RU2218451C2 - Изделие с теплоизолирующим слоем, подвергаемое воздействию горячего газа, а также способ его изготовления - Google Patents
Изделие с теплоизолирующим слоем, подвергаемое воздействию горячего газа, а также способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218451C2 RU2218451C2 RU99114831/02A RU99114831A RU2218451C2 RU 2218451 C2 RU2218451 C2 RU 2218451C2 RU 99114831/02 A RU99114831/02 A RU 99114831/02A RU 99114831 A RU99114831 A RU 99114831A RU 2218451 C2 RU2218451 C2 RU 2218451C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trioxide
- insulating layer
- product according
- pseudotrioxide
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
- C23C4/11—Oxides
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструктивным элементам для каналов горячих газов, в частности лопаткам турбин, жарозащитным экранам и т.д., содержащим металлическое основание из сверхсплава на основе никеля, кобальта или железа. Повышающий адгезию слой действует также в качестве образователя оксида алюминия/оксида хрома. Теплоизолирующий слой состоит из триоксида или псевдотриоксида со структурой пирохлора или перовскита, являющихся фазостабильными между комнатной температурой и температурой плавления. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления таких конструктивных элементов атмосферным плазменным напылением или способом электронно-лучевого PVD. Техническим результатом изобретения является создание изделий с теплоизолирующим слоем, стойким к воздействию горячего газа. 3 с. и 19 з.п.ф-лы, 5 ил.
Description
Объектом изобретения является изделие с керамическим покрытием, в частности конструктивный элемент, для использования в канале горячих газов, в частности в промышленных газовых турбинах. Изобретение относится также к способу изготовления изделия с теплоизолирующим слоем.
Такое изделие содержит основание из металлического сплава на основе никеля, кобальта или железа. Подобные изделия служат прежде всего в качестве конструктивного элемента газовой турбины, в частности в качестве лопаток газовой турбины или жарозащитных экранов. Конструктивные элементы подвержены воздействию потока горячих агрессивных газов сгорания. Поэтому они должны выдерживать высокие тепловые нагрузки. Кроме того, требуется, чтобы эти конструктивные элементы были стойкими к окислению и коррозии. Прежде всего к подвижным конструктивным элементам, например лопаткам газовой турбины, однако и к неподвижным конструктивным элементам должны предъявляться далее механические требования. Мощность и КПД газовой турбины, в которых находят применение нагружаемые горячим газом конструктивные элементы, возрастают по мере повышения рабочей температуры. Для достижения высокого КПД и высокой мощности особенно нагруженные высокими температурами компоненты газовых турбин покрывают керамическим материалом. Он действует как теплоизолирующий слой между потоком горячего газа и металлической подложкой.
От потока агрессивного горячего газа металлическое основание защищают покрытиями. При этом современные конструктивные элементы имеют в большинстве случаев несколько покрытий, выполняющих соответственно специфические задачи. Таким образом, имеет место многослойная система.
Поскольку мощность и КПД газовой турбины возрастают по мере повышения рабочей температуры, постоянно предпринимались попытки достичь более высокой мощности газовых турбин за счет усовершенствования системы покрытия.
Первое предложение по усовершенствованию состоит в оптимизации адгезионного покрытия. В патенте США 4321310 предложено наносить адгезионное покрытие из MCrAlY так, чтобы оно имело небольшую шероховатость поверхности. На нем образуется затем слой оксида алюминия. За счет этого должно достигаться существенное повышение адгезии теплоизолирующего слоя.
В патенте США 4880614 предложено наносить между адгезионным слоем из MCrAlY и металлическим основанием высокочистый слой алюминия. Этот алюминий служит для образования на адгезионном слое плотного слоя Аl2О3. Благодаря этой мере должен быть повышен срок службы конструктивных элементов с покрытием.
В патенте США 5238752 раскрыт адгезионный слой из алюминидов никеля или алюминидов платины. На этом адгезионном слое образуется слой оксида алюминия. На него наносят теплоизолирующий слой.
В патенте США 5262245 указано, что слой оксида алюминия в качестве оксидирующего слоя образуется из материала основания. Основание содержит для этой цели сплав на основе никеля, имеющий легирующие компоненты с высокой оксидообразующей способностью.
В патенте США N 4676994 раскрыто нанесение на основание слоя, образующего оксид алюминия. На поверхности этого слоя образуется оксид алюминия. На него напыляют плотное керамическое покрытие. Это керамическое покрытие состоит из плотного достехиометрического керамического материала. Он может быть оксидом, нитридом, карбидом, боридом, силицидом или иным огнеупорным керамическим материалом. На это керамическое покрытие наносят теплоизолирующий слой.
В преобладающей части приведенных патентов США говорится о том, что теплоизолирующий слой имеет столбчатую микроструктуру. При этом столбики кристаллитов столбчатой микроструктуры перпендикулярны поверхности основания. В качестве керамического материала приведен стабилизированный оксид циркония. В качестве стабилизатора рассматриваются оксид кальция, оксид магния, оксид церия и предпочтительно оксид иттрия. Стабилизатор требуется для предотвращения фазового превращения кристаллической структуры из кубической в тетрагональную и, наконец, в моноклинную. Стабилизируется, в основном, тетрагональная фаза примерно на 90%.
В патенте США 4321311 предусмотрены объемные дефектные участки в теплоизолирующем слое для снятия напряжений, возникающих в теплоизолирующем слое при изменениях температуры за счет того, что основание и теплоизолирующий слой имеют разные коэффициенты теплового расширения. Теплоизолирующий слой имеет столбчатую структуру, причем между отдельными столбиками покрытия из стабилизированного оксидом иттрия оксида циркония должны оставаться вакансии.
Другое предложение по решению проблемы напряжений при изменениях температуры раскрыто в патенте США 5236787. Здесь между основанием и теплоизолирующим слоем нанесен промежуточный слой, состоящий из металлокерамики. При этом металлическая доля этого промежуточного слоя должна возрастать в направлении основания и убывать в направлении теплоизолирующего слоя. Наоборот, керамическая доля должна быть низкой вблизи основания и высокой вблизи теплоизолирующего слоя. В качестве теплоизолирующего слоя предложен стабилизированный оксидом иттрия оксид циркония с содержанием оксида церия. Теплоизолирующие слои осаждают на основание плазменным напылением или способом PVD. Доля стабилизатора оксид иттрия составляет 8-20 об.%.
