KR100347850B1 - 세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품 및 금속 기재를 단열시키는 방법 - Google Patents

세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품 및 금속 기재를 단열시키는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100347850B1
KR100347850B1 KR1019990041524A KR19990041524A KR100347850B1 KR 100347850 B1 KR100347850 B1 KR 100347850B1 KR 1019990041524 A KR1019990041524 A KR 1019990041524A KR 19990041524 A KR19990041524 A KR 19990041524A KR 100347850 B1 KR100347850 B1 KR 100347850B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
ceramic
zirconia
article
ceramic coating
Prior art date
Application number
KR1019990041524A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000028723A (ko
Inventor
말로니마이클제이
Original Assignee
유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22595693&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100347850(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 filed Critical 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Publication of KR20000028723A publication Critical patent/KR20000028723A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100347850B1 publication Critical patent/KR100347850B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/325—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with layers graded in composition or in physical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/083—Oxides of refractory metals or yttrium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C23C28/3215—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer at least one MCrAlX layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11—Oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288—Protective coatings for blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/822—Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infrared radiation suppressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002—Wall structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/21—Oxide ceramics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/21—Oxide ceramics
    • F05D2300/2118—Zirconium oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Refrigerator Housings (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

세라믹 물질은 특히 금속 기재상의 단열 또는 열차단 피복물로서 활용성을 갖는다. 세라믹 물질은 가도리니아 및 지르코니아, 바람직하게 성형 가도리니아-지르코니아 옥시드를 포함한다. 상기 물질은 플루오라이트 및 파이로클로 구조를 포함할 수 있다. 이 물질은 종래의 열차단 세라믹보다 우수한 화학적 안정성, 열 안정성 및 단열 특성을 나타내고, 또한 종래의 세라믹과 대등한 내소결성 및 내부식성을 제공한다. 바람직한 물질은 약 5 내지 60몰%의 가도리니아를 갖는다.

Description

세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품 및 금속 기재를 단열시키는 방법{A METALLIC ARTICLE COMPRISING A METALLIC SUBSTRATE HAVING A CERAMIC COATING, AND A METHOD OF THERMALLY INSULATING THE METALLIC SUBSTRATE}
본 출원은 1996년 12월 12일자로 출원된 특허원 제 08/764,419 호(포기됨)의 계속 출원인 1998년 5월 22일자로 출원된 "열차단 피복 시스템 및 물질(Thermal Barrier Coating Systems and Materials)"이란 표제하의 동시계류중인 특허원 제 08/764,419 호의 일부 계속출원이다.
본 발명은 열차단 피복용 세라믹 물질, 이러한 물질로 제조된 열차단 피복물 및 이러한 열차단 피복물을 갖는 금속 부품에 관한 것이다. 열차단 피복물은 특히 가스 터빈 엔진에 유용성을 갖는다. 바람직한 세라믹 물질은 바람직하게 가도리니아 및 지르코니아로 구성되고 입방체 결정 구조를 갖는다.
가스 터빈 엔진은 연료 형태의 화학적 유효 에너지를 열 에너지로 전환시킨 다음, 항공기 추진, 기전력 발생, 유체 펌핑 등에 사용하기 위한 기계적 에너지로 전환시키기 위해 널리 개발된 메카니즘이다. 가스 터빈 엔진의 효율성을 개선시키기 위한 주요한 이용가능한 수단은 높은 작동 온도의 사용으로 나타난다. 그러나, 가스 터빈 엔진에 사용된 금속 물질은 열 안정성의 상한한계와 매우 가깝다. 최신식 가스 터빈 엔진의 가장 높은 온도 부분에서, 금속 물질은 융점이상의 기체 온도에서 사용된다. 금속 물질은 공랭되기 때문에 원상태로 회복한다. 그러나 공랭은 엔진 효율성을 감소시킨다.
따라서, 냉각된 가스 터빈 항공기 하드웨어에 사용하기 위한 열차단 피복물의 폭넓은 개발이 있어왔다. 열차단 피복물의 사용에 의해 필요로 하는 냉각 공기의 양은 현저히 감소되었고, 따라서 상응하는 효율 증가를 제공한다.
이러한 피복물은 여전히 세라믹을 기재로 한다. 뮬라이트, 알루미나 등이 제안되고 있지만 지르코니아가 현재 선택된 물질이다. 지르코니아는 단사정계 상의 형성을 방지하기 위해 안정화제로 개질되어야 하고, 전형적인 안정화제는 이트리아, 칼시아, 세리아 및 마그네시아를 포함한다.
일반적으로, 금속 물질은 세라믹 물질의 열 팽창 계수를 초과하는 열 팽창 계수를 갖는다. 따라서, 성공적인 열차단 피복물의 개발에서 논의되어야 하는 문제점중의 하나는 금속 기재와 세라믹 물질의 열 팽창 계수를 부합시킴으로써 가열시 기재가 팽창할때 세라믹 피복물이 균열되지 않게 하는 것이다. 지르코니아는 높은 열 팽창 계수를 갖기 때문에 금속 기재상의 열 차단 물질로서 성공적으로 사용될 수 있다.
열차단 피복물은 열 분무(플라즈마, 화염 및 HVOF), 스퍼터링(sputtering) 및 전자 빔 물리적 기상 증착(EBPVD)을 비롯한 몇가지 기법에 의해 침착되고 있다. 이들 기법중에서 전자 빔 물리적 기상 증착은 독특한 피복 구조를 생성하기 때문에 요구하는 용도에 바람직한 기법이다. 소정의 파라미터에 따라 적용될때 전자 빔 물리적 기상 증착 세라믹 물질은 피복물로 연장되는 틈에 의해 분리되는 작은 칼럼으로 이루어진 칼럼상 입자 미세구조를 갖는다. 이들 틈은 피복물이 피복물의 균열 및/또는 파쇄없이 상당한 기재의 팽창을 허용한다. 예컨대, 미국 특허 제 4,321,311 호를 참고로 할 수 있다. 미국 특허 제 5,073,433 호 및 미국 특허 제 5,705,231 호에 따르면 대규모이지만 유사한 구조(분할 균열을 포함함)를 플라즈마 분무 기법에 의해 얻을 수 있다.
전자 빔 물리적 기상 증착된 지르코니아계 피복물의 사용이 성공적임에도 불구하고, 우수한 단열 성능, 특히 피복물 밀도에 대해 표준화될 때 개선된 절연 성능을 나타내는 개선된 피복물에 대한 요구가 여전히 존재하고 있다. 가스 터빈 엔진, 특히 회전 부품의 고안시 무게는 항상 중요한 요소이다. 세라믹 열차단 피복물은 하중 지지물이 아니고, 따라서 강도를 증가시킴없이 무게를 증가시킨다. 최대 단열 성능을 제공하면서 최소로 무게를 증가시키는 세라믹 열 차단 물질에 대한 강한 열망이 존재한다. 더욱이, 장기간의 수명, 안정성, 경제성 등에 대한 일반적인 열망이 또한 존재하고 있다.
본 발명의 피복물이 가스 터빈 엔진에 적용되기 위해 개발되었지만, 본 발명은 노 및 내연기관과 같이 고온이 발생하는 다른 용도에도 활용성을 가짐이 명백하다.
도 1a는 란타늄 지르코네이트 또는 가도리니아 지르코네이트와 같은 파이로클로의 결정 구조를 도시한 것이다.
도 1b는 완전히 안정화된 지르코니아와 같은 플루오라이트 구조의 결정 구조를 도시한다.
도 2는 파이로클로 구조를 생성하는데 필요한 A와 B사이의 구성 이온 크기의 관계를 도시한다.
도 3a는 금속 기재상의 세라믹 피복물을 도시한다.
도 3b는 중간 결합 피복과 금속 기재상에 세라믹 피복물을 도시한다.
도 3c는 도 3b중에서 세라믹 층과 결합 피복사이의 계면의 확대도를 도시한다.
도 4는 ZrO2-La2O3상 다이어그램을 도시한다.
도 5는 몇가지 세라믹 물질의 열 전도성을 도시한다.
도 6은 몇가지 세라믹 물질에 대한 열 팽창 계수를 도시한다.
도 7은 ZrO2-La2O3피복물의 X-선 회절을 도시한다.
도 8은 EB-PVD로 처리된 가도리니아-지르코니아 옥시드의 미세구조를 도시한다.
도 9는 열처리후에 가도리니아-지르코니아 옥시드의 미세구조를 도시한다.
도 10은 단사정계 이트리아 안정화된 지르코니아(YSZ)의 시료와 비교하여 입방체 구조를 갖는 단사정계 가도리니아-지르코니아 옥시드 시료의 열 전도성을 도시한다.
도 11은 통상의 이트리아 안정화된 지르코니아(YSZ)의 층과 비교하여 가도리니아-지르코니아 옥시드의 박층의 열 전도성을 도시한다.
도 12는 가도리니아 및 지르코니아에 대한 부분상 다이아그램이다.
도 13은 세라믹 결합 피복을 비롯한 본 발명의 또다른 양태이다.
본 발명은 세라믹 물질 유형이 금속 기재상의 열차단 피복물로서 큰 활용성을 갖는다는 것을 발견한 것으로부터 시작된다. 이들 세라믹 물질의 몇가지는 파이로클로 결정 구조를 포함할 수 있지만, 최근의 시험은 입방체 비-파이로클로 결정 구조를 포함하는 가도리니아-지르코니아 옥시드(일반적으로 (Gd,Zr)O2)와 같은 다른 물질이 열차단 피복물로서 또한 유용하다는 것을 보여주고 있다.
파이로클로란 용어는 캐나다에서 발견된 탄탈륨 광석을 규명하는데 사용되었다. 상기 용어는 보다 일반적으로 조성물 A2B2O7(여기서, A는 3+또는 2+이고, B는 4+또는 5+이고, A 및 B 원자가의 합계는 7이다)의 세라믹 구조를 기술하는데 사용된다. 산소는 황 또는 불소에 의해 일부 치환될 수 있다. 열차단 피복물로서 유용성을 갖는 것으로 알려진 전형적인 파이로클로는 A가 란타늄, 가도리늄 및 이트륨 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되고, B가 지르코늄, 하프늄 및 티타늄 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이다. 열차단 물질로서 유용성을 갖는 다른 파이로클로도 다수 존재한다. 파이로클로의 상세한 설명을 위해 문헌["Oxide Pyrochlores-A Review"by M.A.Subramanian et al, Progress in Solid State Chemistry, vol. 15, pp.55-143, 1983(본원에 참고로 인용함)]을 참고로 한다.
