KR20170102962A - Method for manufacturing a thermal coating, a turbine member, a gas turbine and a thermal coating - Google Patents
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Abstract
차열 코팅(100)은, 터빈 부재에 이용되는 내열 합금 기재와, 상기 내열 합금 기재 상에 형성되며, 두께 방향으로 연장되는 세로 균열(C)이 면 방향으로 분산되며 내부에 복수의 기공(P)을 포함하는 세라믹스 층(300)을 구비한다. 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자가 용사 거리 80㎜ 이하에서 용사되며, 세로 균열(C)이 면 방향으로 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 세로 균열(C) 및 기공(P)을 합한 기공율이 4% 이상 15% 이하의 세라믹스 층(300)이 형성된다.The heat shielding coating (100) comprises a heat resistant alloy base material used for a turbine member, a longitudinal crack (C) formed on the heat resistant alloy base material and extending in the thickness direction, And a ceramic layer (300) including the ceramic layer (300). Sprayed particles composed of YbSZ having a particle size distribution of 50% and a particle size distribution of 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less are sprayed at a spraying distance of 80 mm or less, and longitudinal cracks C are sprayed at a rate of 0.5 / / Mm and a porosity of not less than 4% and not more than 15%, which is the sum of the longitudinal cracks (C) and the pores (P).
Description
본 발명은 차열 코팅, 터빈 부재, 가스 터빈 및 차열 코팅의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal coating, a turbine member, a gas turbine and a method for producing a heat shielding coating.
본원은 2015년 2월 12일에 출원된 일본 특허 출원 제 2015-025194 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2015-025194 filed on February 12, 2015, the contents of which are incorporated herein by reference.
가스 터빈은, 그 효율을 향상시키기 위해서, 사용하는 연소 가스의 온도를 높게 설정하고 있다. 이러한 고온의 연소 가스에 노출되는 동익이나 정익과 같은 터빈 날개에는, 표면에 차열 코팅(Thermal Barrier Coating : TBC)이 실시되어 있다. 차열 코팅은, 피용사물인 터빈 부재의 표면에, 용사에 의해 열전도율이 작은 용사재(예를 들면, 열전도율이 작은 세라믹스계 재료)를 피복한 것이다. 차열 코팅은 터빈 부재의 차열성 및 내구성을 향상시키고 있다.In order to improve the efficiency of the gas turbine, the temperature of the combustion gas used is set high. Thermal barrier coating (TBC) is applied to the surface of turbine blades such as rotor blades or stator blades exposed to such high temperature combustion gases. The heat-shielding coating is formed by covering a surface of a turbine member, which is a subject, with a sprayed material (for example, a ceramics-based material having a small thermal conductivity) with a low thermal conductivity by spraying. The thermal coating improves the heat resistance and durability of the turbine member.
특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 예를 들면, 차열 코팅은, 모재가 되는 내열 기재의 표면에, 언더 코트 층인 금속 결합 층과, 금속 결합 층 상에 형성된 탑 코트 층인 세라믹스 층을 구비하고 있다. 이 세라믹스 층은 세라믹 분말에 수지 분말을 혼합한 혼합 분말을 언더코트 층 상에 용사하는 것에 의해 형성된다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 세라믹스 층은 두께 방향으로 연장되는 균열인 세로 균열과 기공이 면 방향으로 분산되어 구성되어 있다.As described in Patent Document 1, for example, the heat-shielding coating is provided with a metal bonding layer, which is an undercoat layer, and a ceramic coating layer, which is a top coat layer formed on the metal bonding layer, on the surface of a heat- . This ceramic layer is formed by spraying a mixed powder obtained by mixing a ceramic powder and a resin powder onto an undercoat layer. The ceramic layer described in Patent Document 1 is composed of longitudinal cracks and pores extending in the thickness direction and dispersed in the surface direction.
그런데, 상술한 특허문헌 1에 기재와 같은 세로 균열을 갖는 치밀한 코팅은 DVC(Dense Verticaly Crack) 코팅이라 불려진다. DVC 코팅은 세로 균열 구조를 갖는 치밀한 조직으로 되어 있는 것에 의해 내구성이 향상되어 있다. 그렇지만, DVC 코팅은 조직이 치밀하기 때문에, 기공율이 작아져 버려, 차열성이 저하되어 버릴 가능성이 있다.However, a dense coating having longitudinal cracks as described in the above-mentioned Patent Document 1 is called DVC (dense vertical crack) coating. The durability of the DVC coating is improved by having a dense structure having a vertical crack structure. However, since the DVC coating is dense in structure, the porosity is reduced, and the heat-shading property may be deteriorated.
본 발명은, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시키는 것이 가능한 차열 코팅, 터빈 부재, 가스 터빈 및 차열 코팅의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a heat shield coating, a turbine member, a gas turbine, and a heat shielding coating capable of improving heat resistance while ensuring sufficient durability.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
본 발명의 제 1 태양에 있어서의 차열 코팅은 터빈 부재에 이용되는 내열 합금 기재와, 상기 내열 합금 기재 상에 형성되며, 두께 방향으로 연장되는 세로 균열이 면 방향으로 분산되며 내부에 복수의 기공을 포함하는 세라믹스 층을 구비하고, 상기 세라믹스 층은, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자가 용사되어 형성된다.The heat-shielding coating according to the first aspect of the present invention comprises a heat-resistant alloy base material used for a turbine member, and a heat-resistant alloy base material formed on the heat-resistant alloy base material, wherein longitudinal cracks extending in the thickness direction are dispersed in the surface direction, And the ceramic layer is formed by spraying thermal sprayed YbSZ particles having a particle size distribution such that the particle size distribution of 50% of the total particle size is 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less.
