KR20060048927A

KR20060048927A - 확산 강화형 희토류 안정화 지르코니아

Info

Publication number: KR20060048927A
Application number: KR1020050069405A
Authority: KR
Inventors: 케빈 더블유. 쉬리히팅; 폴 에이치. 자콥스키; 수잔 매닝 메이어
Original assignee: 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2006-05-18
Also published as: US20060024527A1; SG119335A1; US20110165335A1; CN1763246A; EP1621647B1; KR100688417B1; EP1621647A3; JP2006045674A; US20060024513A1; EP1621647A2; US7858212B2; US7927722B2

Abstract

본 발명은 터빈 엔진 부품과 같은 기판 상에 코팅을 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 제1 희토 산화물 안정화 지르코니아 합성물을 제공하는 단계와, 산화이트륨 안정화 지르코니아 합성물, 산화세륨 안정화 지르코니아 합성물, 알루미나, 크로미아-알루미나 합성물, 가돌리니아 안정화 지르코니아 합성물 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 제2 합성물을 제공하는 단계와, 블렌딩 분말을 형성하도록 상기 제1 희토 산화물 안정화 지르코니아 합성물과 제2 합성물을 믹싱하는 단계와, 상기 블렌딩 분말을 상기 기판 상에 적층하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 방법으로부터 형성된 코팅을 포함하는 제품에 관한 것이다.

코팅, 지르코니아, 하프니아, 세리아, 세라믹

Description

확산 강화형 희토류 안정화 지르코니아 {DISPERSION STRENGTHENED RARE EARTH STABILIZED ZIRCONIA}

도1은 제1 분말이 80% 비율로, 제2 분말이 20% 비율로 믹싱되는, 55 중량%의 가돌리니아 안정화 지르코니아 및 4 내지 25 중량%의 산화이트륨 안정화 지르코니아를 갖는 플라즈마 분무된 분산 강화된 분말 코팅과, 플라즈마 분무된 가돌리니아 안정화 지르코니아 코팅에 대한 상대적인 열 장벽 파쇄 수명을 도시한다.

도2는 제1 분말이 80% 비율로, 제2 분말이 20% 비율로 믹싱되는, 55 중량%의 가돌리니아 안정화 지르코니아 및 4 내지 25 중량%의 산화이트륨 안정화 지르코니아를 갖는 플라즈마 분무된 분산 강화된 분말 코팅과, 플라즈마 분무된 가돌리니아 안정화 지르코니아 코팅에 대한 상대적인 열 장벽 부식 수명을 도시한다.

본 발명은 터빈 엔진 요소에 인가될 확산 강화형 희토류 안정화 지르코니아를 함유한 세라믹 코팅과 이 코팅을 형성하는 방법에 관한 것이다.

세라믹 단열 코팅은 수십 년간 연소실, 높은 터빈 고정 및 회전 요소의 수명을 연장시키기 위해 사용되어 왔다. 지르코니아는 통상적으로 베이스 세라믹(base ceramic)이었다. 안정기가 추가되어 고온의 안정적인 입방체 또는 정방정계 상으로부터 단사정계 상으로의 부적절한 상 변화를 방지한다. 22 중량%의 마그네시아 등의 초기 안정기가 사용되었지만, 터빈의 온도가 1,900 ℉(1037.8 ℃) 이상으로 증가할 때 마그네시아 안정화 지르코니아가 결정학적으로 1,750 ℉(954.4 ℃) 이상에서 불안정해지기 때문에 마그네시아 안정화 지르코니아의 내구성은 저하된다. 조성이 개선이 되면 7 중량%의 이트륨 안정화 지르코니아가 된다. 열 장벽 코팅은 이러한 조성으로 열산화 싸이클링 등의 내구성, 소결 및 상 안정성 등의 안정성, 파괴인성, 내마모 및 부착성 등의 기계적 특성, 열 전도 및 열 팽창 등의 열적 특성 간에 양호한 균형을 이룬다.