본 발명자들은, 조절된 밀도 기준에 의거하여, 통상적으로 사용되는 지르코니아계 열차단 물질보다 우수한 단열 특성을 갖는 파이로클로를 발견하게 되었다. 또한, 많은 파이로클로 물질은 파이로클로 구조가 융점에 이르기까지 상 안정적인 상 상관관계를 갖는다. 조사된 다수의 파이로클로는 3000℉(1650℃)이상, 일반적으로 4000℉(2200℃)이상의 융점을 갖는다. 입방체이고 적어도 일반적으로는 비파이로클로인 결정 구조를 갖는 몇가지 물질(예, 가도리니아-지르코니아 옥시드(Gd,Zr)O2)은 또한 약 3000℉(1650℃)이상까지 안정한 상이고, 가도리니아-지르코니아 옥시드의 경우에(도 12), 파이로클로 가도리니아 지르코네이트 구조의 변형은 통상적인 입방체 구조로 되는 경향이 있고, 이는 또한 고도로 안정한 상이다. 또한, 이들 모든 물질은 알루미나에 부착한다. 이들 특성은 열 차단 피복물에 유용하다.
본 발명의 피복물은 보통 과온으로부터 초합금 기재를 보호하는데 사용될 것이다. 초합금은 보통 철, 니켈 또는 코발트를 기본으로 하고, 크롬 및 알루미늄을 함유하고, 보통 티타늄 및 내화성 금속을 포함하고, 1200℉(650℃)이상에서 유용한 특성을 갖는 금속이다. 강철, 구리 합금 및 티타늄 합금을 포함하는 다른 기재도 보호될 수 있다. 표 1은 예시적인 기재물질을 나타낸다.
(중량%: 예시적 초합금 조성)
Cr Co W Cb Ti Al B Hf C Ni Ta Mo Zr Re
PWA1422 9 10 12 1 2 5 0.015 1.6 0.14 잔여량 - - - -
PWA1426 6.4 12.6 6.4 - - 5.9 0.012 1.5 - 잔여량 3.0 1.7 0.08 0.3
PWA1480 10 5 4 - 1.5 5 - - - 잔여량 12 - - -
PWA1484 5 10 5.9 - - 5.6 - 0.1 - 잔여량 8.7 1.9 - 3.0
PWA1487 5 10 5.9 - - 5.6 - 0.35 - 잔여량 8.4 1.9 - 3.0
IN792 12 9 3.8 - 4.1 3.5 0.015 0.5 0.12 잔여량 3.9 1.9 0.12 -
다른 세라믹 열차단 피복물에서와 같이, 세라믹이 비파이로클로(예, 플루오라이트) 및/또는 파이로클로 함유 결정 구조를 갖는지 여부에 상관없이 금속 기재에 대한 세라믹의 접착성은 중요하다.
MCrAlY와 같은 금속 결합 피복(가끔 상부층 피복으로 기술됨)이 세라믹 피복물에 대한 우수한 결합 피복이라는 것이 종래의 지르코니아 열차단 피복물로부터 알려져 있다. 알루미나이드 피복물이 유용한 결합 피복인 것으로 또한 알려져 있지만 일반적으로 MCrAlY 결합 피복만큼 내구적이지는 않다. 상부층 피복물 및 알루미나이드 피복물의 공통 특징은 접착성 알루미나 표면 필름 또는 스케일를 형성하는 것이다.
MCrAlY 물질에 대한 넓은 조성 범위는 10 내지 25%의 Cr, 5 내지 15%의 Al, 0.1 내지 1.0%의 Y, Fe, Ni, Co 및 Ni와 Co의 혼합물로부터 선택된 성분 잔여량이다. 5% 이하의 Hf, Ta 또는 Re, 1% 이하의 Si 및 3% 이하의 Os, Pt, Pd 또는 Rh이 부가될 수 있다. 표 2는 열 분무 방법, EBPVD 방법 및 전기도금에 의해 처리될 수 있는 예시적인 MCrAlY를 나타낸 것이다.
(중량%: 예시적 MCrAlY 조성)
Ni Co Cr Al Y Hf Si
NiCrAlY 잔여량 - 19.5 12.5 0.45 - -
CoCrAlY - 잔여량 18 11 0.45 - -
NiCoCrAlY 잔여량 23 18 12.5 0.3 - -
NiCoCrAlY 잔여량 22 17 12.5 0.6 0.25 0.4
또다른 결합 피복은 기재 표면으로 알루미늄을 확산시켜 형성된 확산 알루미나이드이다. 확산 알루미나이드는 널리 알려져 있고, 알루미늄 합금 또는 화합물과 같은 알루미늄 공급원, 활성화제(보통 NaF와 같은 할라이드 화합물) 및 불활성 물질(예, 알루미나)을 함유하는 혼합물(팩(pack)으로 지칭함)을 사용하여 도포될 수 있다. 피복되는 부분은 팩중에 담겨지고 1500 내지 2000℉로 가열되는 한편, 운반 가스(예, 수소)가 팩을 통해 흐른다. 팩 공정중, 일부가 팩중에 담겨지지 않는 것이 또한 알려져 있다. Pt, Rh, Pd 및 Os와 같은 귀금속을 알루미나이드 피복물로 혼입하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 알루미나이드 피복 방법에 대해 미국 특허 제 5,514,482 호에 설명되어 있다.
상부층 및 알루미나이드 피복물의 조합이 또한 가능하다. 내부 MCrAlY 상부층 피복물 및 외부 알루미나이드 피복물을 갖는 시스템의 설명은 미국 특허 제 4,897,315 호를 참고로 한다. 가역 조합, 내부 알루미나이드 피복물 및 외부 상부층 피복물의 설명에 대해서는 미국 특허 제 4,005,989 호를 참고로 한다.
이들 결합 피복들 및 결합 피복 조합의 공통 특징은 이들의 외면상에 알루미나의 접착층을 형성한다는데 있다. 본 발명의 열차단 피복물은 알루미나에서 제한된 용해도를 갖지만 알루미나에 견고하게 결합한다.
어떤 경우에는, 세라믹이 별도의 결합 피복없이 접착될 수 있는 매우 완전하고 접착성인 알루미나 층을 초합금이 형성할 수 있다. 미국 특허 제 4,209,348 호, 제 4,719,080 호, 제 4,895,201 호, 제 5,034,284 호, 제 5,262,245 호 및 제 5,346,563 호; 또한 제 5,538,796 호를 참고로 한다.
오늘날, 초합금에 세라믹 피복물의 모든 성공적인 도포는 결합 피복(또는 기재)과 세라믹 피복사이에 산화물층(보통 알루미나이고, 드물게는 실리카)을 포함한다.
파이로클로 구조는 플루오라이트 구조 유도체 또는 빈틈을 채운 양이온으로 모서리 대 모서리로 결합된 8면체의 망상조직으로서 다양한 방식으로 기술될 수 있는 복잡한 구조이다.
본 발명에 따라서 가도리니아-지르코니아 옥시드는 도 8을 참고로 하여 하기에 추가로 기술되고 입방체(예, 플루오라이트), 전형적으로 비-파이로클로 결정 구조를 포함한다.
도 1a는 입방체 파이로클로 결정 구조를 도시한다. 구조적 설명과 무관하게, 파이로클로 구조는 A2B2O7또는 경우에 따라 A2B2O6또는 AB2O6의 화학적 조성을 가지며, 후자 2개가 결함 파이로클로로서 지칭된다. 도 1a는 A2B2O7화학 구조 및 파이로클로 결정 구조를 갖는 란타늄 지르코네이트를 도시한다. 도 1b는 입방체 플루오라이트 구조(즉, 비파이로클로), 완전히 안정화된 지르코니아의 구조를 도시하고, 하기에 추가로 기술한 바와 같이 플루오라이트 구조와 가도리니아-지르코니아 옥시드의 구조를 도시한다. 도 1a와 1b의 비교는 2가지 구조사이의 유사성 및 차이를 도시한다. 도 1a 및 1b는 〈100〉결정축을 아래로 나타낸다. 가시적으로, 파이로클로 구조는 플루오라이트 구조보다 덜 규칙적이다.
파이로클로에 있어서, A 및 B 이온은, A 및 B 원자가 합이 A2B2O7의 경우에 7 이하 또는 A2B2O6의 경우에 6이하인 한 서로 다른 값을 가질 수 있다. 본원에 기술된 파이로클로 화합물이 모두 A2B2O7또는 A2B2O6구조를 가지지만 A2B2O7또는 A2B2O6(하기 기술된 가도리니아-지르코니아 옥시드를 포함)를 갖는 모든 화합물이 반드시 파이로클로는 아니다. 파이로클로 구조는 단지 A와 B 이온 반경의 임의의 상관관계를 형성한다. 도 2는 입방체 파이로클로를 생성하는 A와 B 이온 반경의 일반적 조합을 나타내는 상관관계를 도시한다. 다이어그램의 경계는 다소 불명확하고, 조사에 의거하여, 란타늄 티타네이트[La2Ti2O7]는 안정한 입방체 파이로클로 구조를 갖는 것으로 믿어진다. 비입방체 파이로클로가 알려져 있지만 본 발명의 제 1 양태(파이로클로)의 목적에 있어서, 입방체 파이로클로 구조를 갖는 세라믹을 사용하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시한 바와 같이, 목적하는 입방체 파이로클로 결정 구조의 형성은 A 및 B 구성원의 상대적 이온 반경에 의해 조절된다. 입방체 파이로클로 구조를 형성하는 평균 이온 반경을 제공하기 위해 A 및/또는 B 구성원에 대한 요소의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 예를들면, 도 2로부터 Gd2Ti2O7및 Y2Zr2O7은 입방체 파이로클로 구조를 갖는다는 것을 볼 수 있다. 대체적으로, 화학식 (GdxYy)(TiaZrb)O7(여기서, x+y는 2이고, a+b는 2이다)의 화합물은 또한 입방체 파이로클로 구조를 가질 것이다. 더우기, Ln2Zr2O7과 같은 비입방체 화합물은 Ln에 대해 Nd 및/또는 Zr에 대해 Ti와 같은 도 2에 도시된 입방체 파이로클로 영역으로 평균 A 및 B 이온 반경을 야기하기 위해 일부 치환을 통해 입방체를 부여할 수 있다.
