KR20140123903A - 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성 - Google Patents

세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성 Download PDF

Info

Publication number
KR20140123903A
KR20140123903A KR1020140039136A KR20140039136A KR20140123903A KR 20140123903 A KR20140123903 A KR 20140123903A KR 1020140039136 A KR1020140039136 A KR 1020140039136A KR 20140039136 A KR20140039136 A KR 20140039136A KR 20140123903 A KR20140123903 A KR 20140123903A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
metal
ceramic layer
ceramic
powder
Prior art date
Application number
KR1020140039136A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101754092B1 (ko
Inventor
그레고이레 에틴네 비츠
마티아스 홰벨
한스-페테르 보스만
Original Assignee
알스톰 테크놀러지 리미티드
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
Application filed by 알스톰 테크놀러지 리미티드 filed Critical 알스톰 테크놀러지 리미티드
Publication of KR20140123903A publication Critical patent/KR20140123903A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101754092B1 publication Critical patent/KR101754092B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/08—Interconnection of layers by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/211—Bonding by welding with interposition of special material to facilitate connection of the parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • 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
    • F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166—Multilayered materials
    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape
    • C04B2235/945—Products containing grooves, cuts, recesses or protusions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/59—Aspects relating to the structure of the interlayer
    • C04B2237/592—Aspects relating to the structure of the interlayer whereby the interlayer is not continuous, e.g. not the whole surface of the smallest substrate is covered by the interlayer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/59—Aspects relating to the structure of the interlayer
    • C04B2237/595—Aspects relating to the structure of the interlayer whereby the interlayer is continuous, but heterogeneous on macro-scale, e.g. one part of the interlayer being a joining material, another part being an electrode material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/64—Forming laminates or joined articles comprising grooves or cuts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/72—Forming laminates or joined articles comprising at least two interlayers directly next to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05004—Special materials for walls or lining
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611—Oxide-containing component
    • Y10T428/12618—Plural oxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

본 발명은 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층(1)을 금속층(2)에 결합하기 위한 구성체(10)에 관한 것으로서, 상기 구성체(10)는 상기 세라믹층(1) 및 상기 금속층(2) 사이에 위치한 금속 재료로 제조된 계면층(11)을 포함하고, 상기 계면층은 상기 세라믹층(1)에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들(20)을 포함하고, 상기 세라믹층(1)은 상기 계면층(11)의 대응 인터로킹 요소들(20)과 연결되기 위한 복수의 캐비티들(30)을 포함하고, 상기 구성체(10)는 또한 브레이징층(40)을 포함하고, 상기 계면층(11)은 상기 브레이징층에 의해서 상기 금속층(2)에 결합된다. 본 발명은 또한 상기 구성체(10)의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성{CONFIGURATION FOR JOINING A CERAMIC THERMAL INSULATING MATERIAL TO A METALLIC STRUCTURE}
본 발명은 양호하게는 고온 가스 환경에서 사용되는, 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 구성을 얻기 위한 방법에 관한 것이다.
고온 가스 환경에서 작동할 때, 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합시키는 것은 세라믹 재료의 조기 파괴를 피하기 위하여 세라믹 열적 절연 재료에서 응력 수준을 양호하게 제어하는 것을 필요로 한다. 이를 달성하기 위하여, 그리고 세라믹 열적 절연 재료의 필요 두께를 최소화하기 위하여, 그러한 세라믹 재료 부품에서의 열적 응력은 상기 부품에서의 온도 기울기와 직접 연관되므로, 상기 열적 응력이 감소되도록, 가능한 가장 높은 온도에 대해서 세라믹 재료 및 금속 재료의 결합을 설계하는 것이 관심사항이다. 세라믹층에서의 열적 기울기에서 고온 결합의 장점은 세라믹 및 금속 기판의 열팽창 계수의 차이로 인하여 상기 결합에서의 높은 응력 수준과 반비례한다. 더우기, 작동 중에 금속 재료의 온도가 높을수록, 금속 재료의 산화 비율이 더욱 높아지고; 따라서, 결합부를 구성하는 금속 재료는 높은 내산화성을 가질 필요가 있다.
금속 부품에 대한 세라믹 부품의 브레이징(brazing)에 의해서, 활성 브레이징, 반응성 에어 브레이징(reactive air brazing) 또는 세라믹 재료의 금속화를 사용함으로써, 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합시키는 것이 당기술에 공지되어 있다. 그러나, 활성 또는 반응성 에어 브레이징이 사용될 때 사용되는 활성 브레이즈 합금들(Ag 또는 Au계 합금)의 낮은 용융점으로 인하여, 또는 세라믹 재료의 금속화가 행해질 때 사용된 금속(금속화를 위하여 사용된 상기 금속은 통상적으로 Mo 또는 Mn이다)의 불량한 내산화성으로 인하여, 상기 모든 공지된 해결방안들은 온도 수용능력이 제한된다.