현재 사용되는 엔진 모델은 온도가 계속해서 상승하며 요소의 무게가 감소하기 때문에, 진보된 세라믹이 요구된다. 본 출원인이 공동으로 소유하고 있는 미국 특허 제6,177,200호에 개시된 바와 같이 가도리니아-지르코니아(gadolinia-zirconia) 등의 지르코니아계 코팅이 개발되어 열전도성이 감소된 세라믹 단열 코팅을 제공한다. 그러나, 이러한 코팅은 파괴 인성 및 내마모 등의 개선된 기계적 특성의 이점을 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은 소정의 기계적 특성을 나타내는 확산 강화형 희토류 안정화 지르코니아 코팅을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 개선된 코팅 조성을 함유하는 코팅을 형성하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

전술된 목적은 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 제1 태양을 따르면, 터빈 엔진 요소 등의 기판 상에 코팅을 형성하기 위한 공정이 제공된다. 상기 공정은 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성을 제공하는 단계와, 이트륨 안정화 지르코니아 조성, 산화 세륨 안정화 지르코니아 조성, 알루미나, 크로미아-알루미나 조성, 가돌리니아 안정화 지르코니아 조성 및 이들의 혼합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 제2 조성을 제공하는 단계와, 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성과 제2 조성을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계와, 혼합 분말을 기판에 증착시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성은 적어도 한가지 산화물 안정화 지르코니아를 포함하며, 희토류 산화물은 최소 총 5.0 중량%로 존재한다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 기판과, 기판 상에 적층된 코팅을 포함하는 제품이 제공된다. 코팅은 산화이트륨 안정화 지르코니아 조성물, 산화세륨 안정화 지르코니아 조성물, 알루미나, 크로미아 알루미나 조성물, 가돌리니아 안정화 지르코니아 조성물 및 그의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 제2 분말과 블렌딩된 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 분말로부터 형성된다.

본 발명의 분산 강화된 희토류 산화물 안정화 지르코니아 코팅의 다른 상세뿐만 아니라, 다른 목적 및 그에 수반되는 이점이 이하 상세한 설명 및 첨부 도면에 기재되어 있다.

본 발명에 따르면, 분산 강화 기구를 이용하는 저전도성 코팅이 제공된다. 코팅은 터빈 엔진 부품 등의 기판 상에 적층되기 전에, 기계적으로나 합금 또는 다른 수단에 의해 블렌딩되는 적어도 2개의 분말을 포함한다. 본 명세서에 이용되는 바와 같이, "블렌딩된(blended)"이라는 용어는 적어도 2개의 분말을 블렌딩(blending), 믹싱(mixing) 또는 화합시키는(combining) 것을 말한다.

제1 분말은 가돌리늄(가돌리니아), 이트륨 산화물(산화이트륨) 및 지르코늄 산화물(지르코니아) 등의 적어도 하나의 희토류 산화물을 함유하는 조성물이다. 제1 분말의 희토류 산화물 또는 산화물들은 전체 5.0 중량%의 최소 농축으로 양호하게 존재한다. 제1 분말에 이용될 때, 가돌리니아는 10.0 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재한다. 제1 분말에 이용될 때, 산화이트륨은 4.0 중량% 내지 25.0 중량%의 양으로 존재한다. 제1 분말에 이용될 때, 가돌리니아는 분말 조성의 나머지를 나타낸다. 제1 분말은 란탄 산화물, 세륨 산화물, 프라세오디뮴 산화물, 네오디륨 산화물, 프로메튬 산화물, 사마륨 산화물, 유러퓸 산화물, 테르븀 산화물, 디스프로슘 산화물, 홀뮴 산화물, 에르븀 산화물, 툴륨 산화물, 이테르븀 산화물, 루테튬 산화물 및 그의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 추가 희토류 성분을 함유한다. 제1 분말 조성물에 이용되는 다른 산화물은 이리듐 산화물 및 스칸듐 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 산화물 중 하나 이상은 산화이트륨 산화물 대신으로 또는 그에 추가하여 이용될 수 있다. 이리듐 산화물 및/또는 스칸듐 산화물은 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

양호한 실시예에서, 제1 분말 조성물은 40 중량%의 가돌리니아, 7 중량%의 산화이트륨 및 나머지의 지르코니아로 구성된다.