가도리니아 및 지르코니아의 이온 반경이 도 2의 파이로클로 형성 영역의 가장자리 근처에서 비교적 크다는 사실에 의해 알 수 있는 바와 같이, 가도리니아-지르코니아 옥시드는 약한 파이로클로 형성제이다(도 12의 선에 의해 경계된 면적 P). 최근의 시험은 파이로클로 구조를 형성하는 것으로 예견된 온도 및 조성으로 제조된 가도리니아 및 지르코니아가 실제적으로 플루오라이트 구조 또는 플루오라이트 구조 및 파이로클로 구조의 조합체라는 것을 보여준다.
A2B2O7화학식으로 나타낸 파이로클로의 유형에서 A 이온 종에 대해서는 가도리늄, 란타늄 또는 이트륨, 및 B 이온 종에 대해서는 하프늄, 티타늄 또는 지르코늄을 사용하는 것이 바람직하다. 란타늄 지르코네이트는 낮은 열 전도성을 나타내지만 란타늄 및 지르코늄이 실질적으로 다른 증기압을 갖기 때문에 EB-PVD에 의해 제조하는 것이 어려울 수 있고, 따라서 기상 증착을 보다 어렵게 한다. A2B2O7구조의 물질만을 사용하고, 공지된 파이로클로를 사용하지 않고, 산소의 일부를 치환하는 불소 또는 황을 갖지만 본 발명으로부터 황 및 불소 치환된 조성을 배제하는데는 어떠한 이유가 있는 것으로는 믿어지지 않는다. 또한 A2B2O6및 AB2O6구조를 실험적으로 평가하지는 않았지만 또한 열차단 피복물에 사용할 수 있는 것으로 믿어진다. 비-파이로클로 구조에 있어서, 가도리니아 및 지르코니아는 유사한 증기압을 가지므로 기상 증착을 보다 쉽게 할 수 있다.
Ti, Zr 및 Hf는 모두 서로 완전한 고체 용해도를 나타내고, Ti+Zr+Hf의 임의의 조합은 B 이온 종으로서 사용할 수 있는 것으로 여겨진다. 유사하게, Gd, La 및 Y는 실질적인 고체 용해도를 갖는다(Gd-La는 완전한 용해도를 갖는다). 제 2 상을 형성하지 않는 Gd+La+Y의 임의의 조합은 A 이온 종으로서 사용될 수 있다. A 및 B 종의 이들 금속은 도 2의 기준에 충족해야 하고 파이로클로 구조를 갖는다.
옥시드 파이로클로 화합물의 낮은 열 전도성은 열전도성에 대한 결정학적 및 화학적 효과를 고려하여 설명될 수 있다. 승온에서 유전성 고체의 열 전도성은 음향 양자 산란, 결정 불완전성 및 다른 음향 양자에 의해 측정된다. 옥시드 파이로클로 화합물은 낮은 열 전도성 물질과 관련된 다수의 특징를 나타낸다. 파이로클로 결정 구조는 높은 고유 결함 농도를 갖는다. 화합물중의 구성원사이의 원자 질량의 차이가 증가함에 따라, 화합물의 열 전도성은 감소하는 경향이 있음을 실험적으로 얻었다. 파이로클로 및 플루오라이트 구조는 밀접하게 관련되어 있지만, 고농도의 비교적 높은 원자량 원자(란타늄, 가도리늄 및 이트륨)를 플루오라이트 구조로 치환하는 것은 이미 사용된 안정화된 지르코니아 화합물과 용이하게 존재하는 것으로 알려져 있지 않은 열 전도성을 낮추는 수단을 제공한다. 열차단 적용에 있어서, 높은 원자 질량 원소의 사용으로부터 초래된 열 전도성의 감소에서 얻어진 잇점은 더 높은 밀도로부터 초래되는 단점보다 크다.
열 전도성의 감소는 또한 결정학 구조의 복잡성의 증가와 연관된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 파이로클로 구조는 도 1b에 도시된 플루오라이트 구조보다 더 복잡하다. 입방체 파이로클로 구조는 입방체 플루오라이트 구조와 유사하지만, 변위된 다수의 산소원자(및 8개중의 하나를 손실)를 갖는다.
열차단 피복물은 전형적으로 고속 산소 연료 방법(HVOF) 또는 폭음 총(D 총)에 의한 공기(ASP) 또는 저압(LPPS)에서의 열 분무공정(예, 플라즈마 분무)에 의해 도포된다. 전자 빔 물리적 기상 증착(EBPVD) 및 스퍼터링은 다른 기법이다. 전자 빔 물리적 증착이 양호한 공정이다. 도포 및 환경에 따라, 각각의 공정이 특히 잇점을 갖는다. 이들 모든 공정은 가도리니아-지르코니아 옥시드와 같은 비-파이로클로 뿐만 아니라 옥시드 파이로클로 열차단 피복물을 도포하는데 쉽게 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, EBPVD 공정은 극도의 온도 도포에 대해 적합한 구조를 향상시키고 피복물 고온 부분 터빈 성분에 가장 적합하기 때문에 많은 잇점을 제공한다. 열 분무 공정은 복잡한 형상의 거대 피복물 성분에 잇점을 제공하고, 연소기와 같은 피복물 성분에 가장 적합할 것이다.
도 3a, 3b 및 3c는 본 발명의 양태에 따른 열차단 피복물의 변형물을 도시한 것이다. 도 3a는 외면(21)상에 파이로클로 상부 피복(20)을 갖는 초합금 기재(10)를 포함하는 피복 제품을 도시한 것이다. 가스 터빈 적용에서, 초합금 기재(10)의 배면(11)은 냉각 공기(도시되지 않음)에 의해 냉각될 것이고, 파이로클로의 외부 전면(21)은 승온에 노출될 것이다. 배면으로부터 외면으로 냉각 공기를 흐르게 하기 위해 외면과 배면사이에 구멍이 또한 있을 수 있다. 각지게 형상화된 냉각 구멍은 외면상에 흐르는 고온 가스와 결합하여 필름을 냉각시킬 수 있고, 이때 열 흐름을 추가로 감소시키기 위해 냉각 공기층은 고온 가스로부터 외면을 분리한다. 열은 전면(21)으로부터 냉각면(11)으로 흐를 것이고, 열 흐름의 양은 층(20)에 의해 실질적으로 감소될 것이다. 전술한 바와 같이, 파이로클로는 다양한 방법에 의해 도포될 수 있고, 파이로클로층의 거대구조는 침착 공정의 기능을 가질 것이다. 가장 기본적인 본 발명의 양태는 열 구배의 존재하에서 열 흐름을 감소시키는 기재에 접착된 파이로클로 층이다.
도 3b는 기재(10)와 파이로클로(20)사이에 결합 피복물(15)을 사용하는 바람직한 구조를 도시한다. 결합 피복물(15)은 접착성을 개선시키고, 기재에 대한 산화 보호를 제공한다. 도 3c는 결합 피복물(15)과 파이로클로 층(20)사이에 내부층(16)의 확대도이다. 산화물 층(22)(원칙적으로 알루미나)은 내부층에 존재하고, 기본적으로 파이로클로의 접착성에 대해 책임이 있는 것으로 알려져 있다.
지르코니아 열차단 피복물의 경우에, 결합 피복물상에 알루미나를 스퍼터링시켜 결합 피복물상에 자연적으로 발생하는 알루미나층을 보강시키는 것이 알려져 있고, 개별적으로 도포된 알루미나 층(열적으로 성장한 산화물층보다)의 사용 또한 본 발명의 양태이다.
추가의 양태에서, 또다른 세라믹 층이 열차단 피복물의 자유 표면에 도포될 수 있다. 가해진 층은 산소 확산을 감소시키거나, 내부식성 및 내마모성을 제공하거나, 또는 목적하는 열 방사 특성 또는 이들 특성의 몇가지 조합을 제공하기 위해 선택될 수 있다.
실시예 1
EBPVD가 도포된 열차단 피복물로서 La2Zr2O7(란타늄 지르코네이트)파이로클로 옥시드 화합물의 사용이 후술될 것이다. 열차단 피복물에 대한 안정화된 지르코니아와 비교하여 La2Zr2O7파이로클로 옥시드에 대한 유리한 특성으로서 열 전도성, 열 팽창, 밀도, 상 안정성 및 YSZ에 비해 낮은 가격등을 들 수 있다. 도 4는 파이로클로 상 계 P와 La2O3ZrO2상 다이어그램을 도시한 것이다. 파이로클로 구조(약 35몰%의 La2O3)는 약 2300℃(4172℉)의 융점에서 안정하다는 것을 볼 수 있다.
도 5는 온도의 함수로서 입방체 지르코니아의 열 전도성과 비교한 La2Zr2O7의 열 전도성을 도시한 것이다. 전형적인 열차단 피복물 사용 온도에서, 파이로클로 화합물은 안정화된 지르코니아 열전도성의 약 50%의 열 전도성을 나타낸다. La2Zr2O7파이로클로 화합물의 밀도는 안정화된 지르코니아의 밀도와 같고(약 6g/cm3), 중량 보정 기준으로, 열 전도성에 대한 잇점은 약 50%이다. 구성 성분의 증기압의 차이면에서 볼 때, La2Zr2O7은 바람직하게 플라즈마 분무된 피복물로서 사용될 것이다.
잇점을 설명하자면, 50%의 열 전도성의 감소는 동일한 열 보호에 대해 50%로 피복물 두께를 감소시킨다. 전형적인 터빈 블레이드상에 50%의 피복물 질량의 감소는, 전형적인 작동 조건에서 약 1,500파운드(680Kg)로 블레이드 루트에서의 블레이드 풀을 낮출 것이고, 따라서 블레이드 수명의 상당한 증가를 초래하고, 블레이드가 접착하는 디스크의 질량을 감소시킨다. 열차단 피복물이 같은 두께로 유지되고, 냉각 공기 흐름이 일정하다면, 기재 온도는 약 100℉(55℃)로 감소할 것이고, 증가된 기재 크립 수명을 얻는다. 피복물 두께를 일정하게 유지하고, 공기흐름을 감소시키면 엔진 효율성이 증가될 것이다. 이들 잇점(예, 약간 감소된 피복물 질량 및 약간 감소된 냉각 공기)의 조합이 또한 가능하다.
