KR20180118762A - Cmc 스택들의 레이저 접합 - Google Patents

Cmc 스택들의 레이저 접합 Download PDF

Info

Publication number
KR20180118762A
KR20180118762A KR1020187028585A KR20187028585A KR20180118762A KR 20180118762 A KR20180118762 A KR 20180118762A KR 1020187028585 A KR1020187028585 A KR 1020187028585A KR 20187028585 A KR20187028585 A KR 20187028585A KR 20180118762 A KR20180118762 A KR 20180118762A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
gas turbine
turbine engine
cmc
cmc layers
Prior art date
Application number
KR1020187028585A
Other languages
English (en)
Inventor
아린담 다스굽타
아난드 에이. 쿨카르니
아흐메드 카멜
Original Assignee
지멘스 에너지, 인코포레이티드
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 지멘스 에너지, 인코포레이티드 filed Critical 지멘스 에너지, 인코포레이티드
Publication of KR20180118762A publication Critical patent/KR20180118762A/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
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • 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
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • 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
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0076—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised in that the layers are not bonded on the totality of their surfaces
    • 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
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • 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
    • 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
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/803—
    • 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
    • C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • 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
    • C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/147—Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/282—Selecting composite materials, e.g. blades with reinforcing filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/284—Selection of ceramic materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
    • F01D9/065—Fluid supply or removal conduits traversing the working fluid flow, e.g. for lubrication-, cooling-, or sealing fluids
    • 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
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • 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
    • B32B2315/00—Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
    • B32B2315/02—Ceramics
    • 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
    • B32B2603/00—Vanes, blades, propellers, rotors with blades
    • 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
    • C04B2237/04—Ceramic 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
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • 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
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
    • 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
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
    • C04B2237/385—Carbon or carbon composite
    • 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
    • C04B2237/62—Forming laminates or joined articles comprising holes, channels or other types of openings
    • 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
    • C04B2237/78—Side-way connecting, e.g. connecting two plates through their sides
    • 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
    • C04B2237/88—Joining of two substrates, where a substantial part of the joining material is present outside of the joint, leading to an outside joining of the joint
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/30—Manufacture with deposition of material
    • F05D2230/31—Layer deposition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F05D2300/6033—Ceramic matrix composites [CMC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

가스 터빈 엔진 구성요소(10)를 제조하는 방법 및 그렇게 형성된 구성요소가 개시된다. 방법은, 분리된 CMC 층들의 스택을 형성하기 위해, 금속 코어(30)를 따라 복수의 CMC 층들(16)을 스태킹하는 단계 ―층들의 인접한 에지 면들(46)이 표면(44)을 정의함―; 층들의 개개의 에지 면들에서 이 층들의 적어도 일부를 함께 본딩시키기 위해, 표면(44)의 선택된 부분들에만 세라믹 재료(14)를 적층식으로 증착시키는 단계; 및 결과적 구성요소의 미리 결정된 기계적 특성을 달성하기 위해, 세라믹 재료의 증착을 위한 위치들을 선택하는 단계를 포함한다.