이 제1 분말을 형성하는 성분들은 바람직하게는 단일 상 제품을 생산하기 위한 분말 제조 시에 함께 혼합된다. 이 분말로 생성된 코팅은 양호한 상 안정성, 파괴 인성의 향상 및 파쇄 수명의 증가뿐 아니라, 공기 플라즈마 분사된 7% 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)의 열 전도성의 50 내지 60%를 갖는다.

제1 분말은 제2 분말과 기계적인 합금 또는 다른 수단에 의해 혼합된다. 제2 분말은 이트리아 안정화 지르코니아(yttria stabilized zirconia), 세리아 안정화 지르코니아(ceria stabilized zirconia), 알루미나(alumina), 크로미아-알루미나(chromia-alumina), 희토 안정화 지르코니아(rare earth stabilized zirconia) 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수도 있다. 제2 분말 성분을 형성하는데 사용될 경우, 희토 안정화 지르코니아는 산화 란탄(lanthanum oxide), 산화 세륨(cerium oxide), 산화 프라세오디뮴(praseodimium oxide), 산화 네오디뮴(neodymium oxide), 산화 프로메튬(promethium oxide), 산화 사마륨(samarium oxide), 산화 유러퓸(europium oxide), 산화 테르븀(terbium oxide), 산화 디스프로슘(dysprosium oxide), 산화 홀뮴(holmium oxide), 산화 에르븀(erbium oxide), 산화 툴륨(thulium oxide), 산화 이테르븀(ytterbium oxide), 산화 루테튬(lutetium oxide) 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 희토류를 포함할 수 있다. 산화 희토류가 사용될 경우 10 내지 80 중량%의 양이 존재될 수 있다. 예를 들면, 제2 분말은 4.0 내지 25.0 중량% YSZ(이트리아 안정화 지르코니아)일 수 있다. 또한, 제2 분말은 5.0 중량% 내지 60.0 중량%, 바람직하게 는 5.0 중량% 내지 30.0 중량%의 세리아, 0.5 중량% 내지 5.0 중량%의 하프니아 및 평형 지르코니아로 이루어진 성분을 갖는 세리아 안정화 지르코니아일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 세리아 안정화 지르코니아는 21.4 중량%의 세리아, 1.5 중량%의 하프니아 및 평형 지르코니아로 이루어진 성분을 갖는다. 또한, 제2 분말은 약 10.0 중량% 내지 80.0 중량%의 가돌리니아, 바람직하게는 15 중량%의 가돌리니아 및 평형 지르코니아로 이루어진 성분을 갖는다. 가돌리니아 안정화 지르코니아 분말은 파괴 인성의 손실 없이 가돌리니아의 증가된 양을 통해 코팅의 열 전도성을 감소시킬 수 있는 추가된 이점을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제2 분말은 크로미아가 나머지 크로미아를 갖는 알루미나 5.0 내지 40.0 중량%의 범위인 성분을 갖는 알루미나 또는 크로미아-알루미나일 수 있다.

상기한 모든 제2 분말은, 제1 분말과 혼합될 경우, 코팅에 증가된 인성을 제공하여 제1 분말 성분만의 코팅과 비교할 때, 증가된 파쇄 수명(도1 참조) 및 부식 내성(도2 참조)으로 전환한다.

추가 실시예에서, 두개의 제1 분말은 일시적인 희석 분말이 공극률이 증가된 형태로 코팅 미세조직을 대체하기 위해, 10.0 내지 250 미크론의 범위의 입자 크기를 갖는 폴리에스테르 또는 아크릴 수지(LUCITE) 분말 등의 제3의 일시적인 희석 분말과 혼합될 수도 있다. 첨가된 일시적인 희석 분말은 일시적인 희석 없이 코팅되는 것과 비교하여 열 전도성의 상당한 감소를 갖는 코팅을 생성할 수 있다. 사용될 때, 첨가된 일시적인 희석 분말은 1.0 중량% 내지 20 중량% 범위의 양으로 존재할 수도 있다.