도 6은 온도의 함수로서 입방체 안정화된 지르코니아의 평균 열 팽창 계수와 비교한 La2Zr2O7의 평균 열 팽창 계수를 도시한 것이다. La2Zr2O7열차단 피복물의 열 팽창은 입방체 지르코니아 열차단 피복물의 열 팽창과 유사한 것을 알 수 있었다. 이것은 La2Zr2O7가 열 순환동안에 지르코니아와 유사하게 행동할 것을 의미한다.
실시예 2
란타늄 지르코네이트를 조절된 대기 챔버에서 전자 빔 기상 증착(EBPVD)에 의해 기재에 도포하였다. 피복물을 단결정 기재((PWA 1480)의 공칭 조성(표 2 참고))에 도포하였다. 피복 공정은 50sccm의 산소 유속과 함께 3.2×10-4토르의 진공에서 실행하였다. 파이로클로 산소 화학양론을 이루기 위해 산소를 가했다(미국 특허 제 5,087,477 호를 참고). 기재 온도는 5.25인치의 거리에서 기재에 침착하는 동안에 1840℉였다. 파이로클로 세라믹 원료원을 0.8A 및 10,000V에서 전자 빔으로 증발시켰다. 산소 공급원은 La2Zr2O7분말이었다. 플라즈마 분무된 피복물상에 개선된 내구성 및 변형 보호성을 제공하는 전형적인 전자 빔 물리적 기상 증착된 입방체 지르코니아 열차단 피복물의 우수한 칼럼상 입자 구조를 나타내었다.
도 7은 피복물의 표면으로부터 얻어진 X-선 회절 분석을 도시한 것이다. 회절 피크는 파이로클로 구조가 침착된 열차단 피복물에서 형성되었다는 것을 나타내는 파이로클로 결정 구조의 지표이다.
최근 시험으로 부터 파이로클로 구조를 갖는 몇가지 물질(약 8 내지 10부피% 이하)을 포함한 입방체 플루오라이트 결정 구조(Gd,Zr)O2를 갖는 가도리니아-지르코네이트가 낮은 열 전도성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 본 발명의 또다른 양태에 있어서, 가도리니아 지르코네이트는 바람직하게 입방체 결정 구조를 갖는 물질 100부피% 이하를 함유하고, 임의 파이로클로 구조를 포함할 수 있다. 이러한 구조는 본원에서 파이로클로로 지칭되는 전술한 "입방체 파이로클로 구조"와 다르게 "플루오라이트"로서 지칭된다. 플루오라이트 구조는 필수적으로 도 1b에 도시된 구조이다. 다른 구조를 갖는 물질을 배제하지는 않는다.
도 8은 알루미늄 옥시드 기재(22)에 EB-PVD에 의해 도포된 (Gd,Zr)O2의 시료를 도시한 것이다. 세라믹 피복물(24)은 칼럼상 입자 구조를 갖는다. 7YSZ(순수한 지르코니아보다)로서 약 2w/o(중량%)의 이트리아를 포함한 물질을 가도리니아와 조합하였고, 따라서 도 10에 기호(Gd,Y,Zr)O2를 사용하였다.
도 9는 약 125시간동안 2500℉에서 열처리된후 도 8의 시료와 유사한 다른 물질의 시료를 도시한 것이다. 상기 시료는 알루미늄 옥시드 기재 및 피복물을 포함하고, 두께 "L"(약 49μ으로서 도 9의 왼쪽에 백색선(26)으로 나타냄)을 갖는다. 칼럼상 입자와 기재의 계면에 위치한 더 밝은 밴드(28)는 영역으로 나타나는데, 이때 기재 및 피복물은 열처리동안에 내부에서 확산된다. 부식 시험은 플루오라이트 가도리니아-지르코니아 옥시드로 구성된 피복물이 허용가능한 내부식성을 나타내는 것을 의미한다. 더우기, 추가의 시험은 가도리니아-지르코니아 옥시드가 충분한 내소결성이라는 것을 보여준다.
시험은 또한 시료가 피복물의 다양한 위치에서 일정한 조성물을 포함하고, 따라서 가도리니아 및 지르코니아가 유사한 증기 압력을 갖는 것을 확인해준다. 따라서, 가도리니아 지르코네이트는 단일 목표 물질 공급원(예, 합금된 잉곳)이 증발되는 통상적인 EBPVD 또는 TBC를 침착시키기 위한 임의의 다른 상기 기법과 같은 통상의 기법에 의해 쉽게 도포될 수 있다.
도 10에 있어서, 플루오라이트 구조를 갖는 모놀리식 가도리니아-지르코니아 옥시드의 몇가지 시료(모놀리식 이트리아 안정화된 지르코니아(YSZ)이었다)를 약 실온 내지 2500℉에서 시험하였다. 도시한 바와 같이, 모놀리식 가도리니아-지르코니아는 약 1.1 내지 1.4W/m K의 열 전도성을 갖는데, 이는 YSZ의 측정된 열 전도성의 약 반이다. 7YSZ(순수한 지르코니아보다)로서 약 2w/o(중량%)이트리아를 포함한 시험 물질을 가도리니아와 조합하였다. 단지 지르코니아 및 가도리니아로 이루어지는 가도리니아-지르코니아 옥시드 물질은 도 10에 사용된 시료와 유사한 열 전도성을 나타내는 것으로 예상된다.
도 11에 도시한 바와 같이, 가도리니아-지르코니아 옥시드의 박층으로 구성된 피복물은, YSZ와 관련하여 벌크 물질과 동일한 성향을 나타낸다. 즉, 이러한 피복물은 1.5W/(M℃) 미만의 열 전도성을 나타낸다. 보다 상세하게, 가도리니아-지르코니아 옥시드 피복물은 약 실온 내지 적어도 약 2300℉의 온도 범위에서 약 1.0W(M℃)의 열 전도성을 갖는다. 도 11에 시험된 시료에 의해 나타낸 바와 같이, EBPVD에 의해 도포된 가도리니아-지르코니아 옥시드를 포함하는 피복물은 EBPVD에 의해 도포된 7YSZ의 약 1/2의 열 전도성을 나타낸다. 중요하게, 7YSZ에 비해 가도리니아-지르코니아 옥시드의 열 전도성의 감소는 온도가 증가함에 따라 증가한다.
가도리니아-지르코니아 옥시드의 질량은 7YSZ에 비해 약 10% 이상 크다. 따라서, 조절된 밀도에 의거하여, 가도리니아-지르코니아 옥시드의 열 전도성은 여전히 7YSZ보다 50% 적다.
도 12는 가도리니아 및 지르코니아에 대한 부분상 다이어그램이다. 플루오라이트 가도리니아-지르코니아 옥시드는 약 3000℉이상에서 안정한 상이다. 비실 선("P"로 지정된 영역 주위)에 의해 나타낸 바와 같이, 가도리니아 및 지르코니아는 파이로클로 구조를 형성할 수 있지만, 강한 파이로클로 형성제라고 생각되지는 않는다. 따라서, 가도리니아-지르코네이트가 Gd2Zr2O7의 형태의 파이로클로 형성제로 생각되는 상 다이어그램의 영역(P)에서 조차 상기 물질은 보다 통상적인 플루오라이트 구조를 갖는 적어도 어떤 물질을 포함할 것이라 생각된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 파이로클로 가도리니아-지르코니아 옥시드가 광범위한 조성 범위내에 형성될 수 있고 약 1800℉ 이하의 온도에서 안정하다고 할지라도, 이미 언급한 것 바와 같이 훨씬 높은 온도에서 안정한 플루오라이트 구조로 임의 변형이 있어야 한다. 시료의 시험은, 파이로클로로 예상되는 가도리니아 및 지르코니아의 시료에 대해 물질의 결정 구조가 주로 플루오라이트라는 것을 보여준다. 이러한 발견은 도 12의 파이로클로 영역의 점선으로 나타낸 것과 일치한다.
본 발명의 바람직한 조성물은 5 내지 60몰%의 가도리니아와 함께 지르코니아를 포함하지만 다른 조성물의 사용을 배제하지는 않는다. 추가로, 지르코니아 또는 가도리니아는 약 25몰% 이하(바람직하게 단지 약 20몰% 이하)의 이트리아로 부분적으로 치환될 수 있다.
전술한 바와 같이, 화합물중의 구성원사이의 원자 질량의 차이로서 그러한 화합물의 열 전도성이 감소하는 경향이 있다는 것이 실험적으로 얻어지고 인정되었다. Y(약 89)와 Zr 사이보다 Gd(약 157)와 Zr(약 91)사이에서 원자 질량의 차이가 더욱 큰 것을 볼때 가도리니아-지르코니아 옥시드가 YSZ보다 낮은 열 전도성을 갖는다고 생각된다. 그러나, 약 50%의 열 전도성이 감소된다는 것은 매우 놀라운 일이다.
전술한 바와 같이, 도 1a의 파이로클로 구조와 같은 물질의 결정 구조의 증가된 복잡성은 감소된 열 전도성과 관련된다는 것이 일반적으로 알려져 있다. 따라서, 파이로클로 Gd2Zr2O7와 비교할때 비교적 간단한 결정 구조를 갖는 플루오라이트 가도리니아-지르코니아 옥시드가 낮은 열 전도성을 나타내는 것은 매우 놀랍다. 가도리니아-지르코니아 옥시드의 전도성은 파이로클로 La2Zr2O7에 필적할만 한데, 이들 둘다의 열정도성은 통상의 YSZ의 열 전도성의 약 1/2 이다. 열 전도성의 감소는 원자 질량(지르코니아에 대해)의 큰 차이를 제공하고 또한 상당수의 틈을 제공하는 가도리니아의 첨가에 의해 기인되는 것이라 생각된다.
본 발명의 상기 양태는 단일, 일반적으로 균질층으로서 피복물의 사용을 포함한다. 그러나, 본 발명의 피복물은 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제 5,687,679 호에 기술된 바와 같이, 불연속 다층을 포함하는 시스템에 사용될 수 있다.
TBC를 도포하기 이전에 알루미나층상에 YSZ과 같은 세라믹의 박층을 도포하는 것은 후속으로 도포된 TBC층에 대해 적합한 접착층 또는 세라믹 결합 피복을 제공한다는 것을 알게 되었다.