이러한 구성에 의하면, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 이용하는 것에 의해, 용사 입자는, 내열 합금 기재에 용사되어 세라믹스 층을 형성할 때에, 표면이 용융되면서도 코어가 용융되지 않고 남겨진 상태로 되어 있다. 그 때문에, 세라믹스 층에는, 용융된 용사 입자의 표면에 의해 치밀한 조직이 형성되면서, 남아 있는 용사 입자의 코어에 의해 포러스한 조직이 형성된다. 따라서, 충분한 내구성을 확보하기 위해서 필요한 세로 균열을 갖는 치밀한 조직을 가지면서, 차열성을 확보하기 위해서 필요한 양의 기공을 포함하는 다공질인 조직을 갖는 세라믹스 층을 얻을 수 있다.According to such a constitution, by using the sprayed particles composed of YbSZ having an integrated particle size distribution 50% particle diameter of not less than 40 탆 and not more than 100 탆, the sprayed particles are melted on the surface when the ceramic layer is formed by being sprayed on the heat- The core is left unmelted. Therefore, in the ceramics layer, a dense structure is formed by the surface of the molten sprayed particles, and a porous structure is formed by the remaining cores of the sprayed particles. Therefore, it is possible to obtain a ceramic layer having a porous structure including a pore having an amount required for ensuring heat resistance, while having a dense structure having longitudinal cracks necessary for ensuring sufficient durability.
상기 차열 코팅에서는, 상기 세라믹스 층은 상기 세로 균열이 면 방향으로 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되고, 기공율이 4% 이상 15% 이하라도 좋다.In the heat-shrinkable coating, the longitudinal cracks may be dispersed at a pitch of 0.5 / mm or more and 40 / mm or less in the planar direction, and the porosity may be 4% or more and 15% or less.
상기 차열 코팅에서는, 상기 세라믹스 층은 상기 세로 균열이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 6 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 15% 이하라도 좋다.In the heat-shrinkable coating, the longitudinal cracks may be dispersed at a pitch of 1 / mm to 6 / mm or less in the planar direction, and the porosity may be 9% or more and 15% or less.
상기 차열 코팅에서는, 상기 세라믹스 층은 상기 세로 균열이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 10% 이하라도 좋다.In the heat-shrinkable coating, the longitudinal cracks may be dispersed at a pitch of 1 / mm or more and 2 / mm or less in the surface direction, and the porosity may be 9% or more and 10% or less.
이러한 구성에 의하면, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킨 세라믹스 층을 높은 정밀도로 얻을 수 있다.According to this configuration, a ceramic layer having improved heat resistance can be obtained with high precision while ensuring sufficient durability.
본 발명의 제 2 태양에 있어서의 터빈 부재는, 상기 차열 코팅이 형성되어 있다.In the turbine member according to the second aspect of the present invention, the heat shield coating is formed.
본 발명의 제 3 태양에 있어서의 가스 터빈은 상기 터빈 부재를 구비한다.The gas turbine according to the third aspect of the present invention comprises the turbine member.
이와 같이 구성에 의하면, 터빈 부재가 장기간에 걸쳐서 고온에 노출되어 손상되는 것을 억제할 수 있다. 유지 보수 주기를 연장시킬 수 있기 때문에, 가스 터빈을 가동 정지시키는 빈도를 저감할 수 있다.According to such a configuration, the turbine member can be prevented from being exposed to high temperatures for a long period of time and being damaged. Since the maintenance period can be extended, the frequency of shutting down the gas turbine can be reduced.
본 발명의 제 4 태양에 있어서의 차열 코팅의 제조 방법은, 터빈 부재에 이용되는 내열 합금 기재 상에, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 용사하고, 두께 방향으로 연장되는 세로 균열이 면 방향으로 분산되며, 내부에 복수의 기공을 포함하는 세라믹스 층을 형성하는 세라믹스 층 형성 공정을 포함한다.The method for producing a heat-shielding coating according to the fourth aspect of the present invention is a method for producing a heat-shielding coating on a heat-resistant alloy substrate used for a turbine member, which comprises a YbSZ having a particle size distribution of 50% And a ceramic layer forming step of spraying the particles and dispersing the longitudinal cracks extending in the thickness direction in the surface direction and forming a ceramic layer containing a plurality of pores therein.
이러한 구성에 의하면, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 이용하는 것에 의해, 용사 입자는, 내열 합금 기재에 용사되며 세라믹스 층을 형성할 때에, 표면이 용융되면서도 코어가 용융되지 않고 남겨진 상태로 되어 있다. 그 때문에, 세라믹스 층에는, 용융된 용사 입자의 표면에 의해 치밀한 조직이 형성되면서, 남아 있는 용사 입자의 코어에 의해 포러스한 조직이 형성된다. 따라서, 충분한 내구성을 확보하기 위해 필요한 세로 균열을 갖는 치밀한 조직을 가지면서, 차열성을 확보하기 위해 필요한 양의 기공을 포함하는 포러스한 조직을 갖는 세라믹스 층을 얻을 수 있다.According to such a configuration, by using the sprayed particles composed of YbSZ having an integrated particle size distribution 50% particle diameter of not less than 40 m and not more than 100 m, the sprayed particles are sprayed on the heat resistant alloy base material and, when the ceramic layer is formed, The core is left unmelted. Therefore, in the ceramics layer, a dense structure is formed by the surface of the molten sprayed particles, and a porous structure is formed by the remaining cores of the sprayed particles. Therefore, it is possible to obtain a ceramic layer having a porous structure including a dense structure having longitudinal cracks necessary for ensuring sufficient durability, and a porous structure including a required amount of pores for ensuring heat resistance.
상기 차열 코팅의 제조 방법에서는, 상기 세라믹스 층 형성 공정은, 상기 세로 균열이 면 방향으로 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 4% 이상 15% 이하가 되도록 상기 세라믹스 층을 형성하여도 좋다.In the method of manufacturing the heat shielding coating, the ceramic layer forming step is preferably performed such that the longitudinal cracks are dispersed at a pitch of 0.5 / mm or more and 40 / mm or less in the plane direction, and the porosity is 4% Layer may be formed.
상기 차열 코팅의 제조 방법에서는, 상기 세라믹스 층 형성 공정은, 상기 세로 균열이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 6 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 15% 이하가 되도록 상기 세라믹스 층을 형성하여도 좋다.In the method of manufacturing the heat shielding coating, the ceramic layer forming step is preferably performed such that the longitudinal cracks are dispersed at a pitch of 1 / mm to 6 / mm or less in the surface direction, and the porosity is 9% Layer may be formed.