당기술에 공지된 다른 가능한 해결방안은 기계적 결합에 의해서 세라믹 재료 및 금속 재료를 결합시키는 것이다: 이러한 해결방안은 구체적으로 재료 호환성에서 최소의 억제사항을 갖는 기능성 특성에 대해서 재료들이 선택될 수 있게 한다. 그러나, 기계적 결합의 해결방안이 사용될 때, 문제는 결합 위치에 응력 집중이 발생하고, 이는 세라믹 재료의 크랙의 국부적인 위험성을 유발하며, 상기 크랙은 전체 세라믹 재료를 통해서 비극적으로 확산되어서, 조기 파손을 유발한다는 것이다.
당기술에 공지된 다른 해결방안은 예로서 세라믹을 금속 체결 시스템에 끼우는 것이고, 이 해결방안은 상술한 기계적 결합에 대해서 기술된 문제점을 갖거나 또는 높은 온도 결합을 사용하여, 높은 응력 수준에 종속된 제한된 기계적 특성을 갖는 취약한 결합층의 문제점을 나타내서, 전파될 수 있는 가능한 국부적인 크랙현상을 유발하고 세라믹 재료의 조기 파손을 유도한다.
본 발명은 종래 기술에서의 상술한 문제점을 해결하는 결합 구성을 제공하는 것을 지향하고 있다.
제 1 형태에 따른, 본 발명은 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성에 관한 것으로서, 상기 구성은 고온 가스 환경에서 사용된다. 본 발명의 구성은 상기 세라믹층과 상기 금속층 사이에 위치한, 금속 재료로 제조된 계면층을 포함하고, 상기 계면층은 상기 세라믹층에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들을 포함한다. 본 발명의 구성에 따라서, 상기 세라믹층은 상기 계면층의 대응 인터로킹 요소들과 연결하기 위한 복수의 캐비티들을 포함한다. 본 발명의 구성은 또한 브레이징층(brazing layer)을 포함하고, 상기 계면층은 상기 브레이징층에 의해서 상기 금속층에 결합된다.
본 발명은 또한 상술한 것과 같은 구성을 얻기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 레이저 금속 형성 공정에 의해서, 상기 세라믹층에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들을 포함하는 계면층을 구성한다.
본 발명의 상기 목적 및 많은 부수적인 장점들은 첨부된 도면과 연계하여 기술된 하기 상세한 설명을 참조할 때 더욱 잘 이해되고 용이하게 평가될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성에서의 세라믹층의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성에서의 세라믹층 및 계면층의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성의 개략도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성에서 계면층을 구성하기 위한, 본 발명의 방법의 개략도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층을 금속층에 결합하기 위한 구성의 개략도를 도시한다.
제 1 형태에 따라서, 본 발명은 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층(1)을 금속층(2)에 결합하기 위한 구성체(10)에 관한 것으로서, 상기 구성체(10)는 고온 가스 환경, 통상적으로 가스 터빈 환경에서 사용된다. 상기 구성체(10)는 상기 세라믹층(1) 및 상기 금속층(2) 사이에 위치한 금속 재료로 제조된 계면층(11)을 포함하고, 상기 계면층은 상기 세라믹층(1)에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들(20)을 포함한다. 본 발명의 구성에 따라서, 상기 세라믹층(1)은 상기 계면층(11)의 대응 인터로킹 요소들(20)과 연결되기 위한 복수의 캐비티들(30)을 포함한다. 본 발명의 상기 구성체(10)는 또한 브레이징층(40)을 포함하고, 상기 계면층(11)은 상기 브레이징층에 의해서 상기 금속층(2)에 결합된다.
본 발명은 또한 상술한 것과 같은 구성체(10)의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 하기에 추가로 기술되는 바와 같이, 레이저 금속 형성 공정에 의해서, 상기 세라믹층(1)에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들(20)을 포함하는 상기 계면층(11)을 구성한다.