도 13에서, 제품은 기재(10), 금속 결합 피복(또는 적어도 알루미나층)(15) 및 (세라믹) 열차단 피복물(20)을 포함한다. 세라믹 결합 피복층(17)은 금속 결합 피복과 열차단 피복물사이에 위치한다. 세라믹 결합 피복물은 알루미나층이 확실하게 덮여지도록 충분히 두꺼워야 하지만, 세라믹 결합 피복물이 터빈 블레이드와 같은 회전부품에 사용되는 경우 부가층이 상기 부품에 무게를 증가하고 블레이드 풀에 상당히 영향을 미치기 때문에, 상기 층은 이 목적을 달성하는데 필요한 것보다 두껍지 않아야 한다.
한 시험에서, 세라믹 결합 피복층이 EB-PVD로 도포된 7YSZ로 구성되었고, 약 0.5mil의 두께이었다(상기 층은 상이한 두께, 예컨대 수mil 미만일 수 있다). 스퍼터링은 또한 만족스러운 YSZ 세라믹 결합 피복층을 제공할 것으로 믿어진다. YSZ 층을 포함하는 시료의 현미경 시험은 에피택셜 성장에 의해 YSZ과 후속으로 도포된 TBC 층사이에 입자 경계를 초래한다는 것을 보여준다. 더우기, YSZ 층은 외부 TBC가 실패하는 경우에서도 일부 내열성을 제공한다.
본 발명은 열차단 피복물로서 주로 사용되기 위해 개발되었지만 밀폐물로서 사용하기 위해 목적하는 다공도로 상기 물질을 침착하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제 4,936,745 호를 참고로 할 수 있다. 한 보기로서 중합체 물질을 가도리니아-지르코니아 옥시드에 결합하고, 열 분무에 의한 후속의 도포와 열 처리시켜 세라믹중에 공극을 생성하는 것을 들 수 있다. 이러한 경우에, 피복물은 바람직하게 약 30 내지 60부피%의 다공도를 갖는다.
본 발명은 그의 상세한 양태에 대해 도시되고 기술되고 있지만 당해 분야의 숙련자들은 그의 형태중에 다양한 변화, 생략 및 첨가가 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 세라믹 물질은 종전의 열차단 세라믹보다 우수한 화학적 안정성, 열 안정성 및 단열 특성을 나타내고, 또한 내소결성 및 내부식성을 제공한다.

Claims (20)

  1. 5 내지 60몰%의 가도리니아 및 잔여량의 지르코니아로 구성되고, 파이로클로 및 플루오라이트로부터 선택된 입방체 결정 구조를 갖는 세라믹 피복물을 표면상에 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    금속 기재가 강철, 초합금, 티타늄 합금 및 구리 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 제품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    세라믹 피복물의 자유 표면이 가열되고, 기재의 자유 표면이 냉각되어 세라믹 피복물이 열 흐름을 감소시키는 환경에서 사용하기에 적합하게 된 제품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    세라믹 피복물이 칼럼상 미세구조를 갖는 제품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    필수적으로 알루미나로 이루어진 옥시드 스케일을 외면에 갖고, 세라믹 피복물이 옥시드 스케일에 결합된 금속 제품.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    피복물이 1W/(M℃) 미만의 열 전도도를 갖는 제품.
  8. 제 1 항에 있어서,
    피복물이 열 분무, 스퍼터링(sputtering) 및 기상 증착으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 도포된 제품.
  9. 표면상에 알루미나 형성 피복물, 및 이 알루미나 형성 피복물에 결합된 세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하며, 이때 상기 세라믹 피복물은 5 내지 60몰%의 가도리니아 및 잔여량의 지르코니아로 구성되며, 파이로클로 및 플루오라이트로부터 선택된 입방체 결정 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속 제품.
  10. 제 9 항에 있어서,
    금속 기재가 강철, 초합금, 티타늄 합금 및 구리 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 제품.
  11. 제 9 항에 있어서,
    세라믹 피복물의 자유 표면이 가열되고, 기재의 자유 표면이 냉각되어 세라믹 피복물이 열 흐름을 감소시키는 환경에서 사용하기에 적합하게 된 제품.
  12. 제 9 항에 있어서,
    세라믹 피복물이 칼럼상 미세구조를 갖는 제품.
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    알루미나 형성 피복물이 상부층 피복물을 포함하는 제품.
  15. 제 9 항에 있어서,
    알루미나 형성 피복물이 확산 알루미나이드 피복물을 포함하는 제품.
  16. 5 내지 60몰%의 가도리니아 및 잔여량의 지르코니아로 이루어진 세라믹 피복물을 금속 기재의 일부상에 도포하여 피복물이 파이로클로 및 플루오라이트로부터 선택된 입방체 구조를 갖도록하는 도포 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속 기재를 단열시키는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    세라믹 피복물을 도포하기 이전에, 이트리아 안정화된 지르코니아로 이루어진 세라믹 결합 피복물을 금속 기재와 세라믹 피복물사이에 도포하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    피복물이 30 내지 60부피%의 다공도를 갖는 제품.
  19. 제 1 항에 있어서,
    세라믹 피복물과 금속 기재 사이에 세라믹 결합 피복물을 추가로 포함하는 제품.
  20. 제 19 항에 있어서,
    세라믹 결합 피복물이 이트리아 안정화된 지르코니아로 이루어진 제품.
KR1019990041524A 1998-10-01 1999-09-28 세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품 및 금속 기재를 단열시키는 방법 KR100347850B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/164,700 US6177200B1 (en) 1996-12-12 1998-10-01 Thermal barrier coating systems and materials
US9/164,700 1998-10-01
US09/164,700 1998-10-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000028723A KR20000028723A (ko) 2000-05-25
KR100347850B1 true KR100347850B1 (ko) 2002-08-07

Family

ID=22595693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990041524A KR100347850B1 (ko) 1998-10-01 1999-09-28 세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품 및 금속 기재를 단열시키는 방법

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6177200B1 (ko)
EP (2) EP1961833B1 (ko)
JP (1) JP3081611B2 (ko)
KR (1) KR100347850B1 (ko)
CN (1) CN1172143C (ko)
AT (2) ATE403761T1 (ko)
CA (1) CA2284363C (ko)
DE (2) DE69942961D1 (ko)
IL (1) IL132063A (ko)
RU (1) RU2228389C2 (ko)
SG (1) SG82020A1 (ko)
UA (1) UA61942C2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100798478B1 (ko) 2006-08-31 2008-01-28 한양대학교 산학협력단 열차폐 코팅용 소결체, 이의 제조방법 및 이를 이용한열차폐 코팅층의 제조방법
KR101189460B1 (ko) 2011-03-24 2012-10-16 한국세라믹기술원 고온환경 열차폐용 저열전도성 복합산화물 및 그 제조방법

Families Citing this family (193)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6835465B2 (en) * 1996-12-10 2004-12-28 Siemens Westinghouse Power Corporation Thermal barrier layer and process for producing the same
US6946208B2 (en) 1996-12-10 2005-09-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Sinter resistant abradable thermal barrier coating
US6930066B2 (en) * 2001-12-06 2005-08-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Highly defective oxides as sinter resistant thermal barrier coating
US6258467B1 (en) * 2000-08-17 2001-07-10 Siemens Westinghouse Power Corporation Thermal barrier coating having high phase stability
US6924040B2 (en) 1996-12-12 2005-08-02 United Technologies Corporation Thermal barrier coating systems and materials
US6977060B1 (en) * 2000-03-28 2005-12-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Method for making a high temperature erosion resistant coating and material containing compacted hollow geometric shapes
US6641907B1 (en) * 1999-12-20 2003-11-04 Siemens Westinghouse Power Corporation High temperature erosion resistant coating and material containing compacted hollow geometric shapes
DE10008861A1 (de) * 2000-02-25 2001-09-06 Forschungszentrum Juelich Gmbh Kombinierte Wärmedämmschichtsysteme
US6680126B1 (en) 2000-04-27 2004-01-20 Applied Thin Films, Inc. Highly anisotropic ceramic thermal barrier coating materials and related composites
US6428280B1 (en) * 2000-11-08 2002-08-06 General Electric Company Structure with ceramic foam thermal barrier coating, and its preparation
DE50212230D1 (de) * 2001-04-03 2008-06-19 Forschungszentrum Juelich Gmbh WÄRMEDÄMMSCHICHT AUF BASIS VON La2 Zr2 O7 FÜR HOHE TEMPERATUREN
JP2003073794A (ja) * 2001-06-18 2003-03-12 Shin Etsu Chem Co Ltd 耐熱性被覆部材
US6490791B1 (en) * 2001-06-22 2002-12-10 United Technologies Corporation Method for repairing cracks in a turbine blade root trailing edge
EP1284390A1 (de) * 2001-06-27 2003-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildanordnung für eine Heissgas führende Komponente, insbesondere für Strukturteile von Gasturbinen
US6655369B2 (en) * 2001-08-01 2003-12-02 Diesel Engine Transformations Llc Catalytic combustion surfaces and method for creating catalytic combustion surfaces
DE10159056A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-26 Alstom Switzerland Ltd Thermisch hoch belastetes Bauteil sowie Verfahren zu seiner Herstellung
FR2835288B1 (fr) * 2002-01-31 2006-04-28 Snecma Moteurs Systeme de refroidissement pour une tuyere de post-combustion de turbomachine
US20030152814A1 (en) * 2002-02-11 2003-08-14 Dinesh Gupta Hybrid thermal barrier coating and method of making the same
US6817860B2 (en) * 2002-03-15 2004-11-16 Catacel Corp. Catalytic combustor with improved light-off characteristics
AU2003242040A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-22 Ceramic Craft Co., Ltd. Coating composition
US7226672B2 (en) * 2002-08-21 2007-06-05 United Technologies Corporation Turbine components with thermal barrier coatings
US6730422B2 (en) * 2002-08-21 2004-05-04 United Technologies Corporation Thermal barrier coatings with low thermal conductivity
US6890668B2 (en) * 2002-08-30 2005-05-10 General Electric Company Thermal barrier coating material
EP1411210A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-21 ALSTOM Technology Ltd Method of depositing an oxidation and fatigue resistant MCrAIY-coating
US6933066B2 (en) * 2002-12-12 2005-08-23 General Electric Company Thermal barrier coating protected by tantalum oxide and method for preparing same
US6933061B2 (en) 2002-12-12 2005-08-23 General Electric Company Thermal barrier coating protected by thermally glazed layer and method for preparing same
US6893750B2 (en) 2002-12-12 2005-05-17 General Electric Company Thermal barrier coating protected by alumina and method for preparing same
US7226668B2 (en) 2002-12-12 2007-06-05 General Electric Company Thermal barrier coating containing reactive protective materials and method for preparing same
JP3829935B2 (ja) * 2002-12-27 2006-10-04 信越化学工業株式会社 高耐電圧性部材
JP4481027B2 (ja) * 2003-02-17 2010-06-16 財団法人ファインセラミックスセンター 遮熱コーティング部材およびその製造方法
US6764779B1 (en) 2003-02-24 2004-07-20 Chromalloy Gas Turbine Corporation Thermal barrier coating having low thermal conductivity
US6803135B2 (en) 2003-02-24 2004-10-12 Chromalloy Gas Turbine Corporation Thermal barrier coating having low thermal conductivity
US6976532B2 (en) * 2003-06-26 2005-12-20 The Regents Of The University Of California Anisotropic thermal applications of composites of ceramics and carbon nanotubes
US7481267B2 (en) * 2003-06-26 2009-01-27 The Regents Of The University Of California Anisotropic thermal and electrical applications of composites of ceramics and carbon nanotubes
WO2005019784A1 (de) * 2003-08-13 2005-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mindestens einer wärmedämmschicht auf einem trägerkörper
EP1664231A2 (de) * 2003-08-13 2006-06-07 Siemens Aktiengesellschaft Wärmedämmstoff und anordnung einer wärmedämmstoffchicht mit dem wärmedämmstoff
