KR100383178B1

KR100383178B1 - 실리콘 함유 기판에 장벽층을 적용하는 방법

Info

Publication number: KR100383178B1
Application number: KR10-2000-0019695A
Authority: KR
Inventors: 해리이.이튼; 토마스에이치.로튼
Original assignee: 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2003-05-12
Also published as: US6365288B1; JP2000345315A; DE60017823T2; US6254935B1; EP1044947B1; KR20010014736A; EP1044947A3; JP3443555B2; EP1044947A2; DE60017823D1; EP1403233A1

Abstract

본 발명은 실리콘을 함유하는 기판에 환경적/열적 장벽 코팅(barrier coating) 역할을 하는 바륨-스트론티움 알루미노실리케이트 (barium-strontium aluminosilicate) 장벽층을 적용하는 방법에 관한 것으로서, 실리콘을 함유하는 기판을 제공하는 단계; 상기 실리콘을 함유하는 기판을 1100도씨 또는 그 이상의 온도(T)로 가열하는 단계; 상기 온도(T)에서 상기 실리콘을 함유하는 기판에 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트를 함유하는 장벽층을 적용하여 코팅 기판을 제공하는 단계; 상기 코팅 기판을 15분 또는 그 이상의 시간동안 상기 온도(T)에서 방치하는 단계; 및 상기 코팅 기판을 냉각하는 단계를 포함하여, 실질적으로 크랙이 없고 물체가 고온과 수용성 환경에 노출될 때 Si의 가스 종류의 형성, 특별히 Si(OH)x를 억제하는 효과를 제공한다.

Description

실리콘 함유 기판에 장벽층을 적용하는 방법 {method for applying a barrier layer to a silicon based substrate}

본 발명은 실리콘 함유 기판과 환경적/열적 보호 장벽 코팅(barrier coating) 역할을 하는 바륨-스트론티움 알루미노실리케이트 (barium-strontium aluminosilicate) 장벽층으로 이루어진 구조물의 제조방법에 관한 것이다.

실리콘을 포함하는 세라믹 물질과 금속 혼합물은 고온의 애플리케이션(application), 예를 들어 가스 터빈 엔진, 열 교환기, 내부 연소 엔진 등에서 사용되는 구성물질로 제안되어 왔다. 이 물질의 특별히 유용한 적용은 수용성의 환경에서 고온에 작동되는 가스 터빈 엔진에 사용되는 것이다. 수용성환경이란 물이나 증기 환경을 의미한다. 실리콘을 함유하는 기판은 고온과 수용성 환경에 노출될 때 수축되고 부피를 상실하는 것으로 발견되어 왔다. 예를 들어, 실리콘 카바이드(silicon carbide)가 1200도에서 대략 1 ATM의 수증기 압력의 저품질 연료 환경에 노출되었을 때, 1000 시간당 대략 6마일의 비율로 무게 손실과 수축을 보일 것이다. 그 과정은 Si(OH)x와 같은 실리콘의 휘발성 종류를 구성하는 수증기를 가진 실리카의 반응이 뒤따른 것으로, 실리콘 카바이드 표면에서 실리카를 구성하는 실리콘 카바이드의 산화와 관련 있는 것으로 믿어져 왔다. 탑 층의 바륨-스트론티움 알루미노실리케이트 장벽층은 휘발성의 실리콘 종류의 형성을 감소시켜 수축과 부피 손실을 감소시키는 데 효과가 있는 것이 밝혀졌다.

그러나 장벽층은 제조된 매트릭스(matrix)에서 크랙(crack)이 나타나는 것이 발견되었다. 실질적으로 크랙이 없고 (장벽층에서 기판까지의 크랙) 휘발성의 실리콘 종류인 Si(OH)x와 SiO의 형성을 억제하여 수축과 부피 감량을 감소하는 실리콘을 함유하는 기판에 외부 장벽 코팅을 공급하는 것이 매우 바람직하다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실질적으로 크랙이 없고 구조물이 고온과 수용성 환경에 노출될 때 Si의 가스 종류의 형성, 특별히 Si(OH)x를 억제하는 바륨-스트론티움 알루미노실리케이트(이하 BSAS라 한다) 장벽층과 실리콘을 함유하는 기판으로 구성되는 구조물의 제조방법을 제공하는 데 있다.