결합 위치에서 응력 집중을 감소시키기 위하여, 본 발명의 구성체(10)를 갖는 견고한 결합 디자인이 제안되어 있고, 이 디자인은 다수의 결합 접촉부들[인터로킹 요소들(20) 및 캐비티들(30)]을 구비하고; 게다가, 상기 결합부들의 기하학적 형태는 잔류 응력을 감소시키게 된다. 이를 달성하기 위하여, 세라믹층(1)은 캐비티들(30)을 자체 구비하도록 제조되고(도 1 참조) 상기 계면층(11)은 그때 제조되어서 상기 캐비티들(30)을 충전하고, 세라믹층(1) 및 계면층(11) 사이의 인터로킹을 유도한다. 따라서, 상기 계면층(11)의 제조는 세라믹층(1) 내의 캐비티들(30) 중 각 캐비티의 형성에 정확하게 적용되어야 한다. 이는 여러 가능한 방식들로 달성될 수 있다:
1) 세라믹층(1)은 오버행들(3)과 같은 인터로킹 형태부를 포함하는 캐비티들(30)과 함께 직접 제조된다. 제조되는 각 부품은 예로서 3D 사진측량 스캐너(photogrammetric scanner)와 같은 적당한 광학 장치로 스캔되고 상기 캐비티들(30)의 각 캐비티의 기준 위치는 상기 부품의 수에 대응하는 식별 번호와 함께 데이터 파일에 저장된다. 제 2 단계에서, 자동 레이저 금속 형성 동작이 실행되고, 여기서 분말 및 가스(6)가 제공되는 분말 노즐(4)은 인터로킹 요소들(20)이 위치해야 할 기준 위치들에 배치되고, 상기 분말은 포커스 레이저 빔(5)에 의해서 국부적으로 재용융되어, 상기 국부적으로 용융된 금속 분말이 도 6에 도시된 바와 같이, 제조된 캐비티들을 충전할 수 있게 한다. 상기 분말 노즐(4)의 배치는 로봇 또는 CNC(컴퓨터 수치 제어)에 의해서 제조될 수 있다.
2) 다른 가능성이 짧은 펄스 레이저 가공 동작이 실행되어 세라믹층(1)의 표면 상에 캐비티들(30)을 생성하는 제 1 단계를 만든다. 양호하게는, ns 또는 ps 펄스들이 선택되어서 용융물이 없이 그리고 세라믹층(1)에서 크랙 형성이 없이 클린 캐비티들(30)을 생성한다. 제 2 단계는 상기 1)에서 기술된 것과 유사하다: 그러나, 이전 가공 위치들이 레이저 금속 형성 단계에 대한 목표 위치들로서 직접 사용될 수 있기 때문에 스캔이 필요하지 않다.
상술한 두 방법들 중 하나를 사용함으로써, 도 3 내지 도 7에 도시된, 본 발명의 다른 실시예들에서 제시된 바와 같이, 인터로킹 요소들(20)로서 다양한 형상들이 생성될 수 있다. 결합부의 필요 강도 및 구성체(10)의 기능적 요구사항에 따라서, 인터로킹 요소들(20)에 의해서 세라믹층(1)의 수, 밀도 및 적용 범위의 정도가 맞추어질 수 있다. 다른 가능성은 금속 충전재가 세라믹층(1)으로부터 돌출하여 금속 지지대들을 형성하도록 캐비티들(30)이 금속으로 충전되어야 한다. 추가 연마 또는 밀링 동작에 의해서, 상기 금속층(2)에 대하여 계면층(11)과 세라믹층(1)의 표면들 사이에 형성된 간극이 생성되어서, 세라믹층(1) 및 금속 충전재 사이의 접촉 지점들에서의 응력 수준이 감소되기 때문에 금속 지지대들의 낮은 강성으로 인한 조기 파손을 회피한다.
레이저 금속 형성 재료는 충전재 재료, 양호하게는 금속 충전재 재료에 대해서 매우 융통성이 있다. 예로서, 상업적으로 구매가능한 브레이즈 합금들 Amdry 915 또는 Amdry 103과 같이, 높은 서비스 온도 수용능력 및 우수한 내산화성을 갖는 고온 Ni계 브레이즈 분말들이 충전재 재료로서 선택될 수 있다. 레이저/분말 노즐(4) 또는 세라믹층(1)은 기울어질 수 있기 때문에, 인터로킹 요소들(20)의 형상들에 대해서는 큰 융통성이 있다.
대안 예(도 1 참조)로서, 고강도 수퍼 합금 및 고온 브레이즈 재료의 분말 혼합물이 사용될 수 있다. 양자의 경우에 있어서, 상기 계면층(11)과 인터로킹하는 세라믹층(1)은 캐리어 구조체로서 작용하는 금속층(2)에 직접 결합될 수 있다. 두 표면들[계면층(11)과 함께 세라믹층(1) 및 금속층(2)] 사이의 제한된 간극이 보장될 필요가 있다면, 상기 금속층(2)과 함께 상기 계면층(11) 및 상기 세라믹층(1)의 수퍼 솔리더스 브레이징(super solidus brazing)을 고려할 수 있다. 이 경우에, 충전재 합금의 고체 및 액체 온도 사이의 중간 값에서 브레이징 온도가 세팅된다. 결과적으로, 단지 작은 부분의 충전재만이 용융되고 금속 결합부들[인터로킹 요소들(20)]은 그 형상을 유지하여 금속층(2) 및 계면층(11)과 함께 세라믹층(1) 사이의 정확한 오프셋을 보장한다.
