆組成物 - Google Patents
熱障壁被覆組成物Info
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- JPS6029672B2 JPS6029672B2 JP56109925A JP10992581A JPS6029672B2 JP S6029672 B2 JPS6029672 B2 JP S6029672B2 JP 56109925 A JP56109925 A JP 56109925A JP 10992581 A JP10992581 A JP 10992581A JP S6029672 B2 JPS6029672 B2 JP S6029672B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
-
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱障害壁被覆、即ち部品に断熱保護障壁を与え
る被覆組成物に関するものである。
る被覆組成物に関するものである。
ガスターピン機関の分野で、性能と効率の増進を追求し
た結果、エンジン構成部材が作動しなければならない温
度が上昇してきた。この事は、その構造に高価な耐熱材
料を使用する事に加えて、これらの構成部品を冷却する
ために、更に精巧なコストの高い装置を要している。本
発明の目的は断熱性で高温の作用から構成部材を保護す
る被覆組成物を提供する事である。
た結果、エンジン構成部材が作動しなければならない温
度が上昇してきた。この事は、その構造に高価な耐熱材
料を使用する事に加えて、これらの構成部品を冷却する
ために、更に精巧なコストの高い装置を要している。本
発明の目的は断熱性で高温の作用から構成部材を保護す
る被覆組成物を提供する事である。
構成部材に断熱被覆を施す事により、該構成部村の温度
上昇を防止し、それによってあまり高価でない材料を使
用することが可能であり、かつそれほど精巧でない冷却
装置の使用が可能になり、さらに、冷却装置が全く不要
となる場合もある。本発明は、ガラスの微細分された中
空微小球と、アルカリ珪酸塩チタン酸塩ガラスの微細分
された粒子のフリットと、微小雲母、酸化アルミニウム
および珪酸アルミニウムから成る群から選択された耐火
性充填材料の微細分された粒子とが結合材料中に懸濁さ
れた混合物から成り、上記耐火充填材料対上記ガラス中
空微小球対フリットの成分重量比が４０：３３：２７を
標準として、これらの３成分のいづれか１成分の重量を
５０％まで減量し、他の２成分の各々の重量を、それぞ
れ上記１成分の減量分半分だけ増量させた熱障壁被覆組
成物を提供する。結合材料の性質はその被覆のさらされ
る温度によりさまる。高温に使用する場合、即ち約６０
０ＣＯまでの温度で使用する場合には、適当な結合材料
は珪酸ナトリウム又は珪酸カリウムの溶液、或いはオル
ト燐酸アルミニウムの溶液である。好ましい溶液は全部
で３４％の固体を含み、Ｓｉ０２：Ｋ２０の平均重量比
が２である珪酸カリウムの溶液である。然しながら、平
均重量比が２．２までの、固体が全部で２７％乃至４０
％の他の珪酸カリウム溶液も利用できる。珪酸ナトリウ
ムを使用する場合は、Ｓｉ０２：Ｎａ２０の平均重量比
が２．０から３．４の範囲の溶液が使用される。耐火性
充填材料とガラスの中空微小球とフリットの合計重量の
、結合材の重量に対する最適の比は１：１である。
上昇を防止し、それによってあまり高価でない材料を使
用することが可能であり、かつそれほど精巧でない冷却
装置の使用が可能になり、さらに、冷却装置が全く不要
となる場合もある。本発明は、ガラスの微細分された中
空微小球と、アルカリ珪酸塩チタン酸塩ガラスの微細分
された粒子のフリットと、微小雲母、酸化アルミニウム
および珪酸アルミニウムから成る群から選択された耐火
性充填材料の微細分された粒子とが結合材料中に懸濁さ
れた混合物から成り、上記耐火充填材料対上記ガラス中
空微小球対フリットの成分重量比が４０：３３：２７を
標準として、これらの３成分のいづれか１成分の重量を
５０％まで減量し、他の２成分の各々の重量を、それぞ
れ上記１成分の減量分半分だけ増量させた熱障壁被覆組
成物を提供する。結合材料の性質はその被覆のさらされ
る温度によりさまる。高温に使用する場合、即ち約６０
０ＣＯまでの温度で使用する場合には、適当な結合材料
は珪酸ナトリウム又は珪酸カリウムの溶液、或いはオル
ト燐酸アルミニウムの溶液である。好ましい溶液は全部
で３４％の固体を含み、Ｓｉ０２：Ｋ２０の平均重量比
が２である珪酸カリウムの溶液である。然しながら、平