도 1a, 1b, 1c 그리고 1d는 결정구조를 얻기 위해 장벽층을 적용한 후에 고온에서의 방치 시간의 중요성을 보여주기 위한 샘플의 X-레이 회절 패턴을 보여준다.

본 발명은 실리콘을 함유하는 기판을 제공하는 단계; 상기 실리콘을 함유하는 기판을 1100도씨 또는 그 이상의 온도(T)로 가열하는 단계; 상기 온도(T)에서 상기 실리콘을 함유하는 기판에 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트를 함유하는 장벽층을 적용하여 코팅 기판을 제공하는 단계; 상기 코팅 기판을 15분 또는 그 이상의 시간동안 상기 온도(T)에서 방치하는 단계; 및 상기 코팅 기판을 냉각하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 실리콘을 함유하는 기판과 상기 기판이 고온, 수용성 환경에 노출될 때, 실질적으로 크랙이 없고 실리콘의 가스 종류 형성을 억제 및/또는 보온을 제공하는 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트로 이루어진 구조물의 생산방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 실리콘을 함유하는 기판을 1100도나 그 이상의 온도(T)로 가열하고 기판이 적어도 1100도의 온도(T)로 유지되는 동안 기판에 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트를 적용하여 코팅한 후에 코팅된 기판을 실온으로 낮추기 이전에 적어도 15분간 상기 온도(T)에서 방치하는 것으로 구성된다. 결과물은 셀시안(celsian)과 헥사셀시언 단계(hexacelsian)로 구성된 적어도 80%의 결정구조(ctystalline) 구조를 가진 실제 크랙이 없는 장벽층을 보여준다. 결정구조 상의 성질은 상기 온도(T)에서 방치되는 시간에 의존한다. 장벽층은 후속의 열 처리 이전에 실리콘을 함유하는 기판의 열팽창계수에 상응하는 열팽창계수를 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 실리콘을 함유하는 기판과 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층 사이에 하나 또는 그 이상의 매개층을 포함한다. 매개층은 장벽층과 기판 사이의 점착을 향상 및/또는 장벽층과 기판 사이의 반응을 막는 역할을 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 실리콘을 함유하는 기판과 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층으로 이루어진 구조물의 제조 방법에 관한 것으로, 장벽층은 실질적으로 크랙이 없고 구조물이 고온, 수용성 환경에 노출될 때, 실리콘의 가스 종류 형성을 억제한다. 장벽층은 다음에 설명되듯이 매개층을 가지거나 가지지 않은 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트로 구성된다. 또한, 상기 장벽층은 환경적 장벽층에 관한 것이나, 열적 장벽층으로 기능을 하고 따라서 본 발명은 넓게는 실리콘을 함유하는 기판과 동등한 열팽창계수를 가진 환경적/열적 장벽층의 이용을 포함한다.

본 발명에 따르면, 실리콘을 함유하는 기판은 실리콘 함유 세라믹 기판 또는 실리콘 함유 금속 합금일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 실리콘을 함유하는 기판은 예를 들어, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드(nitride), 실리콘 카본(carbon) 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드(oxynitride) 그리고 실리콘 알루미늄(aluminum) 옥시트라이드와 같은 실리콘을 함유하는 세라믹 물질이다. 본 발명의 실시예에 의하면, 실리콘 함유 세라믹 기판은 섬유, 입자 등과 같은 강화 요소를 가진 실리콘 함유 매트릭스를 포함한다. 더욱 특별한 것은, 실리콘계 섬유-강화된 매트릭스이다. 특별히 적합한 세라믹 기판은 실리콘 카바이드 코우티드 실리콘 카바이드 피버-레인포스트 실리콘 카바이드 파티클과 실리콘 매트릭스, 카본 피버-레인포스트 실리콘 카바이드 매트릭스 그리고 실리콘 카바이드 피버-레인포스트 실리콘 니트라이드 매트릭스(silicon carbide coated silicon carbide fiber-reinforced silicon carbide particle and silicon matrix, a carbon fiber-reinforced silicon carbide matrix and a silicon carbide fiber-reinforced silicon nitride matrix)이다. 본 발명 물체의 기판로 사용되는 특별히 유용한 실리콘-금속 혼합물은 몰리브데늄-실리콘 혼합물, 니오븀-실리콘 혼합물 그리고 본 발명의 장벽층과 융화성이 있는 열팽창계수를 가진 혼합물을 포함하는 기타 Si를 포함한다.