US6982126B2 (en) * 2003-11-26 2006-01-03 General Electric Company Thermal barrier coating
US6858334B1 (en) 2003-12-30 2005-02-22 General Electric Company Ceramic compositions for low conductivity thermal barrier coatings
US6916561B1 (en) 2003-12-30 2005-07-12 General Electric Company Thermal barrier coatings with lower porosity for improved impact and erosion resistance
US6875529B1 (en) 2003-12-30 2005-04-05 General Electric Company Thermal barrier coatings with protective outer layer for improved impact and erosion resistance
US20050142393A1 (en) 2003-12-30 2005-06-30 Boutwell Brett A. Ceramic compositions for thermal barrier coatings stabilized in the cubic crystalline phase
US6960395B2 (en) * 2003-12-30 2005-11-01 General Electric Company Ceramic compositions useful for thermal barrier coatings having reduced thermal conductivity
US7364802B2 (en) * 2003-12-30 2008-04-29 General Electric Company Ceramic compositions useful in thermal barrier coatings having reduced thermal conductivity
US6869703B1 (en) 2003-12-30 2005-03-22 General Electric Company Thermal barrier coatings with improved impact and erosion resistance
US20050153160A1 (en) * 2004-01-12 2005-07-14 Yourong Liu Durable thermal barrier coating having low thermal conductivity
US20050227106A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Schlichting Kevin W Single crystal combustor panels having controlled crystallographic orientation
US7326470B2 (en) * 2004-04-28 2008-02-05 United Technologies Corporation Thin 7YSZ, interfacial layer as cyclic durability (spallation) life enhancement for low conductivity TBCs
US7255940B2 (en) 2004-07-26 2007-08-14 General Electric Company Thermal barrier coatings with high fracture toughness underlayer for improved impact resistance
US7927722B2 (en) 2004-07-30 2011-04-19 United Technologies Corporation Dispersion strengthened rare earth stabilized zirconia
JP2006104577A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 United Technol Corp <Utc> セグメント化ガドリニアジルコニア被膜およびその形成方法、セグメント化セラミック被覆システムならびに被膜部品
EP1657536A1 (de) * 2004-11-05 2006-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit mindestens einer Lumineszenz-Wärmedämmschicht auf einem Trägerkörper
US7429424B2 (en) 2004-12-06 2008-09-30 General Electric Company Sintering resistant, low conductivity, high stability thermal barrier coating/environmental barrier coating system for a ceramic-matrix composite (CMC) article to improve high temperature capability
US7364807B2 (en) * 2004-12-06 2008-04-29 General Electric Company Thermal barrier coating/environmental barrier coating system for a ceramic-matrix composite (CMC) article to improve high temperature capability
US7476453B2 (en) * 2004-12-06 2009-01-13 General Electric Company Low thermal conductivity thermal barrier coating system and method therefor
JP4815797B2 (ja) * 2004-12-14 2011-11-16 船井電機株式会社 受光装置
JP4969094B2 (ja) * 2004-12-14 2012-07-04 三菱重工業株式会社 遮熱コーティング部材及びその製造並びにガスタービン
DE602005021599D1 (de) * 2004-12-14 2010-07-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Bauteil mit Wärmdämmschichtung und Verfahren zur dessen Herstellung.
US7587818B2 (en) * 2004-12-23 2009-09-15 General Electric Company Repair of gas turbine blade tip without recoating the repaired blade tip
US7306859B2 (en) * 2005-01-28 2007-12-11 General Electric Company Thermal barrier coating system and process therefor
US20060211241A1 (en) 2005-03-21 2006-09-21 Christine Govern Protective layer for barrier coating for silicon-containing substrate and process for preparing same
US20060210800A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-21 Irene Spitsberg Environmental barrier layer for silcon-containing substrate and process for preparing same
ATE471395T1 (de) 2005-04-01 2010-07-15 Siemens Ag Schichtsystem
US20060280954A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Irene Spitsberg Corrosion resistant sealant for outer EBL of silicon-containing substrate and processes for preparing same
US20060280955A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Irene Spitsberg Corrosion resistant sealant for EBC of silicon-containing substrate and processes for preparing same
US7442444B2 (en) * 2005-06-13 2008-10-28 General Electric Company Bond coat for silicon-containing substrate for EBC and processes for preparing same
US7354651B2 (en) * 2005-06-13 2008-04-08 General Electric Company Bond coat for corrosion resistant EBC for silicon-containing substrate and processes for preparing same
US20070292624A1 (en) * 2005-06-28 2007-12-20 General Electric Company Low conductivity, thermal barrier coating system for ceramic matrix composite (CMC) articles
US7579085B2 (en) * 2005-08-19 2009-08-25 General Electric Company Coated silicon comprising material for protection against environmental corrosion
EP1783248A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-09 Siemens Aktiengesellschaft Zweilagiges thermisches Schutzschichtsystem mit Pyrochlor-Phase
EP1790754A1 (de) 2005-11-24 2007-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Schichtsystem mit Gadolinium-Mischkristall-Pyrochlorphase
DE112006003154B4 (de) * 2005-11-25 2014-07-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Durchscheinende Keramik, Verfahren zum Herstellen derselben, optisches Bauelement und optisches Gerät
US7507482B2 (en) * 2005-11-30 2009-03-24 General Electric Company Ceramic coating material
TWI337203B (en) * 2005-12-30 2011-02-11 Ind Tech Res Inst Multi metal base thermal resistance alloy and a mold with the multi metal base thermal resistance alloy layer
US20070160859A1 (en) * 2006-01-06 2007-07-12 General Electric Company Layered thermal barrier coatings containing lanthanide series oxides for improved resistance to CMAS degradation
EP1806432A1 (de) 2006-01-09 2007-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Schichtsystem mit zwei Pyrochlorphasen
US7455913B2 (en) * 2006-01-10 2008-11-25 United Technologies Corporation Thermal barrier coating compositions, processes for applying same and articles coated with same
US7662489B2 (en) * 2006-01-20 2010-02-16 United Technologies Corporation Durable reactive thermal barrier coatings
US7736759B2 (en) 2006-01-20 2010-06-15 United Technologies Corporation Yttria-stabilized zirconia coating with a molten silicate resistant outer layer
US7785722B2 (en) 2006-01-20 2010-08-31 United Technologies Corporation CMAS resistant thermal barrier coating
CA2573585A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Sulzer Metco Coatings B.V. A component, an apparatus and a method for the manufacture of a layer system
JP4959213B2 (ja) * 2006-03-31 2012-06-20 三菱重工業株式会社 遮熱コーティング部材及びその製造方法ならびに遮熱コート材料、ガスタービン及び焼結体
EP1862568A1 (en) 2006-05-30 2007-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Thermal barrier coating with tungsten-bronze structure
FR2902690B1 (fr) * 2006-06-23 2008-09-05 Siemens Ag Systeme stratifie ayant une couche ceramique en pyrochlore
US7776459B2 (en) * 2006-08-18 2010-08-17 United Technologies Corporation High sodium containing thermal barrier coating
US7875370B2 (en) * 2006-08-18 2011-01-25 United Technologies Corporation Thermal barrier coating with a plasma spray top layer
US20080044663A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 United Technologies Corporation Dual layer ceramic coating
EP1908859A1 (en) 2006-10-02 2008-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Pyrochlore materials and a thermal barrier coating with these pyrochlore materials
KR100813177B1 (ko) * 2006-10-12 2008-03-17 한국과학기술연구원 폴리머와 고유전성 세라믹이 코팅된 금속 입자를 포함하는복합 유전막 및 이를 구비하는 캐패시터
US20090239061A1 (en) * 2006-11-08 2009-09-24 General Electric Corporation Ceramic corrosion resistant coating for oxidation resistance
EP1930476A1 (de) * 2006-12-07 2008-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Schichtsystem
US8021742B2 (en) * 2006-12-15 2011-09-20 Siemens Energy, Inc. Impact resistant thermal barrier coating system
DK1990330T3 (da) * 2007-05-07 2011-09-26 Siemens Ag Keramisk pulver, keramisk lag og lagsystem med pyrochlorfase og oxider
ATE530505T1 (de) * 2007-05-07 2011-11-15 Siemens Ag Keramisches pulver, keramische schicht sowie schichtsystem aus zwei pyrochlorphasen und oxiden
JP5647762B2 (ja) * 2007-05-07 2015-01-07 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ パイロクロア相と二次酸化物とを有する外側セラミック層を含有してなる層組織
EP1990327B1 (de) * 2007-05-07 2011-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Keramisches Pulver, keramische Schicht und Schichtsystem mit einer Gadolinium-Mischkristall-Pyrochlorphase und Oxiden
US9447503B2 (en) * 2007-05-30 2016-09-20 United Technologies Corporation Closed pore ceramic composite article
US20090053554A1 (en) 2007-07-11 2009-02-26 Strock Christopher W Thermal barrier coating system for thermal mechanical fatigue resistance
US8323796B2 (en) * 2007-07-17 2012-12-04 United Technologies Corporation High temperature refractory coatings for ceramic substrates
US7967570B2 (en) * 2007-07-27 2011-06-28 United Technologies Corporation Low transient thermal stress turbine engine components
US7887929B2 (en) * 2007-08-28 2011-02-15 United Technologies Corporation Oriented fiber ceramic matrix composite abradable thermal barrier coating
US8313288B2 (en) * 2007-09-06 2012-11-20 United Technologies Corporation Mechanical attachment of ceramic or metallic foam materials