В патенте США 4764341 описано связывание тонкого металлического покрытия с керамикой. Для металлического покрытия применяют никель, кобальт, медь, а также сплавы этих металлов. Для связывания металлического слоя с керамической подложкой на последнюю наносят промежуточный оксид, например оксид алюминия, оксид церия, оксид титана или оксид циркония, который при достаточно высокой температуре образует за счет окисления триоксид с включением элемента металлического покрытия.
Задачей изобретения является создание изделия с теплоизолирующим слоем, подвергаемое воздействию горячего газа. Другая задача состоит в создании способа изготовления изделия с теплоизолирующим слоем.
Изобретение исходит из того факта, что прежние материалы теплоизолирующего слоя содержат преимущественно псевдодиоксидную керамику. Под ней следует понимать такие керамические материалы, общую структурную формулу которых можно привести как AB2 или А2В3. Наиболее предпочтительным оказался при этом материал на основе оксида циркония. Однако оксид циркония начиная уже с 900oС показывает явления старения. Они вызваны спеканием теплоизолирующего слоя из оксида циркония. За счет этого в возрастающей степени уменьшаются поры и объемные дефектные участки в теплоизолирующем слое. Напряжения, вызванные разными коэффициентами теплового расширения материала теплоизолирующего слоя и материала основания, могут быть сняты, таким образом, все хуже. Этот процесс спекания усиливается загрязнениями материалов. Дальнейшее усиление он приобретает в результате взаимодействия теплоизолирующего слоя с компонентами горячего газа, материалами основания и материалом адгезионного слоя. Прежде всего применяемый в качестве стабилизатора оксид иттрия требует старения. Поскольку длительный срок службы газовых турбин в режиме полной нагрузки желателен, например, в 10000 часов, допустимая температура поверхности конструктивных элементов с теплоизолирующими слоями из оксида циркония ограничена значением 1250oС. Из-за этой мпксимально допустимой температуры поверхности мощность и КПД газовых турбин установлены и ограничены.
Согласно изобретению изделие содержит теплоизолирующий слой с керамикой с триоксидом или псевдотриоксидом.
Преимущественно оксид имеет структуру пирохлора или перовскита. Материал теплоизолирующего слоя не имеет фазового превращения от комнатной температуры до температуры плавления. Добавки стабилизатора в этом случае не требуется. Температура плавления зависит от соответствующего химического соединения. Она составляет преимущественно свыше 2150oС.
Преимущественно между основанием и теплоизолирующим слоем расположен связывающий слой со связывающим оксидом. Этот слой может быть получен, например, путем нанесения оксида. Предпочтительно связывающий слой образуется, однако, в результате окисления повышающего адгезию слоя, который расположен между теплоизолирующим слоем и основанием. Окисление повышающего адгезию слоя может происходить уже перед нанесением теплоизолирующего слоя или же при использовании изделия в кислородсодержащей атмосфере. Повышающий адгезию слой содержит при этом предпочтительно оксидообразующий металлический элемент. Возможно также, чтобы связывающий слой был образован непосредственно за счет окисления сплава металлического основания. Для этого сплав основания содержит соответствующий металлический элемент. Связывающим оксидом является преимущественно оксид хрома и/или оксид алюминия.
Изделие представляет собой преимущественно конструктивный элемент тепловой машины, например лопатку газовой турбины, компонент жарозащитного экрана камеры сгорания газовой турбины или конструктивный элемент двигателя внутреннего сгорания. Конструктивные элементы газовой турбины, например лопатки турбины или жарозащитные экраны, содержат при этом предпочтительно основание, состоящее из сверхсплава на основе никеля, хрома или железа. На этом основании находится, в частности, повышающий адгезию слой из MCrAlY. Он служит также в качестве слоя для защиты от окисления, поскольку на воздухе или практически в любом другом кислородсодержащем окружении (самое позднее, следовательно, при использовании конструктивного элемента) часть алюминия и/или хрома превращается в оксид. На этом повышающем адгезию слое находится теплоизолирующий слой. Он состоит из триоксида или псевдотриоксида. Последний имеет преимущественно структуру пирохлора или перовскита. Под триоксидом при этом понимается вещество, содержащее атомы более чем трех различных химических элементов. Под псевдотриоксидом понимается вещество, содержащее атомы более чем трех различных химических элементов, однако эти атомы относятся лишь к трем различным группам элементов, причем атомы отдельных элементов в соответственно одной из трех различных групп элементов действуют в кристаллографическом отношении одинаково.
Эти керамические вещества показывают требуемую для теплоизолирующего слоя низкую теплопроводность. Теплопроводность, в частности при повышенных температурах, сравнима с теплопроводностью оксида циркония. Кроме того, керамические вещества теплоизолирующего слоя имеют коэффициент теплового расширения, сопоставимый с коэффициентом теплового расширения материала основания. Коэффициент теплового расширения составляет около 9•10-6/K. Содержащие триоксиды керамические вещества теплоизолирующего слоя преимущественно между комнатной температурой и температурой плавления являются фазостабильными. Таким образом, отпадает необходимость в стабилизаторе, требующем свойство старения. Кроме того, обеспечивается то, что они посредством повышающего адгезию слоя из MCrAlY стабильно сцепляются с основанием. Далее следует подчеркнуть, что скорость выпаривания керамических веществ теплоизолирующего слоя очень мала. Например, скорость выпаривания гафната лантана составляет при 1600oС 0,4 мкм за 1000 часов.
Согласно изобретению задача, направленная на способ нанесения теплоизолирующих слоев, решается за счет того, что покрытие с триоксидом, в частности керамикой со структурой пирохлора и перовскита, осуществляют атмосферным плазменным напылением или способом PVD, например способом EB-PVD (Electron Beam Physical Vapor Deposition). У обоих способов с помощью подходящего выбора параметров можно получить слой нужной пористости. Может быть также получена столбчатая микроструктура. При этом необязательно требуется, чтобы служащий для покрытия исходный материал уже имел те же химические и кристаллографические свойства, что и материал готового покрытия. Прежде всего у гафната тантала возможно применение в способе покрытия в качестве исходного материала порошковой смеси, состоящей из двух диоксидов. Массовое соотношение обоих порошков соответствует при этом стехиометрическому составу полученного затем способом покрытия теплоизолирующего слоя на конструктивном элементе. Например, теплоизолирующий слой из гафната тантала можно получить за счет использования в EB-PVD-процессе в качестве исходного материала смесь оксида гафния и оксида лантана. При этом молярное отношение оксида гафния к оксиду лантана составляет 1,29.