본 발명에 있어서, 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층은 매개층을 가지거나 가지지 않는 것이 바람직하다. 바람직한 장벽층은 대략 0.10 몰에서 0.9몰로 구성되는데, 더 바람직하게는 0.25에서 0.75 몰 BaO, 0.1 몰에서 0.9 몰, 0.25에서 0.75 SrO, 1.00 몰 Al2O3 그리고 대략 2.00 몰 SiO2이다. 여기서 BaO와 SrO는 전부 약 1.00 몰이다. 세라믹 조직을 포함하는 실리콘에 사용되는 특별히 적합한 장벽층은 대략 0.75 몰의 BaO, 약 0.25 몰의 SrO, 약 1.00 몰의 Al2O3 그리고 대략 2.00 몰의 SiO2로 구성된다.

본 발명의 주요한 특징은 실리콘을 함유하는 기판과 장벽층의 열팽창계수 사이의 융화를 유지하는 데 있다. 본 발명에 있어서 장벽층의 열팽창계수는 실리콘 함유 기판의 열팽창계수의 섭씨당 ±3.0 ppm내에서, 바람직하게는 ±0.5 ppm내에서 이루어져야 한다는 것이 발견되었다.

본 발명의 바람직한 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층과 결합하여 상기의 강화된 섬유를 가지거나 가지지 않은 실리콘 카바이드나 실리콘 니트라이드 매트릭스와 같은 실리콘 함유 세라믹 기판을 사용할 때, 실리콘을 함유하는 기판과 장벽층 사이의 팽창계수와 관련하여, 장벽층이 구조적으로 완전하고 바람직한 열팽창계수를 얻기 위해서는 적어도 50%의 세실안을 갖는 최종 구조물의 장벽층에서 견고한 결정학 구조를 발달시키는 것이 바람직하다. 아래에 설명되듯이 본 발명의 방법 결과로서 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층의 결정학 구조를 얻을 수 있다.

장벽층은 대략 0.5 mils (0.0005인치)이나 그 이상 두께의 물체에서 존재할 것이다. 바람직하게는 3에서 30 mils 사이이고. 이상적으로는 대략 3에서 5 mils 사이이다. 장벽층은 당업계에서 알려진 바람직한 방법에 의해 기판에 기초를 둔 실리콘에 적용될 수 있다. 그러나, 아래에 설명되듯이 장벽층이 열분사에 의해 적용 받는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 구조물은 실리콘을 함유하는 기판과 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층 사이에 한 개 또는 그 이상의 매개층을 포함할 수 있다. 매개층은 장벽층과 기판 사이에 점착의 향상을 제공 및/또는 장벽층과 기판 사이의 반응을 막는 구실을 한다. 매개층은 예를 들면, SiO2, 뮬라이트(mullite), 뮬라이트-바륨-스트론튬 알루미노실리케이트, 뮬라이트-이트리윰 실리케이트 (mullite-yttrium silicate), 뮬라이트-칼슘 알루미노실리케이트(mullite-calcium aluminosilicate) 그리고 실리콘 금속으로 구성되어 있다. 장벽층이 40%에서 80% wt 내에서 뮬라이트-바륨-스트론튬 알루미노실리케이트, 뮬라이트-이트리윰 또는 뮬라이트-칼슘 알루미노실리케이트로 구성되고 20%에서 60% wt 내에서 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트, 이트리윰 실리케이트 또는 칼슘 알루미노실리케이트로 이루어지는 것이 바람직하다. 매개층의 두께는 장벽층과 관련하여 상기 층이 전형적이고, 매개층은 선행기술에서 알려진 어떠한 방법에 의해서도 마찬가지로 처리될 수 있다. 그러나 다음에 설명될 열분사방법이 더 바람직하다.