均重量比が２．２までの、固体が全部で２７％乃至４０
％の他の珪酸カリウム溶液も利用できる。珪酸ナトリウ
ムを使用する場合は、Ｓｉ０２：Ｎａ２０の平均重量比
が２．０から３．４の範囲の溶液が使用される。耐火性
充填材料とガラスの中空微小球とフリットの合計重量の
、結合材の重量に対する最適の比は１：１である。
然しながら、これは１：０．７５まで減少でき、或いは
１：１．１まで増加できる。比率がこの範囲外にでると
、基体に被覆した時、この被覆は高温から冷却する際は
げ落ちる傾向がある事がわかつた。フリツトは、高温に
さらされた時被覆組成物に若干の柔軟性を与えるために
添加される。
１：１．１まで増加できる。比率がこの範囲外にでると
、基体に被覆した時、この被覆は高温から冷却する際は
げ落ちる傾向がある事がわかつた。フリツトは、高温に
さらされた時被覆組成物に若干の柔軟性を与えるために
添加される。
この柔軟性により、被覆組成物内に生じた熱勾配による
亀裂発生の傾向が減少する事がわかつた。被覆組成物が
６００００までの温度に上昇する場合は「４２０ｑＣ乃
至４４８００の軟化点を有するアルカリ珪酸塩チタン酸
塩ガラスが適当なフリットである事が発見された。本発
明による被覆組成物は保護すべき部品に在来の塗料スプ
レー法により施される。
亀裂発生の傾向が減少する事がわかつた。被覆組成物が
６００００までの温度に上昇する場合は「４２０ｑＣ乃
至４４８００の軟化点を有するアルカリ珪酸塩チタン酸
塩ガラスが適当なフリットである事が発見された。本発
明による被覆組成物は保護すべき部品に在来の塗料スプ
レー法により施される。
耐火性充填材料は被覆組成物のスプレー特性を改善する
ため被覆組成物に添加されている。本発明による被覆組
成物の熱伝導性を調査するために、１２％クロム鋼から
作られた試験片に本発明による次の重量比成分を含む被
覆組成物をスプレーした。
ため被覆組成物に添加されている。本発明による被覆組
成物の熱伝導性を調査するために、１２％クロム鋼から
作られた試験片に本発明による次の重量比成分を含む被
覆組成物をスプレーした。
マイクロ雲母 ４礎都ガラス
中空微小球 ３３部フＩＪット
２７部結合材
１０庇邦水 スプ
レー可能とするのに十分な量中空ガラス微小球の粒子サ
イズは７５から３５ミクロンで、アルミノ珪酸カルシウ
ムからなるものであった。
中空微小球 ３３部フＩＪット
２７部結合材
１０庇邦水 スプ
レー可能とするのに十分な量中空ガラス微小球の粒子サ
イズは７５から３５ミクロンで、アルミノ珪酸カルシウ
ムからなるものであった。
それらは「フイリツト（Ｆｍｉｔｅ）」の名でフィリッ
ト社から販売されている。フリツトは微細分されたアル
カリ珪酸塩チタン酸塩ガラスからなり、主要成分として
Ｓｉ０２，Ｔｊ○，Ｎａ２０及びＫ２０ を 、 又
少 量 成 分 と し て＆０３Ｐ２０５ＳｅＯＺｎ
ＯＣｄＯＬｉ２０及びＡＩ２０３を含んでいるものであ
った。フリットは４２０００乃至４４０ｏｏの軟化点と
２００ミクロン以下の粒子サイズを有するものであった
。結合剤は全部で３４重量％の固体を含み、Ｓｉ０２：
Ｋ２０の平均重量比が２である、珪酸カリウム水溶液で
あった。
ト社から販売されている。フリツトは微細分されたアル
カリ珪酸塩チタン酸塩ガラスからなり、主要成分として
Ｓｉ０２，Ｔｊ○，Ｎａ２０及びＫ２０ を 、 又
少 量 成 分 と し て＆０３Ｐ２０５ＳｅＯＺｎ
ＯＣｄＯＬｉ２０及びＡＩ２０３を含んでいるものであ
った。フリットは４２０００乃至４４０ｏｏの軟化点と
２００ミクロン以下の粒子サイズを有するものであった
。結合剤は全部で３４重量％の固体を含み、Ｓｉ０２：
Ｋ２０の平均重量比が２である、珪酸カリウム水溶液で
あった。
この被覆組成物を試験片に幾層かスプレーし、試験片を
各層のスプレーと次の層のスプレーとの間で、１５０ｏ
ｏで１時間加熱した。
各層のスプレーと次の層のスプレーとの間で、１５０ｏ
ｏで１時間加熱した。
この加熱処理は被覆組成物に加えられた水を駆除するた
めである。十分な被覆を施して厚さ０．０２０″（０．
５１肋）の被覆が作られた。次に結合水を駆除し、フリ
ットを溶融するため被覆を５６０ｏｏで１時間熱した。
次に在来の手段で、被覆の熱伝導性が測定され、０．４
×１０‐２ｗａＵ／肌′Ｋである事が見出された。実験
上耐火性充填材料がマイクロ雲母の場合は被覆厚さは最
大限０．０２５′′（０．６４側）が可能である事がわ
かつている。
めである。十分な被覆を施して厚さ０．０２０″（０．
５１肋）の被覆が作られた。次に結合水を駆除し、フリ
ットを溶融するため被覆を５６０ｏｏで１時間熱した。