Ниже керамические вещества с триоксидом или псевдотриоксидом для теплоизолирующего слоя, в частности со структурой пирохлора или перовскита, более подробно описаны с помощью примера выполнения. На чертежах изображают:
фиг.1: вид сверху на плоскость структуры пирохлора;
фиг.2: фрагмент элементарной ячейки структуры пирохлора;
фиг.3: стандартную ячейку структуры перовскита;
фиг. 4: стандартную ячейку структуры перовскита, причем она смещена относительно элементарной ячейки из фиг.1 на 1/2, 1/2, 1/2;
фиг.5: сечение фрагмента лопатки турбины.
фиг.1: вид сверху на плоскость структуры пирохлора;
фиг.2: фрагмент элементарной ячейки структуры пирохлора;
фиг.3: стандартную ячейку структуры перовскита;
фиг. 4: стандартную ячейку структуры перовскита, причем она смещена относительно элементарной ячейки из фиг.1 на 1/2, 1/2, 1/2;
фиг.5: сечение фрагмента лопатки турбины.
У теплоизолирующего слоя из керамического вещества с триоксидом со структурой пирохлора кристаллическая структура содержит 88 атомов на элементарную ячейку. Общая структурная формула таких триоксидов гласит А2В2О7. При этом "А" и "В" обозначают ионы металлов. "О" обозначает кислород.
Структура пирохлора описана ниже (фиг.1). Относительно меньшие катионы В координируются с атомами кислорода в форме октаэдра. Эти октаэдры образуют трехмерную решетку, у которой соседние октаэдры делят соответственно один атом кислорода. Относительно большие катионы А находятся при этом в гексагональном кольце, образованном атомами кислорода координационных октаэдров катионов В. Перпендикулярно поверхности кольца над и под соответствующим катионом А находится один атом кислорода. Длина его связи при этом немного короче, чем длина связи с атомами кислорода кольца. Таким образом, катион А координируется с кислородом в форме гексагональной бипирамиды. Другое описание структуры пирохлора (фиг.2) показывает, что структура составлена из двух типов координационных полиэдров катионов. При этом относительно меньший катион В координирует шесть эквидистантных атомов кислорода в форме тригональных антипризм. Больший катион А координируется шестью эквидистантными атомами кислорода и двумя дополнительными атомами кислорода с немного более короткой длиной связи. Эти восемь атомов кислорода образуют повернутый куб вокруг катиона А.
Трудности в описании структуры возникают, в частности, потому, что при различных длинах связей между катионами и атомами кислорода в зависимости от того, какие химические элементы конкретно имеются для катионов А и В, координационные полиэдры искажаются. Поэтому представляется, что дифрактометрические измерения порошка не позволяют сделать выводы о взаимной координации различных атомов. В этом отношении требуется и для характеристики структуры пирохлора достаточно охарактеризовать ее посредством значений 2θ из дифрактометрических измерений порошка. В нижеследующей таблице приведены значения 2θ характерных для пирохлора интенсивностей и соответствующие значения hkl.
2θ - hkl
29.2 - 111
33.2 - 200
47.8 - 220
56.7 - 311
59.4 - 222
69.8 - 400
77.2 - 331
79.6 - 420
89.0 - 511/311
Из-за загрязнений исследуемого порошка могут возникнуть незначительные отклонения от значений 2θ в области первого десятичного разряда. При дифрактометрическом измерении порошка могут возникнуть также систематические погрешности. Они могут, в принципе, сказаться на измеренных значениях 2θ двояким образом. Во-первых, измеренные значения 2θ могут сместиться, в целом, в сторону больших или меньших значений 2θ. При этом, однако, разрыв между двумя соседними значениями 2θ остается одинаковым. Во-вторых, может произойти так, что интенсивности, в целом, появятся на шкале 2θ с большим или меньшим разрывом. Тогда, однако, соотношение разрывов между соседними значениями 2θ у измеренного образца равно соотношению соответствующих разрывов между соседними значениями 2θ в указанной таблице.
29.2 - 111
33.2 - 200
47.8 - 220
56.7 - 311
59.4 - 222
69.8 - 400
77.2 - 331
79.6 - 420
89.0 - 511/311
Из-за загрязнений исследуемого порошка могут возникнуть незначительные отклонения от значений 2θ в области первого десятичного разряда. При дифрактометрическом измерении порошка могут возникнуть также систематические погрешности. Они могут, в принципе, сказаться на измеренных значениях 2θ двояким образом. Во-первых, измеренные значения 2θ могут сместиться, в целом, в сторону больших или меньших значений 2θ. При этом, однако, разрыв между двумя соседними значениями 2θ остается одинаковым. Во-вторых, может произойти так, что интенсивности, в целом, появятся на шкале 2θ с большим или меньшим разрывом. Тогда, однако, соотношение разрывов между соседними значениями 2θ у измеренного образца равно соотношению соответствующих разрывов между соседними значениями 2θ в указанной таблице.
Катионы А и В в общей химической структурной формуле обозначают преимущественно редкоземельные металлы и алюминий (вообще: катионы А3+) и гафний, цирконий и церий (вообще: катионы В4+).
Для теплоизолирующего слоя с триоксидом, в частности со структурой пирохлора, пригодны преимущественно следующие вещества: гафнат лантана (La2Hf2O7), цирконат лантана (La2Zr2O7), гафнат алюминия (Al2Hf2О7), гафнат церия (Ce2Hf2O7), цирконат церия (Ce2Zr2O7), церат алюминия (Al2Ce2O7) и церат лантана (La2Ce2O7). В подходящих материалах покрытия со структурой пирохлора содержатся также псевдотриоксиды. Они могут иметь, например, структурную формулу La2(HfZr)O7 или (CeLa)Hf2O7. Кроме того, принимаются во внимание соединения с нецелочисленными индексами, например La2(Hf1,5Zr0,5)O7. Возможно также, чтобы ионы А и В имели одновременно несколько элементов.
Эти соединения отличаются тем, что по сравнению с замещающими их элементами они имеют диапазон растворимости несколько мол.%. Это предотвращает образование выделений у почти сверх- или достехиометрического состава. Они отличаются также тем, что являются фазостабильными в более широком интервале температур. Это означает, что структура пирохлора сохраняется в ответственном для эксплуатации каналов для горячих газов интервале температур. Так, La2Hf2О7 и La2Zr2O7 изменяют свою кристаллическую структуру лишь при температуре свыше 1500oС. Таким образом, отпадает необходимость также в добавке стабилизатора. Вследствие этого исключено действие стабилизатора, которое усиливает старение материала. Допустимая рабочая температура может быть, следовательно, увеличена до более высоких значений.