제1 분말 및 제2 분말 모두는 각각 5.0 미크론 내지 250 미크론, 바람직하게는 10.0 미크론 내지 125 미크론 범위의 입자 크기를 갖는다.

제1 분말 및 제2 분말은 제1 분말이 코팅 분말의 50 중량% 내지 90 중량%를 이루고, 제2 분말이 코팅 분말의 10 중량% 내지 50 중량%를 이루도록 혼합된다. 바람직한 실시예에서, 제1 분말은 80 중량%의 양이 존재하고, 제2 분말은 20 중량%의 양이 존재한다.

분말들은 결과적인 코팅의 파괴 인성을 증가시키도록 증착 전에 서로 혼합된다. 제1 분말 및 제2 분말의 혼합으로 이루어진 최종 코팅은, 낮은 열 전도성을 갖고 제2 분말 성분만으로 이루어진 코팅과 비교하여 나은 파쇄 인성을 갖는 2개의 상 미세 조직을 갖는다. 이트리아 안정화 분말이 혼합된 가돌리니아 안정화 지르코니아의 경우에, 미세 구조는 입방 GSZ 매트릭스에 정방 YSZ를 갖는다. 두 분말이 코팅을 형성하기 위해 사용되면, 최종 코팅은 두 분말과 동일한 백분율을 갖는다. 예를 들면, 코팅이 80 중량%의 제1 분말과 20 중량%의 제2 분말을 사용하여 형성되면, 최종 코팅도 80 중량%의 제1 분말과 20 중량%의 제2 분말을 가질 것이다. 최종 코팅의 전도성은 2.5 내지 4.5 BTU-in/hr-ft²-^oF(0.36-0.65 W/m-K)의 범위가 바람직하다.

전술한 바와 같이, 둘 이상의 분말의 블렌딩은 기계적 융합이거나, 플라즈마 밀도화(plasma densification), 용융 및 분쇄, 분사 건조/소결, 그리고 분사 건조/플라즈마 밀도화와 같은 다른 방법에 의해 준비될 수 있지만, 이에 제한되지는 않 는다.

블렌딩 작업이 완료된 후에, 두 분말은 종래 기술에 공지된 임의의 적절한 기술을 이용하여 기판상에 증착될 수 있다. 예를 들면, 분말은 기판상에 플라즈마 분사에 의해 증착되거나 EB-PVD 기술을 이용하여 도포될 수 있다. 플라즈마 분사식 열 차단 코팅은 결합 코팅 계면과 인접한 세라믹 내에서 통상적으로 이루어지지 않기 때문에, 본 명세서에서 수행한 바와 같은 세라믹의 강화 단계가 본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 4 내지 5X의 순서에 따라, 산화 내구성 수명을 개선한다. 강화제로서 이트리아 안정화 지르코니아의 사용은, 상대적으로 약한 가돌리니아 지르코니아 시스템의 고중량 백분율이 코팅의 파쇄 수명에 대한 손상 없이 코팅 열 전도성을 추가로 감소시키기 위해 사용되도록 할 수 있다.

본 발명의 코팅이 제공될 수 있는 제품은, 연소기 구성요소, 고압력 터빈 베인 및 블레이드, 팁스, 케이스, 노즐, 그리고 시일을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 코팅은 열 차단 코팅/연마 시스템 또는 세척 제어 시스템을 필요로 하는 엔진의 임의의 구성요소에 도포될 수 있다.

본 발명의 코팅의 저온 전도성의 추가 이점은, 코팅이 얇은 두께로 도포될 수 있고, 이에 따라 종래의 코팅과 비교하여 동일한 단열 효과를 유지하면서 무게는 가벼워진다는 것이다.