매개층 외에도, 결합층이 실리콘을 함유하는 기판과 매개층 사이에서 제공될 수 있다. 바람직한 결합층은 3에서 6 mils 두께의 실리콘 금속을 포함한다. 양자택일로, 실리콘을 함유하는 기판은 매개층의 적용에 앞서 SiO2 결합 레이어를 제공하기 위해 미리 산화될 수 있다.

본 발명의 방법은 실리콘을 함유하는 기판을 제공하고 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층 (매개층을 가지거나 가지지 않는)을 기판에 적용하는 것으로 이루어지는 데, 장벽층은 실질적으로 실리콘 기판에 크랙이 없고 고온과 수용성 환경에 노출될 때, 실리콘의 가스 종류 형성을 억제한다. 본 발명에 의하면, 기판은 대략 1100도나 그 이상의 온도 T로 가열되는데, 대략 1200도나 그 이상이 바람직하다. 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트로 이루어진 장벽층은 온도 (T)에서 코팅된 기판을 제공하는 동안 실리콘을 함유하는 기판에 적용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 장벽층은 열분사에 의해 적용된다. 온도 T에서 실리콘을 함유하는 기판에 장벽층을 적용한 후, 코팅된 기판은 대략 15분이나 그 이상의 시간동안 온도 (T)에서 방치되는데, 대략 30분이나 그 이상의 시간동안 방치되는 것이 바람직하며 30분에서 1시간 내에서 방치되는 것이 이상적이다. 그후 코팅된 기판은 실온으로 냉각된다. 최종 열 처리에 앞서, 냉각된 기판은 셀시안과 헥사셀시안 단계로 구성된 적어도 80%의 결정구조를 가지고 있는 것이 발견되었다. 이 결정구조는 온도 T에서 코팅된 기판의 방치 기간동안 형성된다. 방치 기간이 없다면, 결과로 나타나는 장벽층은 비결정(amorphous) 부피의 90% 이상이다. 도 1d를 보시오. 합성물질의 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층에서 실질적으로 크랙이 없는 구조를 초래한다고 믿어지는 것은 결정구조의 형성이다. 냉각된 코팅 구조는 그후에 대략 24시간 동안 1250도나 그 이상의 온도에서 열처리된다. 결과로서 나타나는 합성물질은 적어도 50%에서 셀시안 결정학 구조를 가진 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층을 갖는데, 적어도 80% 이상이 되는 것이 바람직하다. 셀시안 결정 구조가 형성되면 실리콘을 포함하는 세라믹과 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층의 열팽창계수가 일치하게 되는 것이다.

하나 또는 그 이상의 매개층이 상기 기판에 적용될 수 있다. 본 발명에 의하면, 기판을 가열하며 적어도 800도의 온도에서 방치한 후에 Si의 결합층이 기판에 적용된다. 뮬라이트 또는 결합층을 가지거나 가지지 않은 결합 뮬라이트-바륨-스트론튬 알루미노실리케이트를 포함하는 매개층을 적용할 때, 기판은 적어도 1100도의 온도로 가열되고 매개층은 그 온도에 적용되고, 코팅된 기판은 실온으로 냉각되기 전에 적어도 15분간, 바람직하게는 30분이나 그 이상이고, 이상적으로는 60분이나 그 이상으로 방치된다. 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층은 본 발명에 따라 그후에 적용된다.

실리콘을 함유하는 기판은 기판 제조 오염을 제거하기 위해 장벽층의 적용 이전에 세척되어야 한다. 실리콘을 함유하는 기판에 장벽층을 적용하기에 앞서 글릿 블라스팅 단계(grit blasting step)를 행하는 것이 바람직하다. 글릿 블라스팅 단계는 실리콘 카바이드 섬유 강화된 합성물과 같은 실리콘을 포함하는 기판의 표면에 상해를 피하도록 주의깊게 실행되어야 한다. 글릿 블라스팅에 사용된 입자들은 바람직하지 않은 오염을 제거할 수 있을 정도로 충분히 단단해야 하지만 기판의 침식 제거를 막기 위해서 기판 물질만큼 단단해서는 안 된다는 것이 발견되었다. 더욱이, 입자들은 기판에 충돌 피해를 막기 위해 소형화되어야 한다. 실리콘 카바이드 세라믹 합성물 기판을 구성하는 물체를 처리할 때, 글릿 블라스팅이 Al2O3 입자를 가지고 수행되어야 한다는 것이 발견되었는데, 바람직하게는 30 마이크론즈(micorons) 보다 작거나 같은 크기이며 150에서 200m/sec의 속도가 바람직하다. 상기 외에도, 점착을 발달시키기 위해 매개 및/또는 장벽층의 적용에 앞서 실리콘을 포함하는 기판을 미리 산화하는 것은 특별히 유용하다. 3에서 6 mils 사이의 결합층이 바람직하다는 것이 발견되었다. 바람직한 두께의 SiO2 결합층은 15분에서 100시간동안 800도에서 1200도 사이의 온도에서 실리콘-카바이드 기판을 미리 산화하는 것에 의해 이루어질 수 있다.