Материалы покрытия со структурой перовскита имеют общую химическую структурную формулу АВО3. Соединения со структурой перовскита отличаются от соединений со структурой ильменита, также имеющих общую химическую структурную формулу АВО3, тем, что ионы А относительно меньше по сравнению с ионами В. Структура перовскита в кристаллографическом отношении описана достаточно достоверно. Она существенно меньше, чем структура пирохлора. Структура перовскита содержит четыре атома в элементарной ячейке. На фиг.3 изображена элементарная ячейка структуры перовскита. На фиг.4 изображена элементарная ячейка структуры перовскита, которая смещена относительно элементарной ячейки на фиг. 2 на 1/2, 1/2, 1/2. Меньшие катионы А обозначены сплошными окружностями, большие катионы В - заштрихованными окружностями, а анионы кислорода - полыми окружностями. Как видно из фиг.3 и 4, перовскит представляет собой кубическую структуру. В ней большие ионы В занимают углы элементарного куба, меньшие ионы А - его центр, а ионы О - центры его граней (фиг. 4). Структуру можно также описать так, что большие ионы В и ионы О образуют вместе кубически плотнейшую шаровую упаковку, в которой 1/4 октаэдрических вакансий заняты ионами А. Ионы В координируются соответственно 12 ионами О в форме кубического октаэдра, а с ионами О соседствуют соответственно четыре иона В и два иона А.
В качестве материала для теплоизолирующих слоев применяются предпочтительно следующие соединения: цирконат иттербия (YbZrО3), гафнат иттербия (YbHfO3), цирконат кальция (СаZrO3) и гафнат кальция (CaHfO3). Особенно предпочтительными являются при этом цирконат иттербия и гафнат иттербия.
Также у материалов теплоизолирующих слоев со структурой перовскита не требуется, чтобы все катионы группы А и В относились к одному и тому же элементу. Так, здесь возможны и соединения псевдотриоксида, например со структурной формулой Yb(Zr0,5Hf0,5)O3, и т.п.
Как и материалы покрытия со структурой пирохлора, материалы со структурой перовскита не показывают фазового превращения от комнатной температуры до высоких температурных значений, хотя и не до температуры плавления. По этой причине они являются аналогично предпочтительными, как и материалы покрытия со структурой пирохлора.
На фиг. 5 изображен фрагмент лопатки газовой турбины или элемента жарозащитного экрана камеры сгорания газовой турбины (не показаны). На основание 1, состоящее из суперсплава, в частности, на основе никеля, кобальта или железа, нанесен повышающий адгезию слой 2. Повышающий адгезию слой 2 состоит из сплава металл-хром-алюминий-иттрий (MCrAlY). Повышающий адгезию слой 2 служит для обеспечения адгезии между теплоизолирующим слоем 4 и основанием 1. Содержащийся в повышающем адгезию слое алюминий и/или хром служит в качестве образователя соответственно оксида алюминия или оксида хрома. Он образует связывающий слой 3, в частности плотный пассивный слой, соответственно из оксида алюминия и оксида хрома, который в качестве кислородного барьера защищает основание 1 от окисления. Теплоизолирующий слой 4 наносят на основание 1 предпочтительно атмосферным плазменным напылением или способом PVD, например способом ЕВ-PVD. В случае применения атмосферного плазменного напыления в качестве способа нанесения параметры способа могут быть выбраны так, чтобы в теплоизолирующем слое 4 установилась нужная пористость. С помощью способа EB-PVD можно получить столбчатую структуру теплоизолирующего слоя 4. При этом столбики кристаллитов перпендикулярны поверхности основания 1. Теплоизолирующий слой 4 состоит, например, из гафната лантана. Теплоизолирующий слой 4 имеет относительно рыхлую микроструктуру. Он содержит поры или другие объемные дефектные участки. Также в качестве столбчатой микроструктуры он отличается относительно рыхлой структурой. Эта рыхлая структура обладает определенной склонностью к эрозии в потоке горячего газа. В качестве защиты от таких явлений эрозии поверхность теплоизолирующего слоя 4 может быть расплавлена в плотный и компактный защитный слой 5, как это изображено здесь. Защитный слой 5 может быть получен, например, путем лазерного расплавления.
Возможно также нанесение теплоизолирующего слоя 4 непосредственно на основание 1. В этом случае сплав основания 1 уже выполнен так, что он пригоден для образования связывающего оксида, например оксида хрома и/или оксида алюминия. Этот связывающий оксид образует затем связывающий слой 3.
Claims (22)
1. Изделие, подвергаемое воздействию горячего газа, содержащее металлическое основание (1), с которым связан керамический теплоизолирующий слой (4), содержащий триоксид или псевдотриоксид, отличающееся тем, что триоксид или псевдотриоксид имеют кристаллическую структуру пирохлора со структурной формулой А2В2О7.
2. Изделие по п.1, у которого триоксид или псевдотриоксид представляет собой гафнат металла, цирконат металла, или церат металла, или их смесь.
3. Изделие по п.2, у которого триоксид или псевдотриоксид содержит в качестве элемента для А лантан, алюминий и/или церий.
4. Изделие по п.3, у которого триоксид или псевдотриоксид содержит гафнат лантана.
5. Изделие по любому из пп.1-4, у которого между основанием (1) и теплоизолирующим слоем (4) образован связывающий слой (3), содержащий связывающий триоксид или псевдотриоксид.
6. Изделие по любому из пп.1-5, у которого между основанием (1) и теплоизолирующим слоем (4) образован повышающий адгезию слой (2), образующий связывающий триоксид или псевдотриоксид.
7. Изделие по любому из пп.1-6, у которого связывающий триоксид или псевдотриоксид представляет собой оксид алюминия и/или оксид хрома.
8. Изделие по любому из пп.1-7, у которого триоксид или псевдотриоксид не имеет фазового превращения между комнатной температурой и максимально допустимой рабочей температурой, превышающей 1250°С.
9. Изделие по любому из пп.1-8, у которого триоксид или псевдотриоксид имеет температуру плавления свыше 2150°С.
10. Изделие по любому из пп.1-9, у которого теплоизолирующий слой (4) имеет поры или другие объемные дефектные участки.
11. Изделие по любому из пп.1-10, у которого теплоизолирующий слой (4) имеет столбчатую микроструктуру, причем осевое направление кристаллитов перпендикулярно поверхности основания (1).