Description

CMC 스택들의 레이저 접합
본 발명은, CMC 층들의 스택(stack)을 접합(joining)시킴으로써 형성되는 가스 터빈(gas turbine) 구성요소들에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 이 스택 상에 적층식으로(additively) 증착되는 세라믹 증착물(ceramic deposit)과 그러한 CMC 층들을 접합시키는 방법에 관한 것이다.
경제적 및 환경적으로, 가스 터빈 엔진 토핑 사이클(engine topping cycle)들을 갖는 복합 사이클 전력 플랜트(combined cycle power plant)들의 효율은 점점 더 높게 요구되고 있다. 이 효율을 달성하기 위하여, 가스 터빈 사이클은 섭씨 1600도 내지 1800도만큼 높은 터빈 입구 온도들에서 동작할 필요가 있다. 이들 온도들에서는, 재료 동작 한계치들에 도달하고 있고, 그리고/또는 냉각 유동 요건들이 너무 증가하여서, 더 높은 입구 온도의 이득이 상쇄된다. 이 난제를 해결하기 위해 사용되었던 하나의 기법은 뜨거운 가스 경로 표면들, 이를테면, 터빈 베인(vane)들 또는 블레이드(blade)들 등을 위해 세라믹 매트릭스 복합물(CMC; ceramic matrix composite) 재료들을 사용하는 것이다. 적절한 재료 부류의 예는 산화물-산화물 복합물들이다. 그러한 재료들의 모놀리식 구조(monolithic construction)는 문제가 있고, 구성요소를 완료하기 위해 스태킹되는(stacked) CMC 층들의 사용이 제안되었다. Burke 등에 의한 미국 특허 번호 7,247,003은 그러한 구조를 개시한다. 그러나, 그러한 구조에 대한 하나의 난제는, CMC 층들이 본딩되는(bonded) 것이 아니라, 대신에 이 CMC 층들이 금속 배킹(backing) 상에 볼트로 죄어진다는(bolted) 것이다. 압력 면 상에서 뿐만 아니라 흡인 면 상에서의 매우 높은 열 부하들은, 이 구성에서 금속 배킹의 구조적 손상으로 이어질 수 있다. 구조적 요건들 외에도, CMC 스택들은 오버레이 코팅(overlay coating) 접착에 대한 이슈(issue)를 제기할 수 있으며, 여기서, 오버레이 코팅은 예컨대 세라믹 열 장벽 코팅(TBC; thermal barrier coating)일 수 있다. 그에 따라서, 개선을 위한 여지가 기술분야에 남아 있다.
본 발명은 다음을 도시하는 도면들을 고려하여 다음의 설명에서 설명된다:
도 1은 CMC 스택 및 이 CMC 스택 상에 세라믹 증착물이 형성된 가스 터빈 구성요소의 예시적인 실시예의 사시도이다.
도 2는 오버레이 코팅이 추가된 후에 예시된, 라인(line) 2-2를 따른, 도 1의 세라믹 증착물의 단면도이다.
도 3은 가스 터빈 구성요소의 대안적인 예시적인 실시예의 사시도이다.
도 4는 인접한 CMC 층들 사이의 계면의 개략적인 예시이다.
도 5는 도 1의 세라믹 증착물을 형성하는 방법을 개략적으로 예시한다.
본 발명자들은, 개선된 구조적 무결성, 층들 사이의 개선된 밀봉, 및 임의의 적용되는 오버레이어(overlayer)의 개선된 접착을 제공하는, 혁신적인 CMC 라미네이트(laminate) 구조를 창안했다. 제안된 구조는 CMC 스택 상에 적층식으로 형성된 세라믹 증착물을 포함한다. 세라믹 증착물은, 이 세라믹 증착물이 적어도 2개의 인접한 CMC 층들을 서로 본딩시키도록(bond), 적용될 수 있다. 세라믹 증착물은 또한, 이 세라믹 증착물이 오버레이어의 접착력을 증가시킬 융기 구조를 형성하도록, 증착될 수 있다. 