次に在来の手段で、被覆の熱伝導性が測定され、０．４
×１０‐２ｗａＵ／肌′Ｋである事が見出された。実験
上耐火性充填材料がマイクロ雲母の場合は被覆厚さは最
大限０．０２５′′（０．６４側）が可能である事がわ
かつている。
この厚さ以上では高温で被覆の剥離が発生しやすい。こ
の事は、少なくとも一つの原因は雲母粒子の物理的形状
にあると考えられる。従って、或る場合には、マイクロ
雲母に代えて、微細分された酸化アルミニウム粒子を用
いる事が好ましい。前述の被覆組成物と同様であるが、
マイクロ雲母に代えて、２７０メッシュの酸化アルミニ
ウム粒子の４の重量％を含む被覆組成物が作られた。
の事は、少なくとも一つの原因は雲母粒子の物理的形状
にあると考えられる。従って、或る場合には、マイクロ
雲母に代えて、微細分された酸化アルミニウム粒子を用
いる事が好ましい。前述の被覆組成物と同様であるが、
マイクロ雲母に代えて、２７０メッシュの酸化アルミニ
ウム粒子の４の重量％を含む被覆組成物が作られた。
それを前述した修件と同じ像件下で、０．０２０″（０
．５１柳）の厚さになるまで、１２％クロム鋼試験片に
施した。次に前と同様、水を駆除し、フリットを溶融す
るため５６０００で１時間加熱した。熱伝導性テストに
より、この被覆も０．４×１０‐２ｗａｔＶ肌′Ｋの熱
伝導性を有する事が検出された。マイクロ雲母に代えて
、微細分された酸化アルミニウムを含む本発明の被覆組
成物は剥離が起きる事なく、０．０３５″（０．８８９
肌）の厚さにスプレーする事ができる事が判った。
．５１柳）の厚さになるまで、１２％クロム鋼試験片に
施した。次に前と同様、水を駆除し、フリットを溶融す
るため５６０００で１時間加熱した。熱伝導性テストに
より、この被覆も０．４×１０‐２ｗａｔＶ肌′Ｋの熱
伝導性を有する事が検出された。マイクロ雲母に代えて
、微細分された酸化アルミニウムを含む本発明の被覆組
成物は剥離が起きる事なく、０．０３５″（０．８８９
肌）の厚さにスプレーする事ができる事が判った。
本発明による被覆組成物は特にガスタービン機関の熱障
害壁被覆として使用するのに適しているが、それに限定
されない。
害壁被覆として使用するのに適しているが、それに限定
されない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラスの微細分された中空微小球と、アルカリ珪酸
塩チタン酸塩ガラスの微細分された粒子のフリツトと、
微小雲母、酸化アルミニウムおよび珪酸アルミニウムか
ら成る群から選択された耐火性充填材料の微細分された
粒子とが結合材料中に懸濁された混合物から成り、上記
耐火充填材料対上記ガラス中空微小球対フリツトの成分
重量比が４０：３３：２７を標準として、これらの３成
分のいずれか１成分の重量を５０％まで減量し、他の２
成分の各々の重量を、それぞれ上記１成分の減量分の半
分だけ増量させた熱障壁被覆組成物。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の被覆組成物に於て、上
記耐火性充填材料、ガラス中空微小球およびフリツトの
合計重量対上記結合材料の重量の比が１：０．７５から
１：１．１の範囲内である組成物。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の被覆組成物に於て、該
中空ガラス微小球がアルミノ珪酸カルシウムで作られた
組成物。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の被覆組成物に於て、上
記結合材料が珪酸ナトリウム、珪酸カリウム及びオルト
燐酸アルミニウムからなる群から選択された組成物。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の被覆組成物に於て、上
記結合材料が、ＳｉＯ＿２：Ｋ＿２Ｏの平均重量比が２
．０から２．２の範囲内である珪酸カリウム溶液である
組成物。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の被覆組成物に於て、上
記結合材料が、ＳｉＯ＿２：Ｎａ＿２Ｏの平均重量比が
２．０から３．４の範囲内である珪酸ナトリウム溶液で
ある組成物。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の被覆組成物に於て、上
記アルカリ珪酸塩チタン酸塩ガラスが４２０℃から４４
８℃の範囲の軟化点を有している組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8024433 | 1980-07-25 | ||