양호한 실시예(도 2 도 3, 도 4, 도 5 또는 도 7 참조)로서, 고온 수용능력을 갖는 수퍼합금이 충전재 재료로서 사용된다. 국부적인 요구조건에 따라서, 우수한 내산화성, 내부식성, 우수한 기계적 강도 또는 이러한 조합 특성들을 갖는 재료가 Amdry 995, Amdry 963, Haynes 230 또는 Inconel 738과 같이 선택될 수 있다. 이 경우에, 추가 브레이징층(40)이 상기 계면층(11)에 결합된 세라믹층(1) 및 금속층(2) 사이에 적용되어야 한다. 그러나, 계면층(11)을 갖는 세라믹층(1)의 높은 영역 적용범위는 습식성을 크게 개선하고 브레이징을 더욱 신뢰성있게 한다. 따라서, 브레이징층(40)을 구성하는데 사용된 브레이징 재료에 대한 융통성은 더욱 높아지고 더욱 높은 서비스 온도를 갖는 높은 온도 브레이즈 포일들이 선택될 수 있다. 세라믹층(1) 및 계면층(11) 사이의 금속 지지대들을 형성하도록 인터로킹 요소들(20)의 길이를 선택함으로써 제한된 간극이 형성될 수 있다. 이들 지지대들은 낮은 강성을 가지며 상기 인터로킹 요소들(20) 및 세라믹층(1) 사이의 접촉 지점들에서의 응력 수준이 실온에서 또는 서비스 중에 세라믹층(1)에서의 크랙 형성 및 크랙 성장을 회피할 수 있을 만큼 충분히 낮아지도록 설계될 수 있다.
모든 경우에, 세라믹층(1)에 대한 과도한 열 입력은 과열이 국부적인 크랙 또는 다른 손상을 유발할 수 있기 때문에 피해져야 한다. 이를 보장하기 위하여, 레이저 분말 용융 동작의 폐쇄 루프 제어가 실행될 수 있다(도 6 참조): 이 경우에, 고온계(7)가 레이저 분말 노즐(4) 안으로 통합되어서 국부적인 용융 풀의 온도를 지속적으로 측정한다. 온도 값들은 실시간으로 분석되어서 레이저 분말 제어 유닛으로 피드백되고, 상기 레이저 분말 제어 유닛은 용융 공정에 대한 최적의 온도를 유지하기 위하여 분말 수준을 자동으로 조정한다. 양호하게는, 서브-mm 레이저 스폿 직경을 제조하는 빔 성형 광학부(8)가 이 공정에 대해서 사용된다. 열 입력의 더욱 양호한 균형을 위하여, 빔 성형 광학부(8)에 통합된 갈바노미터 스캐너(galvanometer scanner)를 사용함으로써 실행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 세라믹층(1)은 인터로킹 요소들(20)을 성형하는 돌출 금속 충전재 재료를 포함하고: 상기 세라믹층(1)은 세라믹층(1) 및 금속층(2) 사이에 계면층(11)을 제조하는데 사용될 수 있는 추가 제조 공정에 대한 초기 예비형성체로서 사용된다. 특히, 이 동작은 제어된 대기를 갖는 작업 챔버 내부에서 선택적인 레이저 용융(SLM)에 의해서 달성될 수 있다. 이 목적을 위하여, 세라믹층(1)은 분말 증착 평면에 평행하게 SLM 챔버 내에 도입된다. 선택적인 레이저 용융은 계면층(11)에서 개시되는 신규 재료가 형성되는 방식으로 실행된다. 특히 관심있는 선택으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 컨포멀(conformal)(인접벽) 냉각 채널(50)이 세라믹층(1) 및 금속층(2) 사이의 고온 계면에 인접하게 도입될 수 있다: 그에 따른 하이브리드 세라믹/금속 화합물은 그때 상술한 바와 같이 금속층(2)에 납땜된다.
상술한 제조 연속과정 또는 단계들 중 하나를 사용함으로써, 본 발명의 구성체(10)를 갖는 대량의 표준화된 세라믹층(1)/계면층(11)이 제조될 수 있고, 이는 그때 예로서 가스 터빈에 있는 연소기 라이너와 같이 큰 금속층(2)에 견고하게 접합될 수 있다.