상기 차열 코팅의 제조 방법에서는, 상기 세라믹스 층 형성 공정은, 상기 세로 균열이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 10% 이하가 되도록 상기 세라믹스 층을 형성하여도 좋다.In the method of manufacturing the heat shielding coating, the ceramic layer forming step is preferably performed such that the longitudinal cracks are dispersed at a pitch of 1 / mm to 2 / mm or less in the plane direction, and the porosity is 9% Layer may be formed.
이러한 구성에 의하면, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킨 세라믹스 층을 높은 정밀도로 얻을 수 있다.According to this configuration, a ceramic layer having improved heat resistance can be obtained with high precision while ensuring sufficient durability.
본 발명에 의하면, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 이용하는 것에 의해, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the thermal diffusivity can be improved while ensuring sufficient durability by using the sprayed particles made of YbSZ having a particle size distribution in which the 50% particle size of the cumulative particle size distribution is 40 m or more and 100 m or less.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 가스 터빈의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 동익이 지그에 고정된 형태를 도시하는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 차열 코팅의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 있어서의 용사 입자의 적산 입도 분포 50% 입경과 각종 특성의 관계를 나타내는 도면으로서, 도 4의 (a)는 적산 입도 분포 50% 입경과 용사 패스 수의 관계를 나타내는 도면이며, 도 4의 (b)는 적산 입도 분포 50% 입경과 열 사이클 내구성의 관계를 나타내는 도면이며, 도 4의 (c)는 적산 입도 분포 50% 입경과 열전도율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 용사 분말의 제조 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 있어서의 차열 코팅을 설명하는 확대 사진이다.1 is a schematic configuration diagram of a gas turbine according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a configuration in which a rotor is fixed to a jig according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a heat-shielding coating in an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a graph showing the relationship between the 50% particle size of the integrated particle size distribution of the sprayed particles and various characteristics in the embodiment of the present invention. Fig. 4 (a) 4 (b) is a graph showing the relationship between the particle size distribution of the 50% cumulative particle size distribution and the thermal cycle durability, and FIG. 4 (c) is a diagram showing the relationship between the cumulative particle size distribution 50% particle size and the thermal conductivity.
5 is a flowchart of a method for producing a thermal spraying powder according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view explaining the heat-shrinkable coating in the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 6. Fig.
도 1에 도시하는 바와 같이, 이 실시형태에 있어서의 가스 터빈(1)은 압축기(2)와 연소기(3)와, 터빈 본체(4)와, 로터(5)를 구비하고 있다.1, a gas turbine 1 according to this embodiment includes a
압축기(2)는 다량의 공기를 내부에 도입하고 압축한다.The compressor (2) introduces and compresses a large amount of air therein.
연소기(3)는 압축기(2)에서 압축된 압축 공기(A)에 연료를 혼합하고 연소시킨다.The combustor 3 mixes and combusts the fuel with compressed air (A) compressed in the compressor (2).
터빈 본체(4)는 연소기(3)로부터 도입된 연소 가스(G)의 열 에너지를 회전 에너지로 변환한다. 이 터빈 본체(4)는, 로터(5)에 마련된 동익(터빈 부재)(7)에 연소 가스(G)를 불어넣는 것에 의해 연소 가스(G)의 열 에너지를 기계적인 회전 에너지로 변환하여 동력을 발생시킨다. 터빈 본체(4)에는, 로터(5)측의 복수의 동익(7) 이외에, 터빈 본체(4)의 케이싱(6)에 복수의 정익(터빈 부재)(8)이 마련된다. 터빈 본체(4)에는, 이들 동익(7)과 정익(8)이 로터(5)의 축 방향으로 교대로 배열되어 있다.The turbine body 4 converts the thermal energy of the combustion gas G introduced from the combustor 3 into rotational energy. The turbine main body 4 converts the thermal energy of the combustion gas G into mechanical rotational energy by blowing a combustion gas G to a rotor (turbine member) 7 provided in the rotor 5, . The turbine body 4 is provided with a plurality of stator blades 8 on the casing 6 of the turbine body 4 in addition to the plurality of
로터(5)는 터빈 본체(4)의 회전하는 동력의 일부를 압축기(2)에 전달하고 압축기(2)를 회전시킨다.The rotor 5 transfers part of the rotating power of the turbine body 4 to the
이하, 이 실시형태에 있어서는, 터빈 본체(4)의 동익(7)을 본 발명의 터빈 부재의 일 예로 하여 설명한다.Hereinafter, in this embodiment, the
도 2에 도시하는 바와 같이, 동익(7)은, 예를 들면, Ni기 합금 등의 주지의 내열 합금에 의해 형성되어 있는 내열 합금 기재이다. 본 실시형태의 동익(7)은 날개 본체부(71)와, 플랫폼부(72)와, 도시하지 않은 익근부를 갖고 있다. 날개 본체부(71)는 가스 터빈(1)의 케이싱(6) 내의 고온의 연소 가스(G)가 흐르는 연소 가스 유로 내에 배치되어 있다. 플랫폼부(72)는, 날개 본체부(71)의 기단부에 마련되며 날개 본체부(71)의 연장되는 방향과 교차하는 면을 갖고 있다. 익근부는 플랫폼부(72)로부터 날개 본체부(71)와 반대측으로 돌출되어 있다.As shown in Fig. 2, the