세라믹 증착물은 CMC 층들이 함께 본딩되는 유일한 방식일 수 있고, 세라믹 증착물은 기밀 밀봉부를 형성할 수 있으며, 따라서 연소 가스들은 CMC 층들 사이를 통과하지 않는다. 대안적으로, CMC 층들은 또한, 종래의 수단을 사용하여, 이를테면 접착제를 이용하여 함께 본딩 및 밀봉될 수 있으며, 따라서 인접한 CMC 층들 사이의 계면은 하나 또는 그 초과의 세라믹 증착물들과 접착제의 결합을 사용하여 본딩 및 밀봉될 수 있다. 본 발명자들은 또한, 적층 가공 프로세스(additive manufacturing process)를 통해 세라믹 증착물을 형성하기 위한 세라믹 분말을 가열 및 용융시키기 위해 레이저 빔(laser beam)을 사용하여 세라믹 증착물을 적용하기 위한 방법을 창안했다.
Marini 등에 의한 미국 공개 번호 2007/0075455에서 개시된 바와 같이, 단일 CMC 층의 에지(edge)를 용융시키는 것이 알려져 있다. 그러나, Marini는 단지 내마모성 또는 경도를 개선시키기 위하여 단일 층의 자유 에지를 밀봉하는 것을 개시하고, 이는 매끄러운 코팅/증착물을 야기한다. 본원에서 개시된 방법은, 더 거칠며 그러므로 Mariana의 매끄러운 코팅보다 오버레이어 접착에 더욱 적합할 수 있는 세라믹 증착물을 이용하여, 복수의 CMC 층들을 이들이 접하는 에지들을 따라 함께 본딩한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 각각의 CMC 층은 임의의 본딩(bonding) 동작 전에는 이산의 구조이다. 즉, 각각의 CMC 층이 자신의 조성(composition)의 일부로서 수지 재료를 포함할 수 있지만, 접경한 CMC 층들은, 임의의 개별적인 CMC 층 내에 존재할 수 있는 매트릭스 재료에 의해 함께 본딩되지 않는다. 그에 따라서, CMC 층 자체가 수지 재료에 의해 함께 본딩된 섬유 층들을 포함할 수 있다는 점에서, CMC 층 자체가 라미네이트일 수 있지만, 본원에서 각각의 CMC 층은 단일 이산 CMC 층으로 간주된다.
도 1은 CMC 스택(12) 및 이 CMC 스택(12) 상에 세라믹 증착물(14)이 형성된 가스 터빈 구성요소(10)의 예시적인 실시예의 예시이다. CMC 스택(12)은 복수의 CMC 층들(16), 이를테면 산화물-산화물 복합물을 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 각각의 CMC 층(16)은 구성요소(10)의 에어포일(airfoil) 부분(20)의 층(18)의 형태로 있으며, 여기서, 구성요소(10)는 가스 터빈 엔진 블레이드 또는 베인일 수 있다. 금속 코어(core)(30)가 또한 포함된다. 이 예시적인 실시예에서, 금속 코어(30)는 냉각 채널(channel)들로서 기능할 수 있는 캐비티(cavity)들을 갖도록 부분적으로 중공적이다. 이 구성에서, CMC 스택(12)의 CMC 층들(16)이 연소 가스들로부터 금속 코어(30)를 보호하는 한편, 금속 코어(30)는 구성요소(10)에 강도를 제공한다. 그러나, 본 개시내용은 그러한 특정 구조로 제한되는 것으로 여겨지지 않고, 본 교시는 당업자에 의해 이해될 바와 같이 더욱 광범위하게 적용될 수 있다.