레이저 금속 형성/선택적인 레이저 용융 공정을 사용하는 본 발명의 방법의 주요 장점들은 세라믹층(1)에서 잔류 응력이 매우 낮은 상태로 그리고 응력 집중을 최소로 한 상태에서 세라믹층(1) 및 금속 구조체(2)(캐리어 구조체) 사이의 기계식 결합부를 제조할 수 있게 한다. 이 결합부의 디자인은 세라믹층(1)을 구성하는 세라믹 절연 재료와 금속층(2) 사이의 열적 부정합으로 인한 변형들을 수용할 수 있다. 목표 작동 범위 내의 적당한 연성을 갖는 충전재 재료를 선택함으로써 추가 변형의 순응성이 도입될 수 있다.
게다가, 적어도 본 발명의 방법의 일 실시예에서, 세라믹층(1)은 결합 이전에 가공이 필요없고 제조 공차로 인한 세라믹 형태의 가변성 및 세라믹 재료의 소결 중에 제어된 수축과 같은 다른 효과들은 (소위 그린 세라믹 재료) 성형 이전에 3D 스캐닝과 조합하는 가요성 레이저 금속 형성 단계에 의해서 보상된다. 금속 결합부의 형성 중의 국부적인 가열은 또한 제조 중에 세라믹층(1)에서의 열적 충격 강도를 감소시킨다. 이러한 모든 장점들은 계면층(11)과 함께 세라믹층(1) 및 금속층(2)의 결합 중에 세라믹 재료가 사전 크랙될 가능성을 감소시킨다. 또한, 본 발명의 공정은 고온 작동 중의 그리고 일시적인 부하 중의 크랙 형성을 감소시킨다: 이는 세라믹 재료의 조기 파손의 가능성을 감소시킨다.
본 발명은 양호한 실시예와 연계하여 충분히 기술되었지만, 본 발명의 범주 내에서 변형이 이루어질 수 있으며, 이는 상기 실시예들이 아니라 하기 청구범위의 내용에 의해서 한정되어야 하는 것이 명백하다.
10 세라믹 및 금속의 결합 구성체
1 세라믹층
2 금속층
11 계면층
20 인터로킹 요소들
30 세라믹층 내의 캐비티들
40 브레이징층
3 인터로킹 요소들의 오버행
4 레이저 분말 노즐
5 포커스 레이저 빔
6 분말 및 가스
7 고온계
8 빔 성형 광학부
50 냉각 채널들

Claims (14)

  1. 열적 절연 재료를 포함하는 세라믹층(1)을 금속층(2)에 결합하기 위한 구성체(10)로서,
    상기 구성체(10)는 상기 세라믹층(1) 및 상기 금속층(2) 사이에 위치한 금속 재료로 제조된 계면층(11)을 포함하고, 상기 계면층은 상기 세라믹층(1)에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들(interlocking element;20)을 포함하고, 상기 세라믹층(1)은 상기 계면층(11)의 대응 인터로킹 요소들(20)과 연결되기 위한 복수의 캐비티들(30)을 포함하고, 상기 구성체(10)는 또한 브레이징층(brazing layer;40)을 포함하고, 상기 계면층(11)은 상기 브레이징층에 의해서 상기 금속층(2)에 결합되는 것을 특징으로 하는 구성체(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹층(1) 내의 상기 복수의 캐비티들(30)은 상기 세라믹층(1)으로부터 돌출하는 금속 충전재로 채워져서, 금속 지지대들이 형성되는 것을 특징으로 하는 구성체(10).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속층(2)에 대해서, 상기 계면층(11)과 상기 세라믹층(1) 사이에 형성된 간극을 또한 포함하고, 상기 간극은 상기 세라믹층(1) 및 상기 계면층(11) 사이에 상기 금속 지지대들을 형성하기 위하여 상기 인터로킹 요소들(20)의 길이를 선택함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 구성체(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면층(11)은 복수의 인접벽 냉각 채널들(50)을 포함하고, 상기 냉각 채널들(50)을 갖는 상기 계면층(11) 및 상기 세라믹층(1)은 상기 금속층(2)에 추가로 납땜(braze)되는 것을 특징으로 하는 구성체(10).