본 발명의 코팅은 코팅의 질감을 개선하는 분산 제2 단계를 포함하기 때문에, 분산 강화 코팅이라고 불린다.

필요하면, 본 발명의 코팅을 포함하는 제품은 융합된 분말에 의해 형성된 코팅, 즉 세라믹 결합 코팅 아래쪽에서 기판상에 증착되는 추가층 및/또는 코팅의 상부에 증착되는 추가층을 가질 수 있다. 각 추가층의 두께는 0.0005 내지 0.009 인치의 범위를 가지며, 7.0중량% 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미늄, 크롬 알루미늄, 탄화규소, 질화 규소 및 이들의 혼합물과 같은 이트리아 안정화 지르코니아로 형성될 수 있다. 추가층은 코팅의 파쇄, 침식 및 환경 저항도를 개선할 수 있다. 추가층이 기판 위에 증착되면, 본 기술분야에 공지된 임의의 적절한 재료로 형성된 결합 코팅층은 추가층과 기판의 중간에 위치될 수 있다.

본 발명에 따라, 본 명세서에서 설명된 목적, 방법 및 장점들을 충분히 만족시키는 분산 강화 희토류 안정화 지르코니아가 제공되는 것이 명백하다. 본 발명이 본 명세서의 특정 실시예들과 관련해서 설명되었지만, 다른 변경, 개조 및 변형은 전술한 설명을 읽은 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 넓은 범주 내에서 이들 변경예, 개조예 및 변형예를 포함하는 것을 의도한다.

본 발명에 따라 형성된 확산 강화형 희토류 안정화 지르코니아 코팅은 개선된 코팅 조성을 함유하고 소정의 기계적 특성을 가지며, 코팅이 얇은 두께로 도포될 수 있고, 이에 따라 종래의 코팅과 비교하여 동일한 단열 효과를 유지하면서 무게는 가벼워지는 이점이 있다.

Claims

기판 상에 코팅을 형성하는 방법이며,

제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성을 제공하는 단계와,

산화 이트륨 안정화 지르코니아 조성, 산화 세륨 안정화 지르코니아 조성, 알루미나, 크로미아-알루미나 조성, 가돌리니아 안정화 지르코니아 조성 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 제2 조성을 제공하는 단계와,