도 3에 도시하는 바와 같이, 차열 코팅(100)은 내열 합금 기재인 동익(7)의 표면을 덮도록 형성된다. 차열 코팅(100)은 동익(7)의 표면 중, 날개 본체부(71)의 표면과, 플랫폼부(72)의 날개 본체부(71)와 접속되어 있는 측의 표면에 각각 형성된다. 본 실시형태의 차열 코팅(100)은 동익(7)의 표면 상에 적층되는 금속 결합 층(200)과, 금속 결합 층(200)의 표면에 적층되는 세라믹스 층(300)을 갖고 있다.As shown in Fig. 3, the
금속 결합 층(200)은, 세라믹스 층(300)이 박리되는 것을 억제하며, 내식성 및 내산화성이 뛰어난 본드 코트 층으로서 형성된다. 금속 결합 층(200)은, 예를 들면, 용사 입자로서 MCrAlY 합금의 금속 용사분을 동익(7)의 표면에 대하여 용사되는 것에 의해 형성된다. 여기서, 금속 결합 층(200)을 구성하는 MCrAlY 합금의 "M"은 금속 원소를 나타내며, 예를 들면, NiCo, Ni, Co 등의 단독의 금속 원소 또는 이들 중 2종 이상의 조합을 나타내고 있다. 본 실시형태의 금속 결합 층(200)은, 날개 본체부(71)의 표면과, 플랫폼부(72)의 날개 본체부(71)와 접속되어 있는 측의 표면을 각각 덮도록 일체를 이루며 적층되어 있다. 본 실시형태의 금속 결합 층(200)은 0.05㎜ 내지 0.2㎜ 정도의 막 두께로 형성되어 있다.The
세라믹스 층(300)은, 금속 결합 층(200)이 형성된 동익(7)의 표면을 향하여 용사 입자를 용사하여 형성되는 탑코트 층이다. 세라믹스 층(300)은, 세라믹스 층(300)의 두께 방향으로 연장되는 세로 균열(C)이 면의 넓어지는 면 방향으로 분산되며 내부에 복수의 기공(P)을 포함하는 치밀한 DVC(Dense Verticaly Crack) 코팅이다. 본 실시형태의 세라믹스 층(300)은 1㎜ 당의 세로 균열(C)의 분포가 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 4% 이상 15% 이하의 범위에 들어가도록 형성되어 있다. 세라믹스 층(300)은 0.2㎜ 내지 1㎜ 정도의 막 두께로 형성되어 있다.The
세라믹스 층(300)은 1㎜ 당의 세로 균열(C)의 분포가 1 개/㎜ 이상 6 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 15% 이하의 범위에 들어가도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 세라믹스 층(300)은 1㎜ 당의 세로 균열(C)의 분포가 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 10% 이하의 범위에 들어가도록 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.The
또한, 본 실시형태에 있어서의 기공율이란, 단위 체적 당의 기공(P)만의 점유율 뿐만 아니라, 세로 균열(C) 및 기공(P)을 합친 점유율이다. 따라서, 만일, 상술한 세라믹스 층(300)의 기공율 9% 이상 10% 이하라는 범위를 단위 체적 당의 기공(P)만의 점유율로 나타낸다면, 본 실시형태의 세라믹스 층(300)의 기공율은 5% 이상 7% 이하의 범위에 들어가도록 형성되는 것이 바람직하다.The porosity in the present embodiment is not only the occupancy rate of the pores P per unit volume but also the occupancy rate of the longitudinal cracks C and pores. Therefore, if the porosity of the
세라믹스 층(300)을 형성하는 용사 입자는, Yb2O3에서 부분 안정화시킨 ZrO2인 YbS(이테르비아 안정화 지르코니아)로 이루어진다. 본 실시형태의 용사 입자는 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ이다.The sprayed particles forming the
적산 입도 분포 50% 입경을 100㎛ 이하로 하는 것은, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 용사 입자의 입경이 너무 커져 100㎛ 보다 커져 버리면, 용사할 때에 성막이 완료될 때까지의 용사 패스 수가 현저하게 증가되어 버려, 실제로 제조하는 것이 곤란해져 버리기 때문이다. 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 용사 입자의 입경이 적산 입도 분포 50% 입경 100㎛를 초과해 버리면, 세라믹스 층(300)에 세로 균열(C)이 들어가기 힘들어져 버려, 열 사이클 내구성이 저하되어 버리기 때문이기도 하다.When the particle diameter of the sprayed particles becomes too large and becomes larger than 100 占 퐉 as shown in Fig. 4 (a), it is necessary to set the 50% particle size distribution 50% particle diameter to a spraying path The number is increased remarkably, and it becomes difficult to actually manufacture them. As shown in FIG. 4B, if the particle size of the sprayed particles exceeds 50% of the particle size distribution of the total particle size of 100 μm, the vertical cracks C become difficult to enter into the
적산 입도 분포 50% 입경을 40㎛ 이상으로 하는 것은, 입경이 너무 작아지고 적산 입도 분포 50% 입경 40㎛ 보다 작아져 버리면, 세라믹스 층(300)이 치밀해져 버려 기공율이 저하되어 버린다. 그 결과, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 층(300)의 열전도율이 상승해 버려, 차열성이 저하되어 버리기 때문이다.If the particle diameter is too small and the integrated particle size distribution becomes smaller than 50
또한, 본 실시형태에서 말하는 적산 입도 분포란, 분체, 즉 집합체로서의 입자의 크기를 나타내는 값이다. 적산 입도 분포는 다수 개의 측정 결과를 입자 직경마다의 존재 비율의 분포로 나타낸 것이다. 적산 입도 분포 50% 입경이란, 미디언 직경이라고도 불린다. 적산 입도 분포 50% 입경은, 분체를 어느 입자 직경으로부터 2개로 나누었을 때에, 큰 측과 작은 측이 동일한 양이 되는 입자 직경이다.The integrated particle size distribution in the present embodiment is a value indicating the size of the powder, that is, the particle as the aggregate. The cumulative particle size distribution is a distribution of a plurality of measurement results as a ratio of existence ratios per particle diameter. The cumulative particle size distribution 50% particle size is also called the median diameter. Cumulative particle size distribution 50% particle diameter is a particle diameter in which the larger side and the smaller side are the same amount when the powder is divided into two from the particle diameter.
또한, 용사 입자의 입자 직경마다의 존재 비율의 분포는, 예를 들면, 레이저 산란 회절식 입도 분포 측정 장치 등을 이용하여 측정할 수 있다.The distribution of the abundance ratio of the sprayed particles for each particle diameter can be measured using, for example, a laser scattering trough size distribution measuring apparatus or the like.