  5. 세라믹층(1) 및 금속층(2) 사이에 위치한 금속 재료로 제조된 계면층(11)에 의해서, 열적 절연 재료를 포함하는 상기 세라믹층(1)을 상기 금속층(2)에 결합하기 위한 구성체(10)의 제조 방법으로서,
    상기 계면층은 상기 세라믹층(1)에 대면하는, 그 측면들 중 하나에 있는 복수의 인터로킹 요소들(20)을 포함하고, 상기 복수의 인터로킹 요소들은 상기 세라믹층(1)에 있는 복수의 캐비티들(30)과 연결될 수 있고, 상기 인터로킹 요소들(20)은 레이저 금속 형성 공정에 의해서 상기 금속 재료 계면층(11)에 생성되는 구성체(10)의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 세라믹층(1)은 오버행(overhang;3)들을 포함하는 캐비티들(30)과 함께 제조되며, 상기 세라믹층(1)은 광학 장치로 추가로 스캔되어서, 부품의 수에 대응하는 식별 번호와 함께 상기 캐비티들(30) 중 각 캐비티의 기준 위치가 저장되고, 그후 자동 레이저 금속 형성 동작이 실행되고, 분말 및 가스(6)가 공급되는 분말 노즐(4)은 상기 인터로킹 요소들(20)이 위치해야 할 상기 기준 위치들에 배치되며, 상기 분말은 포커스 레이저 빔(5)에 의해서 국부적으로 재용융되어서, 상기 국부적으로 용융된 금속 분말이 제조된 상기 캐비티들을 충전할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 분말 노즐(4)의 배치는 로봇 또는 CNC(컴퓨터 수치 제어)에 의해서 행해지는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    제 1 단계에서, 짧은 펄스 레이저 가공 동작이 실행되어서 상기 세라믹층(1)의 표면 상에 상기 캐비티들(30)을 생성하고, 상기 자동 레이저 금속 형성 동작의 제 2 단계가 그때 실행되고, 분말 및 가스(6)가 공급된 분말 노즐(4)은 상기 인터로킹 요소들(20)이 위치해야 할 상기 기준 위치들에 배치되고, 상기 분말은 포커스 레이저 빔(5)에 의해서 국부적으로 재용융되어서, 상기 국부적으로 용융된 금속 분말이 제조된 상기 캐비티들을 충전할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 세라믹층(1)의 표면 상의 캐비티들(30)은 ns 또는 ps 펄스들에 의해서 생성되는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면층(11)의 레이저 금속 형성 공정에 사용된 상기 금속 충전재 재료는 브레이즈 합금들 Amdry 915 또는 Amdry 103과 같이, 높은 서비스 온도 수용능력 및 우수한 내산화성을 갖는 고온 Ni계 브레이즈 분말들을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  11. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고강도 수퍼 합금 및 고온 브레이즈 재료의 분말 혼합물이 상기 계면층(11)의 레이저 금속 형성 공정에 사용되는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  12. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면층(11)과 인터로킹하는 상기 세라믹층(1)은 상기 금속층(2)에 직접 결합되어서, 상기 금속층(2)과 함께 상기 계면층(11) 및 상기 세라믹층(1)의 수퍼 솔리더스 브레이징(super solidus brazing)에 의해서, 두 표면들 사이의 제한된 오프셋이 보장되는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  13. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 분말 용융 동작의 폐쇄 루프 제어를 또한 포함하고, 고온계(7)가 상기 레이저 분말 노즐(4) 안으로 통합되어서, 상기 국부적인 용융 풀(local melt pool)의 온도를 연속으로 측정하는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
  14. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹층(1)은 제어된 대기를 갖는 작업 챔버 내의 선택적 레이저 용융(SLM)에 의해서 상기 세라믹층(1) 및 상기 금속층(2) 사이에 상기 계면층(11)을 제조하는데 사용된 추가 제조 공정에 대한 초기 예비형성체(starting preform)로서 사용되어, 상기 세라믹층(1)은 상기 인터로킹 요소들(20)을 형성하는 돌출 금속 충전재 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성체(10)의 제조 방법.