실리콘 결합층은 3에서 6 mils의 두께로 대략 870도에서 열분사에 의해 글릿 블라스팅된 표면에 직접 적용될 수 있다.

매개층은 기판 및/또는 결합층 그리고 장벽층 사이와 장벽층과 관련하여 상기의 방법으로 결합층와 열분사에 의한 장벽층 사이에 적용될 수 있다. 상기 바람직한 매개층은 뮬라이트, 뮬라이트-바륨-스트론튬 알루미노실리케이트, 뮬라이트-이트리윰 실리케이트 그리고 뮬라이트-칼슘 알루미노실리케이트를 포함한다.

실리콘을 포함하는 기판에 소정의 층을 적용한 후에, 구조물은 열분사된 구조에 압력을 완화하고, 분사된 분말 입자 사이 및 상기 층들과 기판간의 결합을 촉진하고, 그리고 분사된 상태에서 필수적으로 비결정의 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층에서 셀시안 상을 발달시키기 위해 열처리된다. 열 처리 단계는 24시간동안 약 1250도의 온도에서 실행되었다.

본 발명에 있어서 구조물의 이점은 다음의 실시예에 의해 더욱 분명해질 것이다.실시예1

실리콘 카바이드 기판의 4가지 샘플을 화씨 1100도의 온도로 가열하고, 상기 기판에 두께 4 ±1 mil의 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층을 침적하기 위해서 화씨 1100도의 온도에서 상기 기판에 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트를 적용하였다. 첫 샘플은 실온으로 즉시 냉각하였다. 두 번째, 세 번째 그리고 네 번째 샘플은 코팅한 후에 각각 15분, 30분 그리고 60분 동안 화씨 1100도에서 방치하였다. 도 1a, 1b, 1c 그리고 1d는 실온으로 냉각한 후에 네 가지 샘플 각각의 X-레이 회절 패턴을 보여준다. 적용 온도에서 방치되지 않은 샘플이 기본적으로 비결정임을 도면으로부터 알 수 있다. 상기 분사된 샘플이 높은 온도에서 오래 방지될수록, 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트층에서 결정체가 더 많이 발달하였다. 더욱이, 장벽층의 질에 대한 방치 시간의 영향을 알아보기 위해 도 1a와 1c (견본 1과 3)를 분석하였다. 냉각 후에 즉시 실온으로 냉각된 도 1의 견본은 장벽층에서 선 인치당 9개의 크랙을 보였다. 견본 3은 30분간 코팅 후에 1100도에서 유지되었는데 실질적으로선 인치당 0개의 크랙을 보였다. 분명히, 장벽 코팅의 적용 후에 1100도의 높은 온도에서 견본을 방치하는 것은 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트층에서 더욱 큰 결정체를 발달할 뿐만 아니라 실질적으로 상기 층에서 크랙 형성을 제거한다.

본 발명은 그 기술적 사상이나 그에 의한 필수 특성을 벗어나지 않는 다른 형태나 방법으로 구체화되거나 실행될 수 있다. 따라서 본 실시예는 모든 면에서 제한적이 아니라 실례가 되는 것이며, 추가된 청구항의 발명 범위와, 동등한 의미와 범위 내에서 가능한 모든 변경 사항을 포함한다.

이와 같이, 본 발명에 의한 실리콘 함유 기판에 장벽층을 적용하는 방법은 실질적으로 크랙이 없고 물체가 고온과 수용성 환경에 노출될 때 Si의 가스 종류의 형성, 특별히 Si(OH)x를 억제하는 효과를 제공한다.