세라믹 증착물(14)은, 에지 용접 비드(bead)와 유사한, 인접한 CMC 층들(32)을 함께 본딩시키는 비드의 형상으로 있다. 인접한 CMC 층들(32)은 이러한 인접한 CMC 층들(32) 사이의 계면(34)(예컨대, 접합면들에 의해 정의된 영역)을 정의하며, 이 계면(34)은 둘레(36)를 갖는다. 세라믹 증착물(14)은 둘레(36)의 일부를 따라 연장될 수 있거나, 또는 세라믹 증착물(14)은 전체 둘레(36)를 따라 연장될 수 있다. CMC 스택(12)의 다양한 실시예들은, 둘레(36)의 일부를 따라 연장되는 세라믹 증착물들(14), 전체 둘레(36)를 따라 연장되는 세라믹 증착물들(14), 또는 이 둘의 결합을 포함할 수 있다. 세라믹 증착물(14)의 전체 연장부 또는 부분 연장부의 선택, 및/또는 인접한 CMC 층들(32) 사이의 접착제의 사용은, 완료될 때 구성요소(10)의 원하는/미리 결정된 기계적 특성에 기반할 수 있다. 예컨대, 세라믹 증착물(14)을 이용하는 부분 에지 본딩이 구조 내의 일부 유연성을 허용하는 반면에, 접착제 단독, 또는 접착제 및 에지 본딩은 더 강한/덜 유연한 구조를 제공할 수 있다. 구성요소(10)에서 원하는 기계적 특성을 달성하기 위해, 에지 본딩, 접착제, 및/또는 볼트로 죄기(bolting)의 임의의 결합이 사용될 수 있다.
게다가, 세라믹 증착물(14)의 공극율은, 예컨대 투과율 및 강성률을 포함하는 원하는 기계적 특성을 달성하기 위해, 대략 40 퍼센트(percent) 내지 90 퍼센트에 있도록 증착 프로세스를 제어함으로써, 제어될 수 있다. 비-투과성(기밀) 세라믹 증착물로서 형성될 때, 그리고 인접한 CMC 층들(32) 사이에 형성될 때, 세라믹 증착물(14)이 인접한 CMC 층들(32)을 밀봉하여서, 연소 가스들은 이러한 인접한 CMC 층들(32) 사이를 통과하여 금속 코어(30)에 도달할 수 없다. 세라믹 증착물(14)의 공극율은 또한, 세라믹 증착물(14)의 탄성률(강성률)을 제어한다. 세라믹 증착물(14)의 스트레인 공차(strain tolerance)가 탄성률과 연관된다. 그러므로, 공극율을 제어하는 것은, 세라믹 증착물의 강성률 뿐만 아니라 스트레인 공차도 제어할 수 있다. 그에 따라서, 인접한 CMC 층들 사이의 유연 본드(compliant bond)(고정부)가 원해지면, 세라믹 증착물(14)은 더욱 다공성으로 만들어질 수 있다. 대안적으로, 강체 본드가 바람직하면, 세라믹 증착물(14)은 덜 다공성으로 만들어질 수 있다. 기계적 특성들이 세라믹 증착물(14) 전체에 걸쳐 균일하도록, 또는 원해질 때, 기계적 특성들이 주어진 세라믹 증착물(14) 내에서 또는 세라믹 증착물(14)별로 국부적으로 변하도록, 기계적 특성들은 제어될 수 있다.
도 2는 오버레이어(38)가 추가된, 라인 2-2를 따른, 도 1의 세라믹 증착물(14)의 단면도이다. 세라믹 증착물(14)은 비드를 형성하며, 이 비드는, 인접한 CMC 층들(32)의 코너(corner)들(40)을 접합하여서 연소 가스들이 계면(34)을 통과하는 것을 방지하는, 이러한 인접한 CMC 층들(32) 사이의 밀봉부(42)를 형성한다. 세라믹 증착물(14)은 개개의 CMC 층들(16)의 에지 면들(46)에 의해 형성되는, 구성요소(10)의 표면(44)에 대해 융기된다. 그에 따라서, 예시적인 실시예에서, 세라믹 증착물은 전체 에지 면(46)을 덮지 않는다. 세라믹 증착물(14)이 하나의 에지 면(46)의 양쪽 코너들에서 형성되면, 세라믹 증착물(14)로 덮이지 않은, 에지 면(46)의, 그리고 그에 따른 표면(44)의 나머지(48)가 여전히 있을 수 있다. 표면(44)에 비해 세라믹 증착물(14)의 높아진 형상(elevated nature)은, 오버레이어(38)에 대한 접착력을 증가시키는 더 큰 표면적을 제공한다. 세라믹 증착물(14)은 또한, 오버레이어(38)를 더욱 잘 체결할 수 있는 피처(feature)들, 이를테면, 그루브(groove)들, 오버행(overhang)들 등을 포함하도록 형상화될 수 있다. 이들은 결국, 오버레이어(38)의 설계 수명 및 파쇄 저항을 개선시킨다.