상기 YbSZ에 의해 구성되는 세라믹스 층(300)에 있어서, 안정화제인 Yb2O3의 첨가 비율은, Yb2O3의 첨가량이 2 중량% 이상이 되는 것에 의해, 열 사이클 내구성이 향상되기 시작한다. 이 효과는 첨가량 35 중량% 직전까지 유효하게 작용한다. 열 사이클 내구성에 있어서, 열 사이클 시험은, 예를 들면 일본 특허 제 4388466 호 공보의 도 7이나 도 8에 도시하는 장치를 이용하여 실행된다. 이 열 사이클 내구성에서 본 Yb2O3의 유효한 첨가량은 4 중량% 이상 30 중량% 이하이다. 8 중량% 이상 27 중량% 이하의 Yb2O3의 첨가량 범위로 되어 있다면, 본 실시형태의 차열 코팅(100)은 보다 뛰어난 열 사이클 내구성을 발휘할 수 있다. Yb2O3 첨가량이 상기 범위를 초과하는 경우에는, 열 사이클 내구성이 저하된다. 이것은, 상기 첨가량이 8 중량% 미만의 경우에는, 세라믹스 층(300)에 단사정상(單斜晶相)(m상)이 잔존하는 양이 증가하기 때문에 내구성이 저하되며, 25 중량%를 초과하는 경우에는, 세라믹스 층(300)이 정방정이 되기 쉬워, 내구성이 뛰어난 t'상의 비율이 저하되기 때문에 내구성이 저하되기 때문이다.In the
Yb2O3 첨가량은, 보다 바람직하게는 10 중량% 이상 25 중량% 이하이며, 12 중량% 이상 20 중량% 이하로 하는 것이 가장 바람직하다. 이들 범위에 첨가량을 제어하는 것에 의해, 더욱 열 사이클 내구성이 뛰어난 차열 코팅(100)으로 할 수 있다.The amount of Yb 2 O 3 added is more preferably 10 wt% or more and 25 wt% or less, and most preferably 12 wt% or more and 20 wt% or less. By controlling the amount added to these ranges, it is possible to obtain a
다음에, 상기 차열 코팅(100)을 동익(7)의 표면에 적층시키는 차열 코팅의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a heat-shielding coating for laminating the heat-shielding
차열 코팅의 제조 방법은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 동익(7)을 지그(91) 상에 고정하고, 동익(7)의 표면에 용사 건(92)에 의해 용사 입자를 용사하는 것에 의해 실시된다. 본 실시형태의 차열 코팅의 제조 방법은, 동익(7)의 표면 상에 금속 결합 층(200)을 형성하는 금속 결합 층 형성 공정과, 금속 결합 층(200) 상에 세라믹스 층(300)을 형성하는 세라믹스 층 형성 공정을 포함한다.2, the
금속 결합 층 형성 공정은, 지그(91) 상에 설치된 동익(7)의 표면에 대하여 금속 용사분을 용사하여 금속 결합 층(200)을 형성한다. 본 실시형태의 금속 결합 층 형성 공정은, 동익(7)의 날개 본체부(71)의 표면과, 날개 본체부(71)가 접속되어 있는 측의 플랫폼부(72)의 표면에 대하여 실시한다. 금속 결합 층 형성 공정은, 예를 들면, MCrAlY 합금의 금속 용사분을 대기 플라스마 용사법에 의해 동익(7)의 표면에 용사 건(92)으로 용사하는 것에 의해, 금속 결합 층(200)을 형성한다.In the metal bonding layer forming step, a metal spray layer is sprayed on the surface of the
세라믹스 층 형성 공정은, 금속 결합 층 형성 공정에서 형성한 금속 결합 층(200) 상으로부터 동익(7)의 표면을 향하여 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 용사하여 세라믹스 층(300)을 형성한다. 본 실시형태의 세라믹스 층 형성 공정은, 동익(7)의 표면에 형성되어 있는 금속 결합 층(200) 상에 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 대기압 플라스마 용사법에 의해 용사하여 세라믹스 층(300)을 형성한다. 세라믹스 층 형성 공정은, 예를 들면, 용사 건(92)의 출력을 전류 500A 내지 800A, 전압 55V 내지 70V로 설정하여 실시되는 것이 바람직하다. 용사 건(92)의 출구와 용사 입자를 용사하는 면의 거리인 용사 거리는, 충분한 내구성을 확보하기 위해 필요한 세로 균열(C)을 갖는 치밀한 조직을 가지면서, 차열성을 확보하기 위해서 필요한 양의 기공(P)을 포함하는 포러스한 조직을 갖는 세라믹스 층(300)을 얻기 위해서, 용사에 필요한 최저한의 거리 이상으로부터 80㎜ 이하로 설정하여 실시되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 70㎜ 이하로 설정한다. 본 실시형태의 세라믹스 층 형성 공정에서는, 예를 들면, 용사 거리를 70㎜로 설정한다.In the ceramic layer forming step, the
본 실시형태에서 이용하는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자는 이하의 순서에 의해 제조할 수 있다.The sprayed particles made of YbSZ used in the present embodiment can be produced by the following procedure.
도 5에 도시하는 바와 같이, YbSZ로 이루어지는 용사 입자의 제조 방법은 ZrO2 분말과 소정의 첨가 비율의 Yb2O3 분말을 준비한다(제 1 공정 S11, S12). 준비한 이들 분말을 적당한 바인더나 분산제와 함께 볼 밀 내에서 혼련하여 슬러리를 작성한다(제 2 공정 S20). 다음에, 작성한 슬러리를 스프레이 드라이어에 의해 입자 형상으로 하여 건조시킨다(제 3 공정 S30). 건조시킨 후에, 1200 내지 1600℃로 가열하는 확산 열 처리에 의해 고용화시킨다(제 4 공정 S40). 이들에 의해, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 얻는다.As shown in FIG. 5, in the method for producing a sprayed particle made of YbSZ, a ZrO 2 powder and a Yb 2 O 3 powder having a predetermined addition ratio are prepared (first steps S 11 and S 12). These prepared powders are kneaded together with an appropriate binder or dispersant in a ball mill to prepare a slurry (second step S20). Next, the prepared slurry is dried in a particle shape by a spray dryer (third step S30). Dried, and solidified by a diffusion heat treatment which is heated to 1200 to 1600 캜 (fourth step S40). With these, sprayed particles composed of YbSZ having a particle size distribution with a cumulative particle size distribution of 50% particle diameter of 40 占 퐉 to 100 占 퐉 are obtained.