KR1020140039136A 2013-04-12 2014-04-02 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성 KR101754092B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13163603.7 2013-04-12
EP13163603.7A EP2789597B1 (en) 2013-04-12 2013-04-12 Method for obtaining a configuration for joining a ceramic thermal insulating material to a metallic structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140123903A true KR20140123903A (ko) 2014-10-23
KR101754092B1 KR101754092B1 (ko) 2017-07-05

Family

ID=48142641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140039136A KR101754092B1 (ko) 2013-04-12 2014-04-02 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9764530B2 (ko)
EP (1) EP2789597B1 (ko)
JP (1) JP5943958B2 (ko)
KR (1) KR101754092B1 (ko)
CN (1) CN104097360B (ko)
CA (1) CA2848672C (ko)
IN (1) IN2014DE00979A (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10451280B2 (en) 2015-02-16 2019-10-22 United Technologies Corporation Combustor panel having material transition region
US9914172B2 (en) * 2015-10-20 2018-03-13 General Electric Company Interlocking material transition zone with integrated film cooling
US10184344B2 (en) 2015-10-20 2019-01-22 General Electric Company Additively manufactured connection for a turbine nozzle
US10180072B2 (en) 2015-10-20 2019-01-15 General Electric Company Additively manufactured bladed disk
US9884393B2 (en) 2015-10-20 2018-02-06 General Electric Company Repair methods utilizing additively manufacturing for rotor blades and components
US10370975B2 (en) 2015-10-20 2019-08-06 General Electric Company Additively manufactured rotor blades and components
US20180304418A1 (en) * 2015-10-29 2018-10-25 Siemens Energy, Inc. Method for manufacturing and repairing a composite construction turbine blade
WO2017074373A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 Siemens Energy, Inc. Composite metallic and ceramic gas turbine engine blade
US10378087B2 (en) 2015-12-09 2019-08-13 General Electric Company Nickel base super alloys and methods of making the same
EP3394003A1 (en) * 2015-12-21 2018-10-31 Praxair Technology Inc. Apparatus including a ceramic component, a metal component, and a glass sealing material and a process of forming the apparatus
EP3529059A4 (en) * 2016-10-21 2020-06-03 Mosaic Manufacturing Ltd. CONNECTOR, METHOD FOR CONNECTING AND RELATED SYSTEMS FOR GENERATIVE PRODUCTION
US20180258791A1 (en) * 2017-03-10 2018-09-13 General Electric Company Component having a hybrid coating system and method for forming a component
RU2711324C1 (ru) * 2018-11-12 2020-01-16 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Способ изготовления керамических форм сложной геометрии из порошковых систем
US10577679B1 (en) 2018-12-04 2020-03-03 General Electric Company Gamma prime strengthened nickel superalloy for additive manufacturing
EP3666745A1 (fr) 2018-12-14 2020-06-17 Comadur S.A. Procede de brasage de composants en alliage de titane avec des composants en ceramique a base de zircone pour l'horlogerie ou la joaillerie
CN110548871A (zh) * 2019-09-16 2019-12-10 华中科技大学 适用激光选区熔化技术制备异质多材料构件的界面微结构
CN112453697A (zh) * 2020-10-16 2021-03-09 大族激光科技产业集团股份有限公司 焊接方法及焊接体
CN113245653B (zh) * 2021-06-04 2022-03-25 哈尔滨工业大学 一种使用固态银在空气中连接陶瓷与金属的方法
CN116789461A (zh) * 2023-07-01 2023-09-22 哈尔滨工业大学 通过增材制造构建金属与陶瓷之间规律性锯齿界面的方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59128277A (ja) * 1983-01-07 1984-07-24 三菱重工業株式会社 金属とセラミツクスの接合方法
JPS623834A (ja) * 1985-06-28 1987-01-09 Kyocera Corp セラミツク部材と金属部材の接合体とその製造方法
SU1430201A1 (ru) 1986-01-06 1988-10-15 Институт проблем материаловедения АН УССР Па ное соединение деталей из разнородных материалов
US4728257A (en) * 1986-06-18 1988-03-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Thermal stress minimized, two component, turbine shroud seal
JPS6311242A (ja) * 1986-07-03 1988-01-18 Tech Res Assoc Highly Reliab Marine Propul Plant セラミツクスと金属の接合方法
JPS63288976A (ja) 1987-05-21 1988-11-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 焼結金属とセラミクスの接合体
US4890783A (en) * 1988-11-29 1990-01-02 Li Chou H Ceramic-metal joining
US5200241A (en) * 1989-05-18 1993-04-06 General Electric Company Metal-ceramic structure with intermediate high temperature reaction barrier layer
RU2011488C1 (ru) 1991-07-01 1994-04-30 Геннадий Петрович Куликов Конструкция неразъемного соединения
RU2000949C1 (ru) 1992-02-09 1993-10-15 Shulga Vladimir P Многослойное изделие
JPH05231569A (ja) * 1992-02-18 1993-09-07 Nippon Steel Corp 異種金属管継手
US5703341A (en) * 1993-11-23 1997-12-30 Lockheed Martin Energy Systems, Inc. Method for adhesion of metal films to ceramics
US5993549A (en) * 1996-01-19 1999-11-30 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V. Powder coating apparatus
US6164916A (en) 1998-11-02 2000-12-26 General Electric Company Method of applying wear-resistant materials to turbine blades, and turbine blades having wear-resistant materials
US6811744B2 (en) * 1999-07-07 2004-11-02 Optomec Design Company Forming structures from CAD solid models