도 3은 세라믹 증착물(14')이 구성요소의 표면(44) 상에 패턴(pattern)을 형성하는 대안적인 예시적인 실시예의 예시이다. 세라믹 증착물(14')은 적어도 2개의 인접한 CMC 층들(32)의 개개의 에지 면들(46)에 본딩되며, 그리고 세라믹 증착물(14')이 개개의 계면(34)에 걸쳐 이어지기 때문에, 세라믹 증착물(14')은 인접한 CMC 층들(32)을 서로 고정시킨다. 위와 같이, 미리 결정된 기계적 특성들을 생성하기 위해, 기계적 특성들은 패턴 내에서 원해지는 대로 제어될 수 있다. 예컨대, 트레일링(trailing) 에지(50)를 향하여, 세라믹 증착물(14')은, 구조적 무결성을 위해, 더 조밀하게 되고 그에 따라 더욱 강체가 되도록 증착될 수 있다. 리딩(leading) 에지(52)를 향하여, 세라믹 증착물(14')은 더욱 다공성이고 유연하여서, 충격들을 흡수하는 자신의 능력을 증가시켜서, 이물질 손상(FOD; foreign object damage)을 감소시킬 수 있다. 다른 예에서, 세라믹 증착물(14')은, 기밀이지만 금속 코어(30)에 근접한 CMC 스택(12)의 사소한 변형을 허용하기에 충분한 다공성이 되도록 형성될 수 있으며, 그럴 경우, 이는 궁극적인 구조적 안정성을 제공한다.
십자형 패턴이 도시되지만, 당업자들에 의해 이해될 바와 같이, 임의의 패턴이 사용될 수 있다. 예컨대, 패턴의 비드들은 서로 더 가까이 이격될 수 있으며, 여기서, 더 큰 오버레이어 접착력이 추구된다. 마찬가지로, 추구되는 구조적 무결성, 유연성, 및 오버레이어 접착력의 균형을 달성하기 위해, 세라믹 증착물(14, 14')의 높이, 폭, 종횡비(예컨대, 높이/두께 대 폭의 측면에서, 3:1 내지 5:1), 단면 형상, 및 표면 거칠기가 또한, 국부적으로 제어될 수 있다.
도 4는 인접한 CMC 층들(32), 그리고 인접한 CMC 층들(32) 사이의 계면(34)의 개략적인 예시이다. 계면(34)은 접합 영역과 유사한, 인접한 CMC 층들(32) 사이에서의 영역에 의해 정의된다. CMC 층들(16)의 개구들(60)은 금속 코어(30)(미도시)를 수용하고, 계면(34)은 개구들(60)과 CMC 스택(12) 밖의 연소 가스들 사이에 있다. 그러므로, 계면(34)은, 연소 가스가 개구들(60) 및 이 개구들(60) 안의 금속 코어(30)에 도달하지 않도록, CMC 층들(16) 사이의 연소 가스들의 침입(intrusion)을 방지하기 위해 밀봉될 수 있다. 밀봉부는, 계면(34)의 전체 둘레(36) 주위에 세라믹 증착물(14)을 형성함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 밀봉부는, 둘레(36) 주위에 연속적인 밀봉부를 제공하는 방식으로, 접착제(62)와 하나 또는 그 초과의 세라믹 증착물들(14)을 결합함으로써 달성될 수 있다.
접착제(62)는, 적용되는 경우, 인접한 CMC 층들(32) 사이의 상대적 움직임을 거의 허용하지 않을 수 있다. 세라믹 증착물(14)은 인접한 CMC 층들(32)의 에지들(40)을 고정시키지만, 계면(34)으로 연장되지 않고, 그러므로 인접한 CMC 층들(32) 사이의 더 많은 상대적 움직임을 허용할 수 있다. 그에 따라서, 계면(34)은, 설계 요건들에 따라 각각의 계면(34) 내에서 국부적으로 상대적 움직임을 제어하도록 맞춤화될 수 있다.