블렌딩 분말을 형성하도록 상기 제1 희토류 안정화 지르코니아 조성과 제2 조성을 블렌딩하는 단계와,

상기 블렌딩 분말을 상기 기판 상에 적층하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성 제공 단계는 산화 란탄, 산화 세륨, 산화 프라세오디뮴, 산화 네오디뮴, 산화 프로메튬, 산화 사마륨, 산화 유러퓸, 산화 가돌리늄, 산화 테르븀, 산화 디스프로슘, 산화 홀뮴, 산화 에르븀, 산화 둘륨, 산화 이테르븀, 산화 루테튬 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 희토류 산화물을 포함하는 이트리아 및 지르코니아 조성을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성 제공 단계는 산화 란탄, 산화 세륨, 산화 프라세오디뮴, 산화 네오디뮴, 산화 프로메튬, 산 화 사마륨, 산화 유러퓸, 산화 가돌리늄, 산화 테르븀, 산화 디스프로슘, 산화 홀뮴, 산화 에르븀, 산화 둘륨, 산화 이테르븀, 산화 루테튬 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 희토 산화물을 포함하는 지르코니아 조성을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 희토류 안정화 지르코니아 조성 제공 단계는 가돌리니아 안정화 지르코니아 분말 조성을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 가돌리니아 안정화 지르코니아 조성 제공 단계는 10 내지 80 중량%의 가돌리니아 , 4.0 내지 25 중량%의 이트리아 및 지르코니아 잔부로 구성된 조성을 제공하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 조성 제공 단계는 4.0 내지 25 중량%의 이트리아 안정화 지르코니아를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 조성 제공 단계는 5.0 내지 30 중량%의 세리아, 0.5 내지 5.0 중량%의 하프니아 및 지르코니아 잔부로 구성된 세리아 안정화 지르코니아 조성을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 조성 제공 단계는 10 내지 80 중량%의 산화 가돌 리늄 및 지르코니아 잔부로 구성된 가돌리니아 안정화 지르코니아를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 조성 제공 단계는 10 내지 80 중량%의 산화 가돌리늄 또는 산화 란탄, 산화 세륨, 산화 프라세오디뮴, 산화 네오디뮴, 산화 프로메튬, 산화 사마륨, 산화 유러퓸, 산화 테르븀, 산화 디스프로슘, 산화 홀뮴, 산화 에르븀, 산화 둘륨, 산화 이테르븀, 산화 루테튬 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 다른 회토류 산화물로 구성된 가돌리나 안정화 지르코니아를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 블렌딩 단계는 상기 제1 조성이 50 중량% 내지 90 중량%의 범위에서 존재하고, 제2 조성이 10 중량% 내지 50 중량%의 범위에 존재하도록 상기 두 성분을 블렌딩하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 블렌딩 단계는 상기 제1 조성이 80 중량%의 양으로 존재하고 상기 제2 조성이 20 중량%의 양으로 존재하도록 두 개의 조성을 블렌딩하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 조성 제공 단계는 5 내지 250 미크론 범위의 미립자 크기를 갖는 분말 형태로 상기 제1 조성을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제2 조성 제공 단계는 5 내지 250 미크론 범위의 미립자 크기를 갖는 분말 형태로 상기 제2 조성을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 증착 단계는 터빈 엔진 구성 요소 상에 상기 분말을 증착하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

공극률을 증가시키도록 피복 미세 구조를 변경하기 위해 제3 분말 조성을 제공하는 단계를 더 포함하고,

상기 블렌딩 단계는 상기 제1 및 제2 조성과 제3 분말 조성을 혼합하는 단계를 포함하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 제3 분말 조성 제공 단계는 휘발성 희석 분말인 제3 분말을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 제3 분말 조성 제공 단계는 폴리에스테르 및 아크릴 수지 분말의 그룹으로부터 선택된 분말을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 블렌딩 분말을 증착하는 단계 이전에 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미나, 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된 재료의 층을 상기 기판에 증착하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 블렌딩 분말 증착 단계 후에 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미나, 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된 재료의 층을 상기 증착된 블렌딩 분말 상에 증착하는 단계를 더 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 블렌딩 분말을 증착하는 단계 이전에 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미나, 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된 재료의 층을 상기 기판에 증착하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 조성 제공 단계는 이리듐 산화물 및 스칸듐 산화물 중 적어도 하나의 약 10 중량% 내지 80 중량%를 함유한 안정화 지르코니아 조성을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 조성 제공 단계는 15 중량%의 가돌리늄 산화물과 지르코늄 잔부를 포함하는 가돌리늄 안정화 지르코니아를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
기판과, 기판 상에 증착된 코팅을 포함하는 제품이며,