WO2009065625A1 (de) * 2007-11-23 2009-05-28 Siemens Aktiengesellschaft Brennerelement und brenner mit aluminiumoxidbeschichtung und verfahren zur beschichtung eines brennerelementes
US7897271B2 (en) * 2007-12-18 2011-03-01 General Electric Company Wetting resistant materials and articles made therewith
US7887934B2 (en) * 2007-12-18 2011-02-15 General Electric Company Wetting resistant materials and articles made therewith
US7892660B2 (en) * 2007-12-18 2011-02-22 General Electric Company Wetting resistant materials and articles made therewith
US7901798B2 (en) * 2007-12-18 2011-03-08 General Electric Company Wetting resistant materials and articles made therewith
US8043684B2 (en) * 2008-02-14 2011-10-25 United Technologies Corporation Low transient and steady state thermal stress disk shaped components
US20090291323A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 United Technologies Corporation Dispersion strengthened ceramic thermal barrier coating
EP2385155B1 (en) * 2008-05-26 2015-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Ceramic thermal barrier coating system with two ceramic layers
EP2130945A1 (de) * 2008-06-04 2009-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Schichtsystem mit TBC und Nobelmetallschutzschicht
EP2133572B1 (en) 2008-06-12 2017-11-15 General Electric Company Centrifugal compressor for wet gas environments and method of manufacture
US20100028549A1 (en) 2008-07-31 2010-02-04 United Technologies Corporation Dispersion Strengthened Rare Earth Stabilized Zirconia
US7927714B2 (en) * 2008-08-20 2011-04-19 The Trustees Of Princeton University Barium-doped bond coat for thermal barrier coatings
US8709160B2 (en) * 2008-08-22 2014-04-29 United Technologies Corporation Deposition apparatus having thermal hood
US8404047B2 (en) * 2008-09-16 2013-03-26 United Technologies Corporation Electron beam vapor deposition apparatus and method
US8343591B2 (en) * 2008-10-24 2013-01-01 United Technologies Corporation Method for use with a coating process
US20100104773A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Neal James W Method for use in a coating process
US20100154425A1 (en) * 2008-12-24 2010-06-24 United Technologies Corporation Strain tolerant thermal barrier coating system
US20100189929A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Neal James W Coating device and deposition apparatus
CA2695850A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Thermal barrier coating with lower thermal conductivity
EP2230329A1 (de) 2009-03-18 2010-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Zweilagiges poröses Schichtsystem mit Pyrochlor-Phase
US20100247952A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Latour Robert F Controlled oxidation of bond coat
US20100247809A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Neal James W Electron beam vapor deposition apparatus for depositing multi-layer coating
US8449994B2 (en) * 2009-06-30 2013-05-28 Honeywell International Inc. Turbine engine components
US8607569B2 (en) * 2009-07-01 2013-12-17 General Electric Company Methods and systems to thermally protect fuel nozzles in combustion systems
US20110033284A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 United Technologies Corporation Structurally diverse thermal barrier coatings
US20110086163A1 (en) 2009-10-13 2011-04-14 Walbar Inc. Method for producing a crack-free abradable coating with enhanced adhesion
US20110086177A1 (en) 2009-10-14 2011-04-14 WALBAR INC. Peabody Industrial Center Thermal spray method for producing vertically segmented thermal barrier coatings
US9051652B2 (en) 2009-12-07 2015-06-09 United Technologies Corporation Article having thermal barrier coating
US20110143043A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 United Technologies Corporation Plasma application of thermal barrier coatings with reduced thermal conductivity on combustor hardware
US20110139486A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 General Electric Company Electrical insulating coating and method for harsh environment
EP2341166A1 (en) * 2009-12-29 2011-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Nano and micro structured ceramic thermal barrier coating
US10000411B2 (en) 2010-01-16 2018-06-19 Cardinal Cg Company Insulating glass unit transparent conductivity and low emissivity coating technology
US10000965B2 (en) 2010-01-16 2018-06-19 Cardinal Cg Company Insulating glass unit transparent conductive coating technology
US10060180B2 (en) 2010-01-16 2018-08-28 Cardinal Cg Company Flash-treated indium tin oxide coatings, production methods, and insulating glass unit transparent conductive coating technology
EP2365106A1 (de) * 2010-03-03 2011-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Keramische Wärmedämmschichtsystem mit modifizierter Anbindungsschicht
US8337989B2 (en) 2010-05-17 2012-12-25 United Technologies Corporation Layered thermal barrier coating with blended transition
US8445111B2 (en) * 2010-10-14 2013-05-21 Guardian Industries Corp. Gadolinium oxide-doped zirconium oxide overcoat and/or method of making the same
CN102061468B (zh) * 2011-01-24 2012-05-09 宁夏东方钽业股份有限公司 高温抗氧化材料及由其制备高温抗氧化涂层的方法
EP2484794A1 (de) * 2011-02-07 2012-08-08 Siemens Aktiengesellschaft Material mit Pyrochlorstruktur mit Tantal, Verwendung des Materials, Schichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines Schichtsystems
US9945036B2 (en) * 2011-03-22 2018-04-17 General Electric Company Hot corrosion-resistant coatings and components protected therewith
US8967957B2 (en) * 2011-11-03 2015-03-03 General Electric Company Rotating airfoil component of a turbomachine
CN102514282B (zh) * 2011-12-15 2014-07-16 济南大学 一种适用于CoSb3基热电材料的防护涂层及其制备方法
DE102012209549A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Kühlmittelüberbrückungsleitung für eine Gasturbine
US20140030497A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 United Technologies Corporation Localized transitional coating of turbine components
CN102774087A (zh) * 2012-08-10 2012-11-14 昆山乔锐金属制品有限公司 新型金属/陶瓷复合材料
US9238738B2 (en) 2012-08-22 2016-01-19 Thermatin Industries, LLC Germanate-containing thermal barrier coating
US11047033B2 (en) * 2012-09-05 2021-06-29 Raytheon Technologies Corporation Thermal barrier coating for gas turbine engine components
CN102864397B (zh) * 2012-09-23 2014-05-28 西北有色金属研究院 一种纤维增强钛基复合材料前驱体的制备方法
US9581042B2 (en) 2012-10-30 2017-02-28 United Technologies Corporation Composite article having metal-containing layer with phase-specific seed particles and method therefor
US20150233256A1 (en) * 2013-01-15 2015-08-20 General Electric Company Novel architectures for ultra low thermal conductivity thermal barrier coatings with improved erosion and impact properties
CN103072334B (zh) * 2013-01-18 2015-07-22 肇庆市双石金属实业有限公司 一种二元碘化物掺杂的热致变色装饰层
CN103072335B (zh) * 2013-01-18 2015-07-22 肇庆市双石金属实业有限公司 一种三元碘化物掺杂的热致变色装饰层
EP2971686B1 (en) * 2013-03-15 2018-10-17 United Technologies Corporation Coated articles and manufacture methods
US9677167B2 (en) * 2013-03-15 2017-06-13 United Technologies Corporation Coated articles and manufacture methods
US9938849B2 (en) 2013-10-02 2018-04-10 United Technologies Corporation Turbine abradable air seal system
EP3058183B1 (en) 2013-10-02 2019-02-27 United Technologies Corporation Segmented ceramic coating interlayer
EP3055444A4 (en) * 2013-10-09 2017-06-07 United Technologies Corporation Thermal barrier coating with improved adhesion
DE102013223327A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-21 Siemens Aktiengesellschaft Poröses keramisches Schichtsystem
WO2015073938A1 (en) 2013-11-18 2015-05-21 United Technologies Corporation Article having variable coating
US11261742B2 (en) 2013-11-19 2022-03-01 Raytheon Technologies Corporation Article having variable composition coating
US10322976B2 (en) 2013-12-06 2019-06-18 United Technologies Corporation Calcium-magnesium alumino-silicate (CMAS) resistant thermal barrier coatings, systems, and methods of production thereof
US10179945B2 (en) * 2013-12-16 2019-01-15 General Electric Company CMAS resistant thermal barrier coatings
RU2556248C1 (ru) * 2013-12-20 2015-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Материал керамического слоя теплозащитного покрытия
US11479846B2 (en) 2014-01-07 2022-10-25 Honeywell International Inc. Thermal barrier coatings for turbine engine components
JP2014156396A (ja) * 2014-05-07 2014-08-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遮熱コーティング材料、並びにガスタービン用翼、燃焼器、ガスタービン、及びジェットエンジン
US9920417B2 (en) 2014-10-27 2018-03-20 General Electric Company Article and method of making thereof
US9790587B2 (en) 2014-10-28 2017-10-17 General Electric Company Article and method of making thereof
RU2614320C2 (ru) * 2014-11-11 2017-03-24 Евгений Викторович Васильев Жаростойкое металлокерамическое покрытие и способ его нанесения
US9869188B2 (en) 2014-12-12 2018-01-16 General Electric Company Articles for high temperature service and method for making
CN104562154B (zh) * 2015-01-06 2017-11-03 中国科学院金属研究所 一种难熔金属材料表面Zr基陶瓷涂层防护的方法
DE102015206321A1 (de) * 2015-04-09 2016-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Zweilagige keramische Wärmedämmschicht mit Übergangszone
CN105150632A (zh) * 2015-09-02 2015-12-16 常熟华冶薄板有限公司 兼具耐腐蚀和隔热功能的纳米陶瓷膜热镀锌钢板