Claims

(a) 실리콘을 함유하는 기판을 제공하는 단계;

(b) 상기 실리콘을 함유하는 기판을 1100도씨 또는 그 이상의 온도(T)로 가열하는 단계;

(c) 상기 온도(T)에서 상기 실리콘을 함유하는 기판에 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트를 함유하는 장벽층을 적용하여 코팅 기판을 제공하는 단계;

(d) 상기 코팅 기판을 15분 또는 그 이상의 시간동안 상기 온도(T)에서 방치하는 단계; 및

(e) 상기 코팅 기판을 냉각하여 80%이상의 결정구조를 갖는 코팅 기판을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 냉각된 코팅 기판을 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 결정구조가 셀시안과 헥사셀시안 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

코팅 기판은 30분 또는 그 이상의 시간동안 방치되는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 온도(T)는 1200도씨 이상인 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제2항에 있어서,

24시간동안 1250도씨의 온도에서 상기 냉각된 코팅 기판을 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층은 0.10 몰 내지 0.90 몰의 BaO, 및 0.10 몰에서 0.90 몰의 SrO를 함유하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층은 0.25 몰 내지 0.75 몰의 Bao, 및 0.25 몰 내지 0.75 몰의 SrO를 함유하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층은 0.75 몰의 BaO, 및 0.25 몰의 SrO를 함유하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층의 열팽창계수가 상기 기판의 열팽창계수의 ±3.0 ppm/℃ 인 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층의 열팽창계수가 상기 기판의 열팽창계수의 ±0.5 ppm/℃ 인 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층을 적용하기 전에 상기 기판을 글릿 블라스팅(grit blasting)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제13항에 있어서,

30 마이크론 이하의 입자크기를 갖는 알루미나(alumina) 입자로 글릿 블라스팅하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제14항에 있어서,

150m/sec 내지 200m/sec의 속도로 글릿 블라스팅하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 장벽층을 열분사법에 의해 적용하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서,

(b)단계에서 (e)단계까지 전에 하나 이상의 매개층을 적용하는 단계를 포함것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제17항에 있어서,

상기 하나 이상의 매개층이 Si의 결합층을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제18항에 있어서,

800도씨 이상의 온도에서 상기 기판을 가열하여 상기 결합층을 적용하고, 3 내지 6 mils 두께의 Si층을 적용하고, 실온으로 상기 기판을 냉각하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제17항에 있어서,

상기 하나 이상의 매개층이 뮬라이트와 뮬라이트-바륨 스트론튬 알루미노실리케이트로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제20항에 있어서,

상기 기판을 1100도씨 이상의 온도로 가열하여 상기 매개층을 적용하고, 상기 매개층을 상기 온도(T)에 적용시키고, 상기 기판을 15분 이상동안 상기 온도(T)에서 방치한 후 실온으로 냉각하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제17항에 있어서,

두 개의 매개층을 적용하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제22항에 있어서,

Si의 결합층을 상기 기판에 적용하고, 그후에 (b)단계에서 (e)단계까지 전에 뮬라이트와 뮬라이트-바륨 스트론튬 알루미노실리케이트로 구성된 그룹에서 선택된 매개층을 적용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제23항에 있어서,

상기 기판을 1100도씨 이상의 온도로 가열하여 매개층에 적용하고, 상기 매개층을 상기 온도(T)에 적용시키고, 그후에 상기 기판을 15분 이상동안 상기 온도(T)로 방치하고 실온으로 냉각하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제24항에 있어서,

상기 (e) 단계 후에 냉각 코팅된 기판을 열처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
제25항에 있어서,

24시간동안 1250도씨의 온도로 상기 냉각 코팅된 기판을 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 제조방법.
삭제
삭제
셀시안과 헥사셀시안 상을 포함하는 80%의 결정구조를 가진 청구항 1의 방법에 따라 제조된 구조물.
실리콘을 함유하는 기판; 및

셀시안과 헥사셀시안을 포함하는 80%의 결정구조를 갖는 바륨-스트론튬 알루미노실리케이트 장벽층을 포함하여 구성되는 구조물.