상기 코팅은 이트리아 안정화 지르코니아 조성, 알루미나, 크로미아-알루미나 조성, 세리아 안정화 지르코니아 조성, 가돌리니아 안정화 지르코니아 조성 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된 제2 분말과 블렌딩된 제1 희토류 산화물 안정화 지르코니아 분말로부터 형성되는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제1 희토류 안정화 지르코니아 분말은 산화 란탄, 산화 세륨, 산화 프라세오디뮴, 산화 네오디뮴, 산화 프로메튬, 산화 사마륨, 산화 유러퓸, 산화 가돌리늄, 산화 테르븀, 산화 디스프로슘, 산화 홀뮴, 산화 에르븀, 산화 둘륨, 산화 이테르븀, 산화 루테튬, 산화 이트륨, 및 그 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물을 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 희토류 안정화 지르코니아 분말은 가돌리나 안정화 지르코니아 분말인 제품.
제24항에 있어서, 상기 가돌리나 안정화 지르코니아 조성은 10 내지 80 중량%의 가돌리나, 4 내지 25 중량%의 이트리아, 및 지르코니아 잔부로 구성된 조성을 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제2 조성은 4 내지 25 중량%의 이트리아 지르코니아를 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제2 조성은 5.0 내지 30 중량%의 세리아, 0.5 내지 5.0 중량 %의 하프니아, 및 지르코니아 잔부로 구성된 세리아 안정화 지르코니아 조성을 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제2 조성은 15 중량%의 산화 가돌리늄, 및 지르코니아 잔부로 구성된 가돌리나 안정화 지르코니아를 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제2 조성은 10 내지 80 중량%의 산화 가돌리늄, 및 지르코니아 잔부를 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제1 조성은 50 내지 90 중량% 범위의 양으로 존재하고, 상기 제2 조성은 10 내지 50 중량% 범위의 양으로 존재하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제1 조성은 80 중량%의 양으로 존재하고, 상기 제2 조성은 20 중량%의 양으로 존재하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 제1 조성은 5 내지 250 미크론 범위의 입자 크기를 가지는 분말 형태이고, 상기 제2 조성은 5 내지 250 미크론 범위의 입자 크기를 가지는 분말 형태인 제품.
제22항에 있어서, 상기 제1 희토 산화 안정화 지르코니아 분말은 적어도 하나의 산화 이리듐과 산화 스칸듐을 포함하는 제품.
제22항에 있어서, 상기 코팅은 제1 및 제2 분말과 혼합된 1.0 내지 20 중량%의 제3 분말로 형성되고, 제3 분말은 코팅 공극을 증가시키기 위해 코팅 미세 구조를 변경시키는 분말을 포함하는 제품.
제34항에 있어서, 상기 제3 분말은 퇴행성(fugitive) 희석 분말인 제품.
제34항에 있어서, 상기 제3 분말은 폴리에스터 및 아크릴 수지 분말의 그룹으로부터 선택된 제품
제22항에 있어서, 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미나, 실리콘 탄화물, 질화 실리콘, 및 그 혼합물의 그룹으로부터 선택된 재료층을 더 포함하고, 상기 재료층은 기판과 코팅 사이에 위치된 제품.
제22항에 있어서, 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미 나, 실리콘 탄화물, 질화 실리콘 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료층을 더 포함하며, 상기 층은 상기 코팅의 상단 상의 사이에 위치되는 제품.
제22항에 있어서, 상기 기판과 상기 코팅 사이에 배치되며, 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미나, 실리콘 탄화물, 질화 실리콘, 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제1 재료층과, 상기 코팅의 상단 상에 위치되며, 이트리아 안정화 지르코니아, 알루미나, 크로미아-알루미나, 실리콘 탄화물, 질화 실리콘, 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 재료층을 더 포함하는 제품.
10 내지 80 중량%의 가돌리니아, 4.0 내지 25 중량%의 이트리아 안정화 지르코니아, 및 산화 지르코늄 잔부로 구성된 코팅을 형성하는데 사용되는 조성.
제40항에 있어서, 상기 조성은 분말 형태이고, 입자 크기가 5 내지 250 미크론 범위인 조성.
5.0 내지 30 중량%의 세리아, 0.5 내지 5.0 중량%의 하프니아, 및 지르코니아 잔부로 구성된 코팅을 형성하는데 사용되는 조성.
제42항에 있어서, 상기 조성은 분말 형태이고, 입자 크기가 5 내지 250 미크 론 범위인 조성.
15 중량%의 가돌리니아와 지르코니아 잔부로 구성된 코팅을 형성하는데 사용되는 조성.
제44항에 있어서, 상기 조성은 분말 형태이고, 입자 크기가 5 내지 250 미크론 범위인 조성.
10 내지 80 중량%의 가돌리니아와 지르코니아 잔부로 구성된 코팅을 형성하는데 사용되는 조성.
제46항에 있어서, 상기 조성은 분말 형태이고, 입자 크기가 5 내지 250 미크론 범위인 조성.