12. Изделие по любому из пп.1-11, представляющее собой нагружаемый горячими газами конструктивный элемент двигателя внутреннего сгорания, в частности газовой турбины.
13. Изделие, подвергаемое воздействию горячего газа, содержащее металлическое основание (1), с которым связан керамический теплоизолирующий слой (4), содержащий триоксид или псевдотриоксид, отличающееся тем, что триоксид или псевдотриоксид имеют кристаллическую структуру перовскита со структурной формулой АВО3, причем А обозначает иттербий, а В обозначает гафний или цирконий, или А обозначает кальций, а В - гафний.
14. Изделие по п.13, у которого между основанием (1) и теплоизолирующим слоем (4) образован связывающий слой (3), содержащий связывающий триоксид или псевдотриоксид.
15. Изделие по любому из пп.13 и 14, содержащее между основанием (1) и теплоизолирующим слоем (4) повышающий адгезию слой (2), образующий связывающий триоксид или псевдотриоксид.
16. Изделие по любому из пп.13-15, у которого связывающий триоксид или псевдотриоксид представляет собой оксид алюминия и/или оксид хрома.
17. Изделие по любому из пп.13-16, у которого триоксид или псевдотриоксид не имеет фазового превращения между комнатной температурой и максимально допустимой рабочей температурой, превышающей 1250°С.
18. Изделие по любому из пп.13-17, у которого триоксид имеет температуру плавления свыше 2150°С.
19. Изделие по любому из пп.13-18, у которого теплоизолирующий слой (4) имеет поры или другие объемные дефектные участки.
20. Изделие по любому из пп.13-19, у которого теплоизолирующий слой (4) имеет столбчатую микроструктуру, причем осевое направление кристаллитов перпендикулярно поверхности основания (I).
21. Изделие по любому из пп.13-20, представляющее собой нагружаемый горячими газами конструктивный элемент двигателя внутреннего сгорания, в частности газовой турбины.
22. Способ изготовления подвергаемого воздействию горячего газа изделия, содержащего металлическое основание и керамический теплоизолирующий слой из триоксида или псевдотриоксида, имеющего кристаллическую структуру пирохлора со структурной формулой А2В2О7, причем керамический теплоизолирующий слой наносят на основание (1) плазменным напылением или способом PVD, в частности способом электронно-лучевого PVD.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19651273.5 | 1996-12-10 | ||
DE19651273 | 1996-12-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99114831A RU99114831A (ru) | 2001-07-10 |
RU2218451C2 true RU2218451C2 (ru) | 2003-12-10 |
Family
ID=7814221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99114831/02A RU2218451C2 (ru) | 1996-12-10 | 1997-11-26 | Изделие с теплоизолирующим слоем, подвергаемое воздействию горячего газа, а также способ его изготовления |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6319614B1 (ru) |
EP (1) | EP0944746B1 (ru) |
JP (1) | JP3943139B2 (ru) |
KR (1) | KR100611136B1 (ru) |
DE (1) | DE59703975D1 (ru) |
RU (1) | RU2218451C2 (ru) |
WO (1) | WO1998026110A1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454477C2 (ru) * | 2006-10-02 | 2012-06-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Пирохлорные материалы и создающее тепловой барьер покрытие с этими пирохлорными материалами |
RU2495954C2 (ru) * | 2007-12-18 | 2013-10-20 | Дженерал Электрик Компани | Устойчивые к смачиванию материалы и изготовленные вместе с ними изделия |
RU2502826C2 (ru) * | 2007-12-18 | 2013-12-27 | Дженерал Электрик Компани | Устойчивые к смачиванию материалы и изделия из них |
RU2578625C2 (ru) * | 2010-07-06 | 2016-03-27 | СНЕКМА Сосьете аноним | Тепловой барьер для лопатки турбины со столбчатой структурой с разнесенными столбиками |
RU2701801C2 (ru) * | 2013-11-03 | 2019-10-01 | Эрликон Серфиз Солюшнз Аг, Пфеффикон | Препятствующий оксидированию барьерный слой |
RU2714345C1 (ru) * | 2019-06-21 | 2020-02-14 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Способ получения градиентного нанокомпозитного теплозащитного покрытия |
Families Citing this family (101)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6258467B1 (en) * | 2000-08-17 | 2001-07-10 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Thermal barrier coating having high phase stability |
US6835465B2 (en) * | 1996-12-10 | 2004-12-28 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Thermal barrier layer and process for producing the same |
US6117560A (en) * | 1996-12-12 | 2000-09-12 | United Technologies Corporation | Thermal barrier coating systems and materials |
US6187453B1 (en) | 1998-07-17 | 2001-02-13 | United Technologies Corporation | Article having a durable ceramic coating |
SG71925A1 (en) * | 1998-07-17 | 2000-04-18 | United Technologies Corp | Article having a durable ceramic coating and apparatus and method for making the article |
DE10008861A1 (de) * | 2000-02-25 | 2001-09-06 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Kombinierte Wärmedämmschichtsysteme |
US6680126B1 (en) | 2000-04-27 | 2004-01-20 | Applied Thin Films, Inc. | Highly anisotropic ceramic thermal barrier coating materials and related composites |
US20040101699A1 (en) * | 2001-04-03 | 2004-05-27 | Robert Vassen | Heat insulating layer based on la2zr2o7 for high temperatures |
EP1247941A1 (de) | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbinenschaufel |
JP2003073794A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-03-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 耐熱性被覆部材 |
US7541005B2 (en) * | 2001-09-26 | 2009-06-02 | Siemens Energy Inc. | Catalytic thermal barrier coatings |
DE10200803A1 (de) * | 2002-01-11 | 2003-07-31 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Herstellung eines keramischen Werkstoffes für eine Wärmedämmschicht sowie eine den Werkstoff enthaltene Wärmedämmschicht |
US20030152814A1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-08-14 | Dinesh Gupta | Hybrid thermal barrier coating and method of making the same |
DE10226295A1 (de) * | 2002-06-13 | 2004-01-08 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Wärmedämmschicht aus einem komplexen Perowskit |
DE10250037B3 (de) * | 2002-10-25 | 2004-05-13 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Schutzschichtsystem für nichtoxidische, Si-haltige Substrate und dessen Verwendung |