상기와 같은 차열 코팅(100)이나 차열 코팅의 제조 방법에 의하면, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자에 의해 세라믹스 층(300)이 형성되어 있다. 이러한 용사 입자는, 동익(7)에 용사되며 세라믹스 층(300)을 형성할 때에, 표면이 용융되면서도 코어가 용융되지 않고 남은 상태로 되어 있다. 그 때문에, 세라믹스 층(300)에는, 용융된 용사 입자의 표면에 의해 치밀한 조직이 형성되면서, 남아 있는 용사 입자의 코어에 의해 부분적으로 포러스한 조직이 형성된다.According to the
구체적으로는, 하기 표 1의 실시예나 도 6의 확대 사진에 나타내는 바와 같이, 세로 균열(C)이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 단위 체적 당의 세로 균열(C) 및 기공(P)을 합한 점유율인 기공율이 9 내지 10% 정도의 세라믹스 층(300)을 형성할 수 있다.Concretely, as shown in the examples of the following Table 1 and the enlarged photograph of FIG. 6, the longitudinal cracks C are dispersed in the surface direction at a pitch of 1 / mm to 2 / mm or less, and the longitudinal cracks per unit volume The
*비교예 3을 베이스로 비율로 나타내고 있음.* Based on Comparative Example 3, the ratio is shown.
한편, 표 1의 비교예 1과 마찬가지로, 동일한 YbSZ라도, 적산 입도 분포 50% 입경이 30㎛의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 용사하는 것에 의해 형성된 세라믹스 층에서는, 세로 균열(C)이 면 방향으로 2 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 단위 체적 당의 세로 균열(C) 및 기공(P)을 합한 점유율인 기공율이 8% 정도가 되어 버린다. 즉, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이하의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자에서는, 세로 균열(C)이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 또한, 기공율이 9 내지 10% 정도의 조직을 갖는 세라믹스 층(300)을 얻는 것이 어렵다.On the other hand, in the same YbSZ as in Comparative Example 1 in Table 1, in the ceramic layer formed by spraying the sprayed particles composed of YbSZ having a cumulative particle size distribution of 50% and a particle size of 30 占 퐉, the longitudinal cracks C Is dispersed at a pitch of not less than 40 pieces / mm and not more than 8%, which is the occupancy ratio of the longitudinal cracks (C) per unit volume and the pores (P). That is, in the sprayed particles made of YbSZ having a cumulative particle size distribution 50% particle size of 40 m or less, the longitudinal cracks C are dispersed at a pitch of 1 / mm to 2 / mm or less in the plane direction, It is difficult to obtain the
표 1의 실시예와 같이, 적산 입도 분포 50% 입경이 70㎛의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자에 의해 형성된 세라믹스 층(300)의 특성은, 열전도율의 비율(비교예 3에 대한)이 1.2 내지 1.5, 열 사이클 내구성의 비율(비교예 3에 대한)이 1.5 정도가 된다. 이 특성은, 표 1의 실시예와 비교예 1을 비교하는 것에도 명확한 바와 같이, 적산 입도 분포 50% 입경이 30㎛의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자에 의해 형성된 세라믹스 층의 특성보다 뛰어난 특성을 나타내고 있다. 즉, 비교예 1의 세라믹스 층(300)의 열전도율의 비율 1.6 내지 1.8보다 실시예의 세라믹스 층(300)의 열전도율은 작고, 실시예의 세라믹스 층(300)의 차열성이 높게 되어 있는 것을 알 수 있다. 비교예 1의 세라믹스 층(300)의 열 사이클 내구성의 비율 1.5와 실시예의 세라믹스 층(300)의 열 사이클 내구성이 동등하며, 실시예의 세라믹스 층(300)에 충분한 내구성이 확보되어 있는 것을 알 수 있다.As in the embodiment of Table 1, the characteristics of the
따라서, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하의 YbSZ로 이루어지는 용사 입자에 의해 세라믹스 층(300)을 형성하는 것에 의해, 충분한 내구성을 확보하기 위해서 필요한 세로 균열(C)을 갖는 치밀한 조직을 가지면서, 차열성을 확보하기 위해서 필요한 양의 기공(P)을 포함하는 포러스한 조직을 갖는 세라믹스 층(300)을 얻을 수 있다. 이에 의해, 본 실시형태의 차열 코팅(100)은, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킬 수 있다.Therefore, by forming the
세라믹스 층(300)이 세로 균열(C)이 면 방향으로 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 4% 이상 15% 이하가 되도록 형성되는 것에 의해, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킨 세라믹스 층(300)을 높은 정밀도로 얻을 수 있다. 세라믹스 층(300)이 세로 균열(C)이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 6 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 15% 이하가 되도록 형성되는 것에 의해, 보다 높은 성능을 얻을 수 있다. 특히, 세라믹스 층(300)이 세로 균열(C)이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 10% 이하가 되도록 형성되는 것에 의해, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킨 세라믹스 층(300)을 보다 한층 더 높은 정밀도로 얻을 수 있다. 특히, YbSZ로 이루어지는 용사 입자에 의해 형성되는 것에 의해, 보다 높은 성능의 세라믹스 층(300)을 얻을 수 있다.Since the
구체적으로는, 표 1의 비교예 2와 같이, YbSZ가 아닌, YSZ로 이루어지는 용사 입자에 의해, 세로 균열(C)이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되었다고 하여도, 충분한 차열성을 얻을 수 없다. 예를 들면, 비교예 2의 세라믹스 층(300)의 열전도율보다 실시예의 세라믹스 층(300)의 열전도율이 작으므로, 비교예 1의 세라믹스 층(300)에서는 실시예의 세라믹스 층(300)과 동등한 차열성을 얻을 수 없게 되어 있는 것을 알 수 있다.Specifically, as in Comparative Example 2 in Table 1, it is assumed that the longitudinal cracks C are dispersed in the surface direction at a pitch of not less than 1 / mm and not more than 2 / mm by the sprayed particles made of YSZ instead of YbSZ , Sufficient heat resistance can not be obtained. For example, since the thermal conductivity of the
상기 표 1의 비교예 3과 같이, 세로 균열(C)을 갖지 않는 포러스한 조직에 의해 기공율을 10% 정도로 한 경우의 열 사이클 내구성을 1(베이스)로 하면, 동일한 YSZ를 용사 입자로 하는 비교예 2의 열 사이클 내구성의 비율 1.3과 비교하여 낮게 되어 있는 것을 알 수 있다. 비교예 3의 열 사이클 내구성을, YbSZ를 용사 입자로 하고 세로 균열(C)을 갖는 실시예의 열 사이클 내구성의 비율 1.5 및 비교예 1의 열 사이클 내구성의 비율 1.5와 비교하면, 더욱 낮게 되어 있는 것을 알 수 있다.As in Comparative Example 3 of Table 1, assuming that the thermal cycle durability is 1 (base) when the porosity is about 10% by the porous structure having no longitudinal cracks (C), the comparison with the same YSZ as the sprayed particles The ratio of the thermal cycle durability of Example 2 is lower than that of 1.3. The heat cycle durability of Comparative Example 3 is lower than that of the thermal cycling durability ratio 1.5 of the embodiment having YbSZ as the thermal sprayed layer and the longitudinal crack (C) and the thermal cycle durability ratio 1.5 of Comparative Example 1 Able to know.