도 5는 세라믹 증착물(14, 14'), 그리고 특히 도 1의 세라믹 증착물(14)을 형성하는 방법의 예시적인 실시예를 개략적으로 예시한다. 이 예시적인 실시예에서, 세라믹 증착물은, 세라믹 재료를 용융시키기 위해, 에너지 빔 소스(energy beam source)(72), 이를테면 레이저로부터 방출된 에너지 빔(70)을 트래버싱(traversing)함으로써 형성된다. 그런 다음, 용융된 세라믹 재료가 냉각되어 세라믹 증착물(14)이 형성된다. 에너지 빔 소스(72)는 512 나노미터(nanometer) 파장을 갖는 녹색 레이저 시스템(system)일 수 있으며, 대략 50 마이크로미터(micrometer)의 스팟(spot) 크기를 갖는 레이저 빔을 생성할 수 있다.
용융되는 세라믹이 CMC 층들(16)로부터의 세라믹이도록, 프로세스는 자생적일 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에도, 세라믹 분말(74)이 충전제로서 사용되며, 그리고 세라믹 증착물(14)이 형성되어야 할 표면(44) 상에 미리 배치될 수 있다. 세라믹 분말(74)은 일(1) 미크론(micron) 및 그 초과의 입자들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에도, 세라믹 분말(74)은, 세라믹 분말 소스(80)로부터 전달 튜브(tube)(82)를 통해 전달되는 세라믹 분말 스트림(stream)(78)을 통해 프로세스 위치(76)에 공급될 수 있다. 다른 실시예들은 세라믹 증착물을 위한 세라믹 충전제 재료를 제공하기 위해 페이스트(paste), 테이프(tape) 또는 리본(ribbon)을 사용할 수 있다. 용융될 세라믹은, CMC 층들(16)의 일부이든 또는 별개의 충전제 재료이든 간에, 열 에너지를 포획하기 위하여, 선택된 에너지 빔(70)에 반-투명하거나 또는 불-투명할 수 있다. 충전제 재료는, 바인더(binder) 재료와 함께 또는 바인더 재료 없이, 제공될 수 있다.
세라믹 증착물(14)을 형성하기 위한 프로세스는 반복적일 수 있다. 그러한 예시적인 실시예에서, 세라믹 증착물(14)은 층들로 쌓아 올려질 수 있으며, 여기서, 각각의 층은, 위에서 개시된 방식으로 세라믹을 용융시킴으로써 생성된다. 각각의 층은, 십(10) 미크론의 두께 내지 이(2) 밀리미터(millimeter)의 두께일 수 있다. 구성요소(10)가 세라믹 분말(미도시)의 베드(bed)에 포지셔닝되고(positioned), 개개의 층이 형성되고, 구성요소가 하강되며, 그리고 앞서 형성된 층 상에 다음 차례의 층이 형성될 수 있다. 그러한 프로세스는 일차원(1D; one dimensional) 프린트(print)들(세라믹 증착물(14)), 이차원(2D; two dimensional) 프린트들(세라믹 증착물(14')), 및 삼차원(3D; three dimensional) 세라믹 증착물들을 허용할 것인데, 이는, 도 2의 단면도에서, 이를테면 오버행 또는 언더컷(undercut)을 이용하여, 세라믹 증착물(14)의 단면 형상이 CMC 스택(12)에 오버레이어(38)를 더욱 잘 접착시키도록 원해지는 대로 엔지니어링될(engineered) 수 있다는 것을 의미한다.
본원에서 제안된 혁신적인 구성요소 및 방법은, 개선된 구조적 무결성 및 오버레이어 접착력을 갖는 가스 터빈 구성요소들의 제조를 가능하게 한다. 이들 개선들은, 인접한 CMC 층들 사이에 국부적으로 맞춤화될 뿐만 아니라, 복수의 CMC 층들에 걸쳐 이어지는, 구성요소의 구역들에 국부적으로 맞춤화되어서, 설계 유연성을 증가시킬 수 있다. 그에 따라서, 이는 기술분야에서의 상당한 개선을 표현한다.
본 발명의 다양한 실시예들이 본원에서 설명 및 도시되었지만, 그러한 실시예들이 예로서만 제공된다는 것이 자명할 것이다. 본원의 발명을 벗어나지 않으면서, 많은 변형들, 변화들 및 치환들이 이루어질 수 있다. 그에 따라서, 본 발명이 첨부된 청구항들의 사상 및 범위에 의해서만 제한되는 것이 의도된다.