US6255621B1 (en) * 2000-01-31 2001-07-03 International Business Machines Corporation Laser cutting method for forming magnetic recording head sliders
JP2002141667A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミック複合基板およびその製造方法
DE10117127B4 (de) * 2001-04-06 2009-12-31 Alstom Technology Ltd. Verbundaufbau zwischen metallischen und nichtmetallischen Materialien
EP1340583A1 (en) * 2002-02-20 2003-09-03 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method of controlled remelting of or laser metal forming on the surface of an article
EP1396556A1 (en) 2002-09-06 2004-03-10 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method for controlling the microstructure of a laser metal formed hard layer
AU2003264749A1 (en) 2002-09-30 2004-04-19 The Welding Institute Workpiece structure modification
CA2504368C (en) * 2002-10-31 2012-07-10 Ehsan Toyserkani System and method for closed-loop control of laser cladding by powder injection
EP1522604B1 (de) * 2003-10-02 2007-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Schichtsystem und Verfahren zur Herstellung eines Schichtsystems
US7144220B2 (en) * 2004-07-30 2006-12-05 United Technologies Corporation Investment casting
RU2406591C2 (ru) 2004-11-30 2010-12-20 Члены Правления Университета Калифорнии Соединение разнородных материалов
JP2008024561A (ja) 2006-07-24 2008-02-07 Toshiba Corp セラミックス−金属接合部品およびその製造方法
JP5189988B2 (ja) * 2006-10-31 2013-04-24 京セラ株式会社 セラミック部材および電子部品用基板
WO2008095531A1 (de) * 2007-02-06 2008-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Lotzusammensetzung und hartlötverfahren für superlegierungen
US8491837B2 (en) * 2007-09-03 2013-07-23 Ihi Corporation Ni-based brazing composition, braze repair method, and braze-repair structure
US8512808B2 (en) * 2008-04-28 2013-08-20 The Boeing Company Built-up composite structures with a graded coefficient of thermal expansion for extreme environment applications
JP2009285664A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Toshiba Corp ロウ付け補修材料およびその材料を使用したロウ付け補修方法
JP5364439B2 (ja) * 2009-05-15 2013-12-11 パナソニック株式会社 三次元形状造形物の製造方法
EP2317078B2 (de) * 2009-11-02 2021-09-01 Ansaldo Energia IP UK Limited Abrasive einkristalline Turbinenschaufel
DE102010060944B3 (de) * 2010-12-01 2012-04-05 Bbat Berlin Brandenburg Aerospace Technology Ag Wärmedämmende Auskleidung für eine Fluggasturbine
KR101243280B1 (ko) * 2011-04-28 2013-03-13 주식회사 인스텍 내부공간이 형성된 금속제품 및 그 제조방법
DE102011077620A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Bauelement, Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes und Flugzeugtriebwerk mit einem Bauelement
US20130101761A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 General Electric Company Components with laser cladding and methods of manufacture
US9186866B2 (en) * 2012-01-10 2015-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Powder-based material system with stable porosity
US20140017415A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 General Electric Company Coating/repairing process using electrospark with psp rod
EP2769969B1 (en) * 2013-02-25 2018-10-17 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for manufacturing a metal-ceramic composite structure and metal-ceramic composite structure
US9903212B2 (en) * 2013-07-30 2018-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Mechanical joining using additive manufacturing process

Also Published As

Publication number Publication date
KR101754092B1 (ko) 2017-07-05
IN2014DE00979A (ko) 2015-06-05
US9764530B2 (en) 2017-09-19
RU2014113527A (ru) 2015-10-20
EP2789597A1 (en) 2014-10-15
CA2848672C (en) 2017-04-04
EP2789597B1 (en) 2017-11-15
CN104097360A (zh) 2014-10-15
CN104097360B (zh) 2017-04-12
JP2014205612A (ja) 2014-10-30
JP5943958B2 (ja) 2016-07-05
CA2848672A1 (en) 2014-10-12
US20170341339A1 (en) 2017-11-30
US20140308539A1 (en) 2014-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101754092B1 (ko) 세라믹 열적 절연 재료를 금속 구조체에 결합하기 위한 구성
CA2917691C (en) Mechanical joining using additive manufacturing process
EP3061557B1 (en) Repair of dual walled metallic components using directed energy deposition material addition
CN105710377B (zh) 使用用于复合部件的复合增材制造特征的复合增材制造方法
CA3051297C (en) Method to additively manufacture a fiber-reinforced ceramic matrix composite
US20150224607A1 (en) Superalloy solid freeform fabrication and repair with preforms of metal and flux
CN109562472B (zh) 用于将材料接合的方法和材料复合结构
CN105903960B (zh) 构件及用于制造所述构件的方法
US6129257A (en) High temperature brazing fixture
US9156086B2 (en) Multi-component assembly casting
US20190366441A1 (en) Composite material for turbo machine applications and corresponding method
US10478920B2 (en) Dual wall components for gas turbine engines
CN102574247A (zh) 不锈钢连接方法
WO2017130670A1 (ja) 異種材料接合品および異種材料接合品の製造方法
RU2574549C2 (ru) Конструкция для присоединения термоизоляционного материала к металлической конструкции

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right