따라서, 간단히 세로 균열(C)이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산된 조직이나, 간단히 기공율을 10% 정도의 조직을 갖는 YSZ의 용사 입자로 형성된 세라믹스 층(300)에 비하여, 본 실시형태의 세라믹스 층(300)은 보다 높은 성능을 얻을 수 있다.Therefore, a structure in which the longitudinal cracks C are dispersed in the plane direction at a pitch of not less than 1 / mm and not more than 2 / mm or a
실시예와 비교예 1 내지 비교예 3을 비교하여도 명확한 바와 같이, TBC 표면 온도 1100℃에 있어서의 고온 환경하에서의 마찰 특성을 나타내는 고온 이로전 특성도 높은 성능을 나타낼 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 내이로전성도 확보할 수 있다.As is clear from comparison between the Examples and Comparative Examples 1 to 3, it can be seen that the high temperature fly ash characteristics exhibiting the friction characteristics under the high temperature environment at the TBC surface temperature of 1100 캜 can exhibit high performance. Therefore, it is possible to secure internal resistance.
폴리에스테르 수지나 아크릴 수지 등의 불순물을 거의 포함하지 않는 YbSZ만으로 이루어지는 용사 입자에 의해, 세라믹스 층(300)을 형성할 수 있다. 그 때문에, 용사 후에 열 처리 등을 실시하는 일이 없이, 세로 균열(C)을 갖는 치밀한 조직 내에 차열성을 향상시키기 위해서 필요한 양의 기공(P)을 포함하게 할 수 있다. 따라서, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킨 차열 코팅(100)을 적은 공정으로 얻을 수 있다.The
상술한 실시형태에 있어서의 터빈 부재인 동익(7)에 의하면, 장기간에 걸쳐서 고온에 노출되어 손상되는 것을 억제할 수 있다. 유지 보수 주기를 연장시킬 수 있기 때문에, 가스 터빈(1)을 가동 정지시키는 빈도를 저감할 수 있다.According to the
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상술했지만, 각 실시형태에 있어서의 각 구성 및 그들 조합 등은 일 예이며, 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 이외의 변경이 가능하다. 또한, 본 발명은 실시형태에 의해 한정되는 일은 없으며, 특허 청구의 범위에 의해서만 한정된다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of the embodiments and combinations thereof, and may be modified without departing from the scope of the present invention. , Substitutions, and other modifications are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments, but is limited only by the claims.
또한, 금속 결합 층(200)이나 세라믹스 층(300)은 본 실시형태 이외의 방법으로 형성되어도 좋다. 예를 들면, 대기압 플라스마 용사 이외의 전기식 용사로서 감압 플라스마 용사를 이용하여도 좋고, 가스식 용사로서, 프레임 용사법, 고속 프레임 용사를 이용하여도 좋다. 용사법 이외의 방법으로 형성하여도 좋고, 예를 들면, 전자 비임 물리 증착법을 이용하여도 좋다.Further, the
금속 결합 층(200)이나 세라믹스 층(300)은, 본 실시형태와 같이, 전역에 걸쳐서 동일한 막 두께로 형성되는 것에 한정되는 것이 아니며, 사용되는 환경 등의 조건에 따라서 적절히 설정되면 좋다.The
본 실시형태에서는, 터빈 부재로서, 동익(7)을 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 터빈 부재는 정익(8)이어도 좋다.In the present embodiment, the
본 실시형태의 세라믹스 층 형성 공정은, 용사 건(92)의 출력을 전류 500A 내지 800A, 전압 55V 내지 70V, 용사 거리를 70㎜로 했지만, 이 조건에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 세라믹스 층 형성 공정에서는, 세로 균열(C)이 면 방향으로 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 기공율이 9% 이상 15% 이하가 되도록 세라믹스 층(300)을 형성할 수 있으면 좋고, 출력이나 용사 속도 등의 조건을 변경하여 실시하여도 좋다.In the ceramics layer forming step of this embodiment, the output of the
상기한 차열 코팅(100) 및 차열 코팅의 제조 방법에 의하면, 적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자를 이용하는 것에 의해, 충분한 내구성을 확보하면서, 차열성을 향상시킬 수 있다.According to the heat-generating coating (100) and the method of producing the heat-shielding coating described above, by using the sprayed particles composed of YbSZ having a particle size distribution in which the 50% particle size of the integrated particle size distribution is 40 μm or more and 100 μm or less, sufficient durability , It is possible to improve the heat resistance.