Claims (10)

  1. 가스 터빈 엔진(gas turbine engine) 구성요소(10)를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
    분리된 CMC 층들의 스택(stack)을 형성하기 위해, 금속 코어(core)(30)를 따라 복수의 CMC 층들(16)을 스태킹(stacking)하는 단계 ―상기 복수의 CMC 층들의 인접한 에지(edge) 면들(46)이 표면(44)을 정의함―;
    상기 복수의 CMC 층들의 개개의 에지 면들에서 상기 복수의 CMC 층들의 적어도 일부를 함께 본딩시키기(bond) 위해, 상기 표면의 선택된 부분들에만 세라믹(ceramic) 재료를 적층식으로(additively) 증착시키는 단계; 및
    결과적 구성요소의 미리 결정된 기계적 특성을 달성하기 위해, 상기 세라믹 재료(14)의 증착을 위한 위치들을 선택하는 단계
    를 포함하는,
    가스 터빈 엔진 구성요소(10)를 제조하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 CMC 층들의 적어도 일부 사이에 접착제를 적용하는 단계; 및
    상기 접착제를 적용하기 위한, 그리고 인접한 CMC 층들 사이의 가스의 침입(intrusion)에 대비하여 밀봉하기 위해 상기 세라믹 재료를 적층식으로 증착시키기 위한 위치들을 선택하는 단계
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 엔진 구성요소(10)를 제조하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 표면 위로 연장되는 세라믹 증착물(deposit)을 형성하기 위해, 상기 세라믹 재료를 적층식으로 증착시키는 단계; 및
    상기 표면에 대한 오버레이어(overlayer)를 상기 세라믹 증착물 위에 증착시키는 단계
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 엔진 구성요소(10)를 제조하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 CMC 층들 중 2개의 CMC 층들의 인접한 에지 면들 사이의 계면을 따라, 상기 인접한 에지 면들 사이에 밀봉부를 형성하기 위해, 상기 세라믹 재료를 적층식으로 증착시키는 단계
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 엔진 구성요소(10)를 제조하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 기계적 특성에 기여하는 데 영향력 있는, 상기 세라믹 재료의 미리 결정된 공극율을 달성하기 위해, 상기 세라믹 재료를 적층식으로 증착시키는 단계를 제어하는 단계
    를 더 포함하는,
    가스 터빈 엔진 구성요소(10)를 제조하는 방법.
  6. 제1 항에 따른 방법에 의해 형성되는 가스 터빈 엔진 베인(vane)으로서,
    상기 세라믹 재료는 상기 베인의 트레일링(trailing) 에지에 근접하게 증착되는,
    가스 터빈 엔진 베인.
  7. 가스 터빈 엔진 구성요소로서,
    적어도 2개의 CMC 층들을 포함하는 스택 ―인접한 CMC 층들은 상기 인접한 CMC 층들 사이에 매트릭스(matrix) 재료가 없는 계면을 정의함―; 및
    상기 적어도 2개의 CMC 층들의 에지들에 본딩된(bonded) 세라믹 증착물
    을 포함하며,
    상기 세라믹 증착물은 상기 적어도 2개의 CMC 층들을 서로 고정시키는,
    가스 터빈 엔진 구성요소.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 에지들은 표면을 정의하고, 상기 세라믹 증착물은 상기 표면의 나머지에 비해 융기되는,
    가스 터빈 엔진 구성요소.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 계면은 둘레를 정의하고, 상기 세라믹 증착물은 상기 둘레에서 상기 계면을 밀봉하는 비드(bead)를 형성하는,
    가스 터빈 엔진 구성요소.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 에지들은 표면을 정의하고, 상기 세라믹 증착물은 상기 표면에 본딩된 패턴(pattern)을 정의하며, 상기 패턴은 접경한 CMC 층들을 서로 고정시키는,
    가스 터빈 엔진 구성요소.
KR1020187028585A 2016-03-18 2017-02-20 Cmc 스택들의 레이저 접합 KR20180118762A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/073,967 2016-03-18
US15/073,967 US20170268344A1 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Laser joining of cmc stacks
PCT/US2017/018575 WO2017160475A1 (en) 2016-03-18 2017-02-20 Laser joining of cmc stacks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180118762A true KR20180118762A (ko) 2018-10-31