| GB8024433A GB2081246B (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Thermal barrier coating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5756395A JPS5756395A (en) | 1982-04-03 |
| JPS6029672B2 true JPS6029672B2 (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=10515040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56109925A Expired JPS6029672B2 (ja) | 1980-07-25 | 1981-07-14 | 熱障壁被覆組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4332618A (ja) |
| JP (1) | JPS6029672B2 (ja) |
| DE (1) | DE3128981C2 (ja) |
| FR (1) | FR2487333B1 (ja) |
| GB (1) | GB2081246B (ja) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4664712A (en) * | 1986-04-01 | 1987-05-12 | Ignacio Cisneros | Thermal insulating material and method of production thereof |
| GB8729303D0 (en) * | 1987-12-16 | 1988-01-27 | Crompton G | Materials for & manufacture of fire & heat resistant components |
| US4804580A (en) * | 1988-07-07 | 1989-02-14 | International Fuel Cells Corporation | Catalytic reformer housing insulation and method of making same |
| WO1993013245A1 (en) * | 1991-12-24 | 1993-07-08 | Detroit Diesel Corporation | Thermal barrier coating and method of depositing the same on combustion chamber component surfaces |
| DE9307468U1 (de) * | 1993-05-17 | 1994-09-29 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 40549 Düsseldorf | Schlichte zur Herstellung von Formüberzügen |
| GB9513252D0 (en) * | 1995-06-29 | 1995-09-06 | Rolls Royce Plc | An abradable composition |
| US5987882A (en) * | 1996-04-19 | 1999-11-23 | Engelhard Corporation | System for reduction of harmful exhaust emissions from diesel engines |
| US6422008B2 (en) | 1996-04-19 | 2002-07-23 | Engelhard Corporation | System for reduction of harmful exhaust emissions from diesel engines |
| US5759932A (en) * | 1996-11-08 | 1998-06-02 | General Electric Company | Coating composition for metal-based substrates, and related processes |
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