1: 가스 터빈
2: 압축기
3: 연소기
4: 터빈 본체
5: 로터
A: 압축 공기
G: 연소 가스
6: 케이싱
7: 동익
71: 날개 본체부
72: 플랫폼부
8: 정익
100: 차열 코팅
200: 금속 결합 층
300: 세라믹스 층
C: 세로 균열
P: 기공
91: 지그
92: 용사 건
S11, S12: 제 1 공정
S20: 제 2 공정
S30: 제 3 공정
S40: 제 4 공정1: gas turbine 2: compressor
3: Combustor 4: Turbine body
5: Rotor A: Compressed air
G: Combustion gas 6: Casing
7: rotor 71: wing body part
72: platform part 8: stator
100: heat shield coating 200: metal bonding layer
300: Ceramic layer C: Vertical crack
P: pore 91: jig
92: gun gun S11, S12: first process
S20: Second Step S30: Third Step
S40: Fourth step
Claims (8)
상기 내열 합금 기재 상에 형성되며, 두께 방향으로 연장되는 세로 균열이 면 방향으로 분산되며 내부에 복수의 기공을 포함하는 세라믹스 층을 구비하고,
적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자가 용사 거리 80㎜ 이하에서 용사되며, 상기 세로 균열이 면 방향으로 0.5 개/㎜ 이상 40 개/㎜ 이하의 피치로 분산되어, 상기 세로 균열 및 상기 기공을 합한 기공율이 4% 이상 15% 이하의 상기 세라믹스 층이 형성되는
차열 코팅.A heat-resistant alloy base material used for a turbine member,
And a ceramic layer formed on the heat resistant alloy base material, wherein the longitudinal crack extending in the thickness direction is dispersed in the surface direction and includes a plurality of pores therein,
Sprayed particles made of YbSZ having a particle size distribution of 50 占 퐉 or more and a particle size distribution of 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less are sprayed at a spraying distance of 80 mm or less and the longitudinal cracks are sprayed at a rate of 0.5 / And the porosity of the ceramics layer is 4% or more and 15% or less in total of the longitudinal cracks and the pores
Thermal coating.
상기 내열 합금 기재 상에 형성되며, 두께 방향으로 연장되는 세로 균열이 면 방향으로 분산되며 내부에 복수의 기공을 포함하는 세라믹스 층을 구비하고,
적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자가 용사 거리 80㎜ 이하에서 용사되며, 상기 세로 균열이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 6 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 상기 세로 균열 및 상기 기공을 합한 기공율이 9% 이상 15% 이하의 상기 세라믹스 층이 형성되는
차열 코팅.A heat-resistant alloy base material used for a turbine member,
And a ceramic layer formed on the heat resistant alloy base material, wherein the longitudinal crack extending in the thickness direction is dispersed in the surface direction and includes a plurality of pores therein,
Sprayed particles composed of YbSZ having a particle size distribution of 50 占 퐉 and a particle size distribution of 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less are sprayed at a spraying distance of 80 mm or less and the longitudinal cracks are sprayed at a rate of 1 / Or less and the porosity of the longitudinal cracks and the pores is not less than 9% and not more than 15%
Thermal coating.
상기 내열 합금 기재 상에 형성되며, 두께 방향으로 연장되는 세로 균열이 면 방향으로 분산되며 내부에 복수의 기공을 포함하는 세라믹스 층을 구비하고,
적산 입도 분포 50% 입경이 40㎛ 이상 100㎛ 이하가 되는 입도 분포를 갖는 YbSZ로 이루어지는 용사 입자가 용사 거리 80㎜ 이하에서 용사되며, 상기 세로 균열이 면 방향으로 1 개/㎜ 이상 2 개/㎜ 이하의 피치로 분산되며, 상기 세로 균열 및 상기 기공을 합한 기공율이 9% 이상 10% 이하의 상기 세라믹스 층이 형성되는
차열 코팅.A heat-resistant alloy base material used for a turbine member,
And a ceramic layer formed on the heat resistant alloy base material, wherein the longitudinal crack extending in the thickness direction is dispersed in the surface direction and includes a plurality of pores therein,
Sprayed particles made of YbSZ having a particle size distribution of 50 占 퐉 or more and a particle size distribution of 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less are sprayed at a spraying distance of 80 mm or less and the longitudinal cracks are sprayed at a rate of 1 / Or less and the porosity of the longitudinal cracks and the pores is in a range of 9% to 10%
Thermal coating.
터빈 부재.A method for producing a heat-sensitive coating according to any one of claims 1 to 3
Turbine member.
가스 터빈.A turbine comprising the turbine member according to claim 4
Gas turbine.
차열 코팅의 제조 방법.A sprayed particle made of YbSZ having a particle size distribution in which the particle size distribution of the 50% cumulative particle size distribution is 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less is sprayed on the heat resistant alloy base material used for the turbine member at a spraying distance of 80 mm or less, Wherein the longitudinal cracks are dispersed in the surface direction and the longitudinal cracks are dispersed in the surface direction at a pitch of 0.5 / mm or more and 40 / mm or less and have a plurality of pores therein, and the porosity ratio of the longitudinal cracks and the pores is 4 To 15% or less of a ceramic layer
A method of making a thermal barrier coating.
차열 코팅의 제조 방법.The sprayed particles made of YbSZ having a particle size distribution in which the particle size distribution of the 50% cumulative particle size distribution is 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less are sprayed on the heat resistant alloy base material used for the turbine member at a spraying distance of 80 mm or less, Wherein the longitudinal cracks are dispersed in the surface direction and the longitudinal cracks are dispersed in the surface direction at a pitch of 1 / mm or more and 6 / mm or less and have a plurality of pores therein, and the porosity of the longitudinal cracks and the pores is 9 To 15% or less of a ceramic layer
A method of making a thermal barrier coating.
차열 코팅의 제조 방법.A sprayed particle made of YbSZ having a particle size distribution in which the particle size distribution of the 50% cumulative particle size distribution is 40 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less is sprayed on the heat resistant alloy base material used for the turbine member at a spraying distance of 80 mm or less, Wherein the longitudinal cracks are dispersed in the plane direction and the longitudinal cracks are dispersed in the surface direction at a pitch of 1 / mm or more and 2 / mm or less and have a plurality of pores therein, and the porosity of the longitudinal cracks and the pores is 9 And a ceramic layer forming step of forming a ceramic layer of at least 10%
A method of making a thermal barrier coating.
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