Family

ID=58266730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187028585A KR20180118762A (ko) 2016-03-18 2017-02-20 Cmc 스택들의 레이저 접합

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170268344A1 (ko)
EP (1) EP3429978A1 (ko)
KR (1) KR20180118762A (ko)
CN (1) CN108779030A (ko)
RU (1) RU2711564C1 (ko)
WO (1) WO2017160475A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10443410B2 (en) * 2017-06-16 2019-10-15 General Electric Company Ceramic matrix composite (CMC) hollow blade and method of forming CMC hollow blade
CN108582416B (zh) * 2018-04-25 2020-09-08 湖南筑巢智能科技有限公司 一种大中型陶瓷器制造方法
US11384028B2 (en) 2019-05-03 2022-07-12 Raytheon Technologies Corporation Internal cooling circuits for CMC and method of manufacture
US20210229317A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-29 General Electric Company CMC Laminate Components Having Laser Cut Features

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9827889D0 (en) * 1998-12-18 2000-03-29 Rolls Royce Plc A method of manufacturing a ceramic matrix composite
US6441341B1 (en) * 2000-06-16 2002-08-27 General Electric Company Method of forming cooling holes in a ceramic matrix composite turbine components
US6984277B2 (en) * 2003-07-31 2006-01-10 Siemens Westinghouse Power Corporation Bond enhancement for thermally insulated ceramic matrix composite materials
RU2261334C1 (ru) * 2003-12-22 2005-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" Многослойное высокотемпературное теплозащитное керамическое покрытие
US7153096B2 (en) * 2004-12-02 2006-12-26 Siemens Power Generation, Inc. Stacked laminate CMC turbine vane
US7255535B2 (en) * 2004-12-02 2007-08-14 Albrecht Harry A Cooling systems for stacked laminate CMC vane
US7247003B2 (en) * 2004-12-02 2007-07-24 Siemens Power Generation, Inc. Stacked lamellate assembly
US7435058B2 (en) * 2005-01-18 2008-10-14 Siemens Power Generation, Inc. Ceramic matrix composite vane with chordwise stiffener
US20070075455A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Siemens Power Generation, Inc. Method of sealing a free edge of a composite material
US7819625B2 (en) * 2007-05-07 2010-10-26 Siemens Energy, Inc. Abradable CMC stacked laminate ring segment for a gas turbine
RU2464450C1 (ru) * 2011-04-25 2012-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Вакууммаш" Способ изготовления многослойной лопатки турбомашины
CN106030039A (zh) * 2014-02-25 2016-10-12 西门子公司 具有深度变化材料性质的涡轮机部件热障涂层

Also Published As

Publication number Publication date
RU2711564C1 (ru) 2020-01-17
CN108779030A (zh) 2018-11-09
US20170268344A1 (en) 2017-09-21
EP3429978A1 (en) 2019-01-23
WO2017160475A1 (en) 2017-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11155502B2 (en) Method to additively manufacture a fiber-reinforced ceramic matrix composite
KR20180118762A (ko) Cmc 스택들의 레이저 접합
CN107667007B (zh) 具有陶瓷面板和陶瓷毡的夹层布置
CA2945233C (en) Repair methods utilizing additively manufacturing for rotor blades and components
JP5519905B2 (ja) 小さくて複雑な特徴部を有するｃｍｃ物品
US10184346B2 (en) Seal, method for producing a seal and turbomachine
CN106640206B (zh) 单面板或多面板的制造
US7887929B2 (en) Oriented fiber ceramic matrix composite abradable thermal barrier coating
US20170328223A1 (en) Hybrid ceramic matrix composite materials
CN104541025A (zh) 包含陶瓷基材料的翼型构件及其过程
CN104662274A (zh) 通过增材制造技术制备的超级冷却的涡轮区段组件
JP2008133183A (ja) 小さくて複雑な特徴部を有するｃｍｃ物品の製造方法
WO2007081347A2 (en) Ceramic matrix composite vane with chordwise stiffener
JP2019011506A (ja) 予備焼結プリフォームを作製する方法
US20180238178A1 (en) Hybrid ceramic matrix composite components for gas turbines
US11434781B2 (en) Frangible gas turbine engine airfoil including an internal cavity
US11111815B2 (en) Frangible gas turbine engine airfoil with fusion cavities
US9845685B2 (en) Process for producing a run-in coating
US20190106990A1 (en) Hybrid components with internal cooling channels
US11028704B2 (en) Turbine blade assembly including multiple ceramic matrix composite components
KR102241876B1 (ko) 적층제조방식을 이용한 고온부품 및 그 제조방법
US20150183691A1 (en) Manufacturing method and repairing method

Legal Events

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