US7226668B2 (en) | 2002-12-12 | 2007-06-05 | General Electric Company | Thermal barrier coating containing reactive protective materials and method for preparing same |
US6933061B2 (en) | 2002-12-12 | 2005-08-23 | General Electric Company | Thermal barrier coating protected by thermally glazed layer and method for preparing same |
US6893750B2 (en) * | 2002-12-12 | 2005-05-17 | General Electric Company | Thermal barrier coating protected by alumina and method for preparing same |
US6933066B2 (en) * | 2002-12-12 | 2005-08-23 | General Electric Company | Thermal barrier coating protected by tantalum oxide and method for preparing same |
JP4481027B2 (ja) | 2003-02-17 | 2010-06-16 | 財団法人ファインセラミックスセンター | 遮熱コーティング部材およびその製造方法 |
US6803135B2 (en) | 2003-02-24 | 2004-10-12 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Thermal barrier coating having low thermal conductivity |
JP3865705B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2007-01-10 | トーカロ株式会社 | 耐食性および耐熱性に優れる熱遮蔽皮膜被覆材並びにその製造方法 |
JP3981033B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2007-09-26 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
US20050189346A1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-09-01 | Eckert C. E. | Electric heater assembly |
US20050145618A1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-07-07 | Eckert C. E. | Electric heater assembly |
EP1536026A1 (de) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturbeständiges Bauteil |
US6887595B1 (en) | 2003-12-30 | 2005-05-03 | General Electric Company | Thermal barrier coatings having lower layer for improved adherence to bond coat |
US6869703B1 (en) | 2003-12-30 | 2005-03-22 | General Electric Company | Thermal barrier coatings with improved impact and erosion resistance |
US6858334B1 (en) | 2003-12-30 | 2005-02-22 | General Electric Company | Ceramic compositions for low conductivity thermal barrier coatings |
US6875529B1 (en) | 2003-12-30 | 2005-04-05 | General Electric Company | Thermal barrier coatings with protective outer layer for improved impact and erosion resistance |
US20050142393A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-06-30 | Boutwell Brett A. | Ceramic compositions for thermal barrier coatings stabilized in the cubic crystalline phase |
US6916561B1 (en) | 2003-12-30 | 2005-07-12 | General Electric Company | Thermal barrier coatings with lower porosity for improved impact and erosion resistance |
US20050153160A1 (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-14 | Yourong Liu | Durable thermal barrier coating having low thermal conductivity |
US20050238894A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-27 | Gorman Mark D | Mixed metal oxide ceramic compositions for reduced conductivity thermal barrier coatings |
US7255940B2 (en) * | 2004-07-26 | 2007-08-14 | General Electric Company | Thermal barrier coatings with high fracture toughness underlayer for improved impact resistance |
US7666512B2 (en) * | 2004-08-09 | 2010-02-23 | United Technologies Corporation | Thermal resistant environmental barrier coating |
US7166373B2 (en) * | 2004-08-19 | 2007-01-23 | General Electric Company | Ceramic compositions for thermal barrier coatings with improved mechanical properties |
US7476453B2 (en) * | 2004-12-06 | 2009-01-13 | General Electric Company | Low thermal conductivity thermal barrier coating system and method therefor |
US7429424B2 (en) * | 2004-12-06 | 2008-09-30 | General Electric Company | Sintering resistant, low conductivity, high stability thermal barrier coating/environmental barrier coating system for a ceramic-matrix composite (CMC) article to improve high temperature capability |
US7364807B2 (en) * | 2004-12-06 | 2008-04-29 | General Electric Company | Thermal barrier coating/environmental barrier coating system for a ceramic-matrix composite (CMC) article to improve high temperature capability |
JP4969094B2 (ja) * | 2004-12-14 | 2012-07-04 | 三菱重工業株式会社 | 遮熱コーティング部材及びその製造並びにガスタービン |
JP4815797B2 (ja) * | 2004-12-14 | 2011-11-16 | 船井電機株式会社 | 受光装置 |
CA2529781C (en) | 2004-12-14 | 2010-10-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Thermal barrier coating material, thermal barrier member, and member coated with thermal barrier and method for manufacturing the same |
US20060211241A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Christine Govern | Protective layer for barrier coating for silicon-containing substrate and process for preparing same |
US20060210800A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Irene Spitsberg | Environmental barrier layer for silcon-containing substrate and process for preparing same |
EP1707653B1 (de) | 2005-04-01 | 2010-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Schichtsystem |
US20060280954A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Irene Spitsberg | Corrosion resistant sealant for outer EBL of silicon-containing substrate and processes for preparing same |
US7442444B2 (en) * | 2005-06-13 | 2008-10-28 | General Electric Company | Bond coat for silicon-containing substrate for EBC and processes for preparing same |
US20060280955A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Irene Spitsberg | Corrosion resistant sealant for EBC of silicon-containing substrate and processes for preparing same |
US7354651B2 (en) | 2005-06-13 | 2008-04-08 | General Electric Company | Bond coat for corrosion resistant EBC for silicon-containing substrate and processes for preparing same |
US20070292624A1 (en) * | 2005-06-28 | 2007-12-20 | General Electric Company | Low conductivity, thermal barrier coating system for ceramic matrix composite (CMC) articles |
US20080166561A1 (en) * | 2005-08-16 | 2008-07-10 | Honeywell International, Inc. | Multilayered erosion resistant coating for gas turbines |
US7579085B2 (en) * | 2005-08-19 | 2009-08-25 | General Electric Company | Coated silicon comprising material for protection against environmental corrosion |
US7700508B1 (en) | 2005-08-26 | 2010-04-20 | The United States Of Americas As Represented By The Secretary Of The Army | Low conductivity and high toughness tetragonal phase structured ceramic thermal barrier coatings |
EP1783248A1 (de) * | 2005-11-04 | 2007-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Zweilagiges thermisches Schutzschichtsystem mit Pyrochlor-Phase |
EP1790754A1 (de) | 2005-11-24 | 2007-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Schichtsystem mit Gadolinium-Mischkristall-Pyrochlorphase |
CN101312926B (zh) * | 2005-11-25 | 2013-03-27 | 株式会社村田制作所 | 透光性陶瓷及其制造方法、以及光学零件及光学装置 |
US7214409B1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-05-08 | United Technologies Corporation | High strength Ni-Pt-Al-Hf bondcoat |
EP1806432A1 (de) * | 2006-01-09 | 2007-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Schichtsystem mit zwei Pyrochlorphasen |
US7662489B2 (en) * | 2006-01-20 | 2010-02-16 | United Technologies Corporation | Durable reactive thermal barrier coatings |
CA2573585A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-16 | Sulzer Metco Coatings B.V. | A component, an apparatus and a method for the manufacture of a layer system |
DE102006013215A1 (de) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Siemens Ag | Wärmedämmschicht-System |
JP4959213B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-06-20 | 三菱重工業株式会社 | 遮熱コーティング部材及びその製造方法ならびに遮熱コート材料、ガスタービン及び焼結体 |
US20070231589A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-04 | United Technologies Corporation | Thermal barrier coatings and processes for applying same |
US7534086B2 (en) * | 2006-05-05 | 2009-05-19 | Siemens Energy, Inc. | Multi-layer ring seal |
EP1852519B1 (de) * | 2006-05-05 | 2013-08-28 | Sulzer Metco AG (Switzerland) | Verfahren zum Herstellen einer Beschichtung |
CA2582312C (en) * | 2006-05-05 | 2014-05-13 | Sulzer Metco Ag | A method for the manufacture of a coating |
US20080274336A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-11-06 | Siemens Power Generation, Inc. | High temperature insulation with enhanced abradability |
EP1930476A1 (de) * | 2006-12-07 | 2008-06-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Schichtsystem |
US20090188347A1 (en) * | 2007-03-07 | 2009-07-30 | General Electric Company | Treated refractory material and methods of making |
US8105683B2 (en) * | 2007-03-07 | 2012-01-31 | General Electric Company | Treated refractory material and methods of making |
JP2007197320A (ja) * | 2007-03-22 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 耐食性セラミックス及びその製造方法 |
EP1990328B1 (de) | 2007-05-07 | 2011-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Keramisches Pulver, keramische Schicht sowie Schichtsystem aus zwei Pyrochlorphasen und Oxiden |
EP1990327B1 (de) * | 2007-05-07 | 2011-04-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Keramisches Pulver, keramische Schicht und Schichtsystem mit einer Gadolinium-Mischkristall-Pyrochlorphase und Oxiden |
JP5647762B2 (ja) * | 2007-05-07 | 2015-01-07 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft | パイロクロア相と二次酸化物とを有する外側セラミック層を含有してなる層組織 |
ATE514663T1 (de) | 2007-05-07 | 2011-07-15 | Siemens Ag | Keramisches pulver, keramische schicht und schichtsystem mit pyrochlorphase und oxiden |
US7897271B2 (en) * | 2007-12-18 | 2011-03-01 | General Electric Company | Wetting resistant materials and articles made therewith |
US7901798B2 (en) * | 2007-12-18 | 2011-03-08 | General Electric Company | Wetting resistant materials and articles made therewith |
ES2652031T3 (es) | 2008-06-12 | 2018-01-31 | General Electric Company | Compresor centrífugo para entornos de gas húmedo y procedimiento de fabricación |
WO2010004862A1 (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | 日鉱金属株式会社 | 酸化物焼結体、同焼結体からなるスパッタリングターゲット、同焼結体の製造方法及び同焼結体スパッタリングターゲットゲートの製造方法 |
JP5301541B2 (ja) * | 2008-07-07 | 2013-09-25 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 酸化ランタン基焼結体、同焼結体からなるスパッタリングターゲット、酸化ランタン基焼結体の製造方法及び同製造方法によるスパッタリングターゲットの製造方法 |
EP2230329A1 (de) | 2009-03-18 | 2010-09-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Zweilagiges poröses Schichtsystem mit Pyrochlor-Phase |
US20110086163A1 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-14 | Walbar Inc. | Method for producing a crack-free abradable coating with enhanced adhesion |
US10107560B2 (en) | 2010-01-14 | 2018-10-23 | University Of Virginia Patent Foundation | Multifunctional thermal management system and related method |
JP5320352B2 (ja) * | 2010-07-15 | 2013-10-23 | 三菱重工業株式会社 | 遮熱コーティング部材及びその製造方法ならびに遮熱コート材料、ガスタービン及び焼結体 |
JP2012052206A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Hitachi Ltd | 熱遮蔽コーティング膜及びその製造方法、並びにそれを用いた耐熱合金部材 |
US8445111B2 (en) * | 2010-10-14 | 2013-05-21 | Guardian Industries Corp. | Gadolinium oxide-doped zirconium oxide overcoat and/or method of making the same |
EP2450465A1 (de) * | 2010-11-09 | 2012-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Poröses Schichtsystem mit poröserer Innenschicht |
JP5821948B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-11-24 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラス保持用耐火物、および、溶融ガラス保持用耐火物を用いたガラス製造装置、ならびに、該ガラス製造装置を用いたガラス製造方法 |
US20130017387A1 (en) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | James Iii William H | Chemically durable porous glass with enhanced alkaline resistance |
WO2013068315A1 (en) | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Alstom Technology Ltd | High temperature thermal barrier coating |
EP2644824A1 (de) | 2012-03-28 | 2013-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung und Wiederherstellung von keramischen Wärmedämmschichten in Gasturbinen sowie dazugehörige Gasturbine |
WO2014027162A1 (fr) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Snecma | Procédé pour relever la température atteinte par une pièce, notamment de turbomachine |
CN103861662B (zh) | 2012-12-13 | 2016-12-21 | 通用电气公司 | 带有氧化铝阻隔层的防结焦催化剂涂层 |
TWI451905B (zh) * | 2013-01-25 | 2014-09-11 | Univ Nat Chiao Tung | 乙醇重組器觸媒組成物及乙醇重組器觸媒之製備方法 |
CN106905723A (zh) * | 2015-12-23 | 2017-06-30 | 通用电气公司 | 抗结焦的涂层、有抗结焦涂层的制品以及防止制品结焦的方法 |
SG11202008268RA (en) | 2018-03-19 | 2020-10-29 | Applied Materials Inc | Methods for depositing coatings on aerospace components |
EP3959356A4 (en) | 2019-04-26 | 2023-01-18 | Applied Materials, Inc. | METHODS FOR PROTECTING AEROSPACE ELEMENTS AGAINST CORROSION AND OXIDATION |
US11697879B2 (en) | 2019-06-14 | 2023-07-11 | Applied Materials, Inc. | Methods for depositing sacrificial coatings on aerospace components |
CN112979310B (zh) * | 2021-03-18 | 2022-04-19 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种低热导率、高断裂韧性航空航天热障材料及其制备 |
WO2024063892A1 (en) * | 2022-09-21 | 2024-03-28 | Lam Research Corporation | Pyrochlore component for plasma processing chamber |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4321311A (en) * | 1980-01-07 | 1982-03-23 | United Technologies Corporation | Columnar grain ceramic thermal barrier coatings |
US4321310A (en) * | 1980-01-07 | 1982-03-23 | United Technologies Corporation | Columnar grain ceramic thermal barrier coatings on polished substrates |
US4676994A (en) * | 1983-06-15 | 1987-06-30 | The Boc Group, Inc. | Adherent ceramic coatings |
IT1190399B (it) * | 1985-10-04 | 1988-02-16 | Zambon Spa | Processo per la preparazione di composti carbonilici otticamente attivi |
DE3539029A1 (de) * | 1985-11-02 | 1987-05-07 | Bbc Brown Boveri & Cie | Hochtemperatur-schutzschicht und verfahren zu ihrer herstellung |
US4764341A (en) * | 1987-04-27 | 1988-08-16 | International Business Machines Corporation | Bonding of pure metal films to ceramics |
US5223045A (en) * | 1987-08-17 | 1993-06-29 | Barson Corporation | Refractory metal composite coated article |
US5262245A (en) * | 1988-08-12 | 1993-11-16 | United Technologies Corporation | Advanced thermal barrier coated superalloy components |
US4880614A (en) * | 1988-11-03 | 1989-11-14 | Allied-Signal Inc. | Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer |
US5238752A (en) * | 1990-05-07 | 1993-08-24 | General Electric Company | Thermal barrier coating system with intermetallic overlay bond coat |
US5805973A (en) * | 1991-03-25 | 1998-09-08 | General Electric Company | Coated articles and method for the prevention of fuel thermal degradation deposits |
JP3475258B2 (ja) * | 1994-05-23 | 2003-12-08 | 株式会社海水化学研究所 | セラミック被膜形成剤およびその製造方法 |
DE19680223B3 (de) * | 1995-04-03 | 2013-01-17 | General Electric Co. | Verfahren zum Schutz eines Wärmesperren-Überzuges und entsprechendes Bauteil |
WO1996034128A1 (en) * | 1995-04-25 | 1996-10-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Metal substrate with an oxide layer and an anchoring layer |
CH690582A5 (de) * | 1995-06-26 | 2000-10-31 | Gen Electric | Verbundmaterial mit durch mehrere Ueberzüge geschütztem Wärmesperren-Ueberzug. |
US5683825A (en) * | 1996-01-02 | 1997-11-04 | General Electric Company | Thermal barrier coating resistant to erosion and impact by particulate matter |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP52607598A patent/JP3943139B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-26 DE DE59703975T patent/DE59703975D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-26 EP EP97951813A patent/EP0944746B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-26 RU RU99114831/02A patent/RU2218451C2/ru active
- 1997-11-26 KR KR1019997005178A patent/KR100611136B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-11-26 WO PCT/DE1997/002769 patent/WO1998026110A1/de active IP Right Grant
-
1999
- 1999-06-10 US US09/329,760 patent/US6319614B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-09-13 US US09/952,438 patent/US6387526B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454477C2 (ru) * | 2006-10-02 | 2012-06-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Пирохлорные материалы и создающее тепловой барьер покрытие с этими пирохлорными материалами |
US8278232B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Pyrochlore materials and a thermal barrier coating with these pyrochlore materials |
RU2495954C2 (ru) * | 2007-12-18 | 2013-10-20 | Дженерал Электрик Компани | Устойчивые к смачиванию материалы и изготовленные вместе с ними изделия |
RU2502826C2 (ru) * | 2007-12-18 | 2013-12-27 | Дженерал Электрик Компани | Устойчивые к смачиванию материалы и изделия из них |
RU2578625C2 (ru) * | 2010-07-06 | 2016-03-27 | СНЕКМА Сосьете аноним | Тепловой барьер для лопатки турбины со столбчатой структурой с разнесенными столбиками |
RU2701801C2 (ru) * | 2013-11-03 | 2019-10-01 | Эрликон Серфиз Солюшнз Аг, Пфеффикон | Препятствующий оксидированию барьерный слой |
RU2714345C1 (ru) * | 2019-06-21 | 2020-02-14 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Способ получения градиентного нанокомпозитного теплозащитного покрытия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0944746A1 (de) | 1999-09-29 |
KR100611136B1 (ko) | 2006-08-10 |
JP2001505620A (ja) | 2001-04-24 |
EP0944746B1 (de) | 2001-07-04 |
WO1998026110A1 (de) | 1998-06-18 |
US6319614B1 (en) | 2001-11-20 |
DE59703975D1 (de) | 2001-08-09 |
US6387526B1 (en) | 2002-05-14 |
US20020028344A1 (en) | 2002-03-07 |
KR20000057498A (ko) | 2000-09-15 |
JP3943139B2 (ja) | 2007-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2218451C2 (ru) | Изделие с теплоизолирующим слоем, подвергаемое воздействию горячего газа, а также способ его изготовления | |
CA2428363C (en) | Thermal barrier layer and process for producing the same | |
RU2218447C2 (ru) | Изделие, подвергаемое воздействию горячего агрессивного газа, в частности, деталь газовой турбины (варианты) и способ изготовления теплоизоляционного слоя для изделия | |
US20210261465A1 (en) | Ceramic material for high temperature service | |
US6586115B2 (en) | Yttria-stabilized zirconia with reduced thermal conductivity | |
EP1961833B1 (en) | Thermal barrier coating systems and materials | |
KR20210070983A (ko) | 차열 코팅(tbc) 톱 코트용 고엔트로피 산화물 | |
US9034479B2 (en) | Thermal barrier coating systems and processes therefor | |
US9920417B2 (en) | Article and method of making thereof | |
US9790587B2 (en) | Article and method of making thereof | |
EP1621646A2 (en) | Thermal barrier coatings with high fracture toughness underlayer for improved impact resisitance | |
JP4133324B2 (ja) | 熱負荷基体用材料 | |
US10508809B2 (en) | Articles for high temperature service and methods for making | |
JP2001521993A (ja) | 製品、特にセラミックス断熱層を有するガスタービンの構造部材 | |
JP7154752B2 (ja) | 低い熱伝導率を有する遮熱コーティング | |
JP2009539011A (ja) | タングステンブロンズ構造材の使用及び遮熱コーティングを施されたタービン構成部品 | |
EP2767525B1 (en) | Ceramic powders and methods therefor | |
US9803484B2 (en) | Articles for high temperature service and method for making | |
US11105000B2 (en) | Articles for high temperature service | |
WO2024018686A1 (ja) | 耐砂塵被膜 | |
KR100270226B1 (ko) | 새로운 구조의 열차폐 코팅 및 그의 제조방법 | |
JP2005525472A (ja) | 断熱層 |