CN105951030B (zh) * 2016-04-28 2018-12-21 中国农业机械化科学研究院 单晶合金表面双层结构粘结层及其制备方法
US10822966B2 (en) 2016-05-09 2020-11-03 General Electric Company Thermal barrier system with bond coat barrier
WO2017218759A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 The Penn State Research Foundation Thermal barrier coatings
US10822696B2 (en) 2016-12-14 2020-11-03 General Electric Company Article with thermal barrier coating and method for making
JP7319269B2 (ja) 2017-12-19 2023-08-01 エリコン メテコ（ユーエス）インコーポレイテッド Ｅｂｃ層及びｃｍｃ層を保護するための耐侵食性且つｃｍａｓ耐性コーティング並びに溶射コーティング方法
CA3094335A1 (en) 2018-04-09 2019-10-17 Oerlikon Metco (Us) Inc. Cmas resistant, high strain tolerant and low thermal conductivity thermal barrier coatings and thermal spray coating method
US11668198B2 (en) 2018-08-03 2023-06-06 Raytheon Technologies Corporation Fiber-reinforced self-healing environmental barrier coating
US11505506B2 (en) 2018-08-16 2022-11-22 Raytheon Technologies Corporation Self-healing environmental barrier coating
US10934220B2 (en) 2018-08-16 2021-03-02 Raytheon Technologies Corporation Chemical and topological surface modification to enhance coating adhesion and compatibility
US11535571B2 (en) 2018-08-16 2022-12-27 Raytheon Technologies Corporation Environmental barrier coating for enhanced resistance to attack by molten silicate deposits
CN110835719A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 北京航化节能环保技术有限公司 一种气化炉燃烧器用热喷涂抗高温氧化涂层及其制备方法
US11028012B2 (en) 2018-10-31 2021-06-08 Cardinal Cg Company Low solar heat gain coatings, laminated glass assemblies, and methods of producing same
CN111826599B (zh) * 2018-11-12 2022-03-15 中国兵器工业第五九研究所 一种适用于钛合金的高性能复合涂层及其制备方法
SG11202108232YA (en) * 2019-03-07 2021-09-29 Oerlikon Metco Us Inc Advanced bond coat materials for tbc with improved thermal cyclic fatigue and sulfidation resistance
EP4017923A4 (en) * 2019-09-06 2023-06-14 The University of Connecticut THERMAL INSULATION COATINGS FOR COMBUSTION ENGINES
CN110697088B (zh) * 2019-10-15 2020-05-19 中国科学院云南天文台 一种航天器热盾迎日面的热控涂层
CN111118438B (zh) * 2020-01-14 2021-12-17 武汉理工大学 高温高发射率散热涂层及其制备方法与应用
RU2763953C1 (ru) * 2021-03-11 2022-01-11 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Комбинированное защитное покрытие
CN113251700B (zh) * 2021-05-12 2022-08-16 四川零碳工程科技有限公司 一种无霜型热泵制氧空调机组
CN113251699B (zh) * 2021-05-12 2022-08-16 四川零碳工程科技有限公司 一种热回收式热泵制氧空调机组

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718499A (en) 1970-08-10 1973-02-27 J Kanter Process for protecting ferrous base metals against corrosion,and articles produced thereby
US3954512A (en) 1972-08-11 1976-05-04 Kanter Jerome J Protective coating of ferrous base metal articles
US4005989A (en) 1976-01-13 1977-02-01 United Technologies Corporation Coated superalloy article
US4209348A (en) 1976-11-17 1980-06-24 United Technologies Corporation Heat treated superalloy single crystal article and process
US4247249A (en) 1978-09-22 1981-01-27 General Electric Company Turbine engine shroud
US4321311A (en) 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4321310A (en) 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings on polished substrates
US5514482A (en) 1984-04-25 1996-05-07 Alliedsignal Inc. Thermal barrier coating system for superalloy components
US4780268A (en) * 1984-06-13 1988-10-25 Westinghouse Electric Corp. Neutron absorber articles
US4719080A (en) 1985-06-10 1988-01-12 United Technologies Corporation Advanced high strength single crystal superalloy compositions
US4897315A (en) 1985-10-15 1990-01-30 United Technologies Corporation Yttrium enriched aluminide coating for superalloys
US4639399A (en) 1985-11-26 1987-01-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Nickel oxide, ceramic insulated, high temperature coating
DE3543802A1 (de) 1985-12-12 1987-06-19 Bbc Brown Boveri & Cie Hochtemperatur-schutzschicht und verfahren zu ihrer herstellung
US4849142A (en) 1986-01-03 1989-07-18 Jupiter Technologies, Inc. Superplastic forging of zirconia ceramics
US4753902A (en) 1986-11-24 1988-06-28 Corning Glass Works Transformation toughened zirconia-titania-yttria ceramic alloys
GB2206111B (en) 1987-06-24 1991-08-14 Council Scient Ind Res Sintered ceramic product
US4895201A (en) 1987-07-07 1990-01-23 United Technologies Corporation Oxidation resistant superalloys containing low sulfur levels
US4891343A (en) 1988-08-10 1990-01-02 W. R. Grace & Co.-Conn. Stabilized zirconia
US5262245A (en) 1988-08-12 1993-11-16 United Technologies Corporation Advanced thermal barrier coated superalloy components
US4936745A (en) 1988-12-16 1990-06-26 United Technologies Corporation Thin abradable ceramic air seal
US5814262A (en) 1989-08-11 1998-09-29 Corning Incorporated Method for producing thin flexible sintered structures
US5073433B1 (en) 1989-10-20 1995-10-31 Praxair Technology Inc Thermal barrier coating for substrates and process for producing it
US5087477A (en) 1990-02-05 1992-02-11 United Technologies Corporation Eb-pvd method for applying ceramic coatings
US5034284A (en) 1990-05-10 1991-07-23 United Technologies Corporation Thermal fatigue resistant coatings
US5346563A (en) 1991-11-25 1994-09-13 United Technologies Corporation Method for removing sulfur from superalloy articles to improve their oxidation resistance
GB9204791D0 (en) 1992-03-05 1992-04-22 Rolls Royce Plc A coated article
US5538796A (en) 1992-10-13 1996-07-23 General Electric Company Thermal barrier coating system having no bond coat
US5304519A (en) * 1992-10-28 1994-04-19 Praxair S.T. Technology, Inc. Powder feed composition for forming a refraction oxide coating, process used and article so produced
US5495979A (en) 1994-06-01 1996-03-05 Surmet Corporation Metal-bonded, carbon fiber-reinforced composites
WO1996009263A1 (en) 1994-09-23 1996-03-28 Alsimag Technical Ceramics, Inc. Improved stabilized zirconia
WO1996011288A1 (en) 1994-10-05 1996-04-18 United Technologies Corporation Multiple nanolayer coating system
US5562998A (en) 1994-11-18 1996-10-08 Alliedsignal Inc. Durable thermal barrier coating
GB9426257D0 (en) 1994-12-24 1995-03-01 Rolls Royce Plc Thermal barrier coating for a superalloy article and method of application
US5716720A (en) 1995-03-21 1998-02-10 Howmet Corporation Thermal barrier coating system with intermediate phase bondcoat
US5512382A (en) 1995-05-08 1996-04-30 Alliedsignal Inc. Porous thermal barrier coating
US6102656A (en) 1995-09-26 2000-08-15 United Technologies Corporation Segmented abradable ceramic coating
US5743188A (en) 1995-10-20 1998-04-28 Eastman Kodak Company Method of imaging a zirconia ceramic surface to produce a lithographic printing plate
DE19542944C2 (de) 1995-11-17 1998-01-22 Daimler Benz Ag Brennkraftmaschine und Verfahren zum Aufbringen einer Wärmedämmschicht
GB9617267D0 (en) 1996-08-16 1996-09-25 Rolls Royce Plc A metallic article having a thermal barrier coating and a method of application thereof
US5780178A (en) 1996-10-31 1998-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Scandia, yttria-stabilized zirconia for ultra-high temperature thermal barrier coatings
US6117560A (en) * 1996-12-12 2000-09-12 United Technologies Corporation Thermal barrier coating systems and materials

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100798478B1 (ko) 2006-08-31 2008-01-28 한양대학교 산학협력단 열차폐 코팅용 소결체, 이의 제조방법 및 이를 이용한열차폐 코팅층의 제조방법
KR101189460B1 (ko) 2011-03-24 2012-10-16 한국세라믹기술원 고온환경 열차폐용 저열전도성 복합산화물 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CA2284363A1 (en) 2000-04-01
US6177200B1 (en) 2001-01-23
ATE488612T1 (de) 2010-12-15
JP3081611B2 (ja) 2000-08-28
UA61942C2 (uk) 2003-12-15
ATE403761T1 (de) 2008-08-15
RU2228389C2 (ru) 2004-05-10
DE69939245D1 (de) 2008-09-18
CN1253878A (zh) 2000-05-24
KR20000028723A (ko) 2000-05-25
EP0992603A1 (en) 2000-04-12
EP1961833A1 (en) 2008-08-27
CN1172143C (zh) 2004-10-20
SG82020A1 (en) 2001-07-24
JP2000119870A (ja) 2000-04-25
DE69942961D1 (de) 2010-12-30
IL132063A0 (en) 2001-03-19
EP0992603B1 (en) 2008-08-06
CA2284363C (en) 2008-04-01
EP1961833B1 (en) 2010-11-17
US6284323B1 (en) 2001-09-04
IL132063A (en) 2005-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100347850B1 (ko) 세라믹 피복물을 갖는 금속 기재를 포함하는 금속 제품 및 금속 기재를 단열시키는 방법
EP1321542B1 (en) Thermal barrier coating systems and materials
US6231991B1 (en) Thermal barrier coating systems and materials
US5015502A (en) Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer
US4880614A (en) Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer
US4916022A (en) Titania doped ceramic thermal barrier coatings
US5514482A (en) Thermal barrier coating system for superalloy components
Lee et al. Concept of functionally graded materials for advanced thermal barrier coating applications
US6123997A (en) Method for forming a thermal barrier coating
US6764779B1 (en) Thermal barrier coating having low thermal conductivity
JP2002522646A (ja) 多層断熱被膜システム
US7537806B2 (en) Method for producing a thermal barrier coating on a substrate
EP1340833A1 (en) Hybrid thermal barrier coating and method of making the same
US6803135B2 (en) Thermal barrier coating having low thermal conductivity
GB2285632A (en) Thermal barrier coating system for superalloy components
US20030118873A1 (en) Stabilized zirconia thermal barrier coating with hafnia

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070702

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee