TW555725B - Ceramic with preferential oxygen reactive layer - Google Patents
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Description
555725 A7 __B7____ 五、發明說明(1 ) 發明背景 本發明係關於包括含矽底質和覆有外屏障塗層(如: 保護用環境/熱屏障塗層(E/TB C ))之中間層/塗 層的物件。 曾有人提出將含矽底質用於高溫應用所用構造(如: 熱交換機和高級內燃引擎)中。含矽底質亦可用於氣體渦 輪引擎。較高操作溫度提高氣體渦輪引擎的效率。以矽爲 基礎的複合陶瓷曾被提出作爲用於超音波商用飛機之燃燒 器的材料。但是,在含括含水環境的許多應用上,以矽爲 基礎的底質因爲會形成揮發性物種(如:氫氧化矽〔
Si ( 〇 Η ) 4 ]),所以通常會有物質減少及耗損的情況 發生。此因揮發作用或腐蝕作用而導致的降低速率通常高 至無法被接受的程度,所以需要有對於這樣的環境有高忍 受力的外屏障塗層,如:保護用環境/熱屏障塗層( E / T B C )。 此外屏障塗層可以是環境/熱屏障塗層(E/TB C ),其包含以化學方式穩定的氧化銷(如:以氧化釔穩定 的氧化锆)。這些塗層能夠避免底質材料與環境中的氧( 此氧相當迅速地擴散通過塗層並到達位於下方的含矽底質 上)直接接觸。含矽底質之氧化作用包含形成各種氣相產 物。例如,下列反應式顯示碳化矽(S i C )和氮化矽( S i 3 N 4 )受到的影響:
SiC(s)+〇2(g)-> Si〇2(s) + COx(g) (x=l,2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!丨訂--— — — — — — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4- 555725 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明說明(2 ) S i3N4 (s) +〇2 (g)—>S i〇2 (s) + N Ο χ ( g ) (x = 0.5 - 3) 氣態產物形式與系統中的氧分壓有關。這些氣態物種 在二氧化砂(S i 0 2 )和他種氧化物中的溶解度和擴散度 低,使得它們陷於外部塗層/底質界面而形成空隙。於提 高溫度下,氣體在空隙中的壓力高至足以引發爆炸。空隙 也會連結成大的無限制界面區域,此使得塗層剝落。 因此,有必要避免在介於環境/熱屏障塗層厂 E / T B C )之間的界面區域形成氣態氧化反應產物。 發明槪述 本發明提出一種避免或實質上免除在塗層一底質界面 形成氣態產物的物件。與本發明相關的物件包含··含矽底 質和至少一種外部環境/熱屏障塗層。此外部環境/熱屏 障塗層是一種環境中的氧化劑可擴散通過者,底質可以與 氧化劑反應而所氧化形成至少一種氣態產物。此物件包含 介於含矽底質和外部環境/熱屏障塗層之間的中間層/塗 層,在含矽底質與氧化劑反應之前,其先與氧化劑反應而 氧化成非氣態產物。 另一特點中,本發明係關於一種形成物件的方法,包 含形成含矽底質,此底質可以藉由與氧化劑之反應而被氧 化而形成至少一種氣態產物並在含矽底質上形成中間層/ 塗層,其中,在含矽底質與氧化劑反應之前,中間層/塗 層可以藉由與氧化劑之反應而被氧化成非氣態產物。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -5- -----------裝· — — — — 訂--I---I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 555725 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(3 ) 發明詳述 根據本發明,一種包含含矽底質和中間層/塗層。本 發明另包含至少一個施用於中間層/塗層上的外部環境/ 熱屏障塗層。此中間層/塗層避免形成會在外部環境/熱 屏障塗層一底質界面形成空隙的氣態產物。此空隙會破裂 及連結成大的無限制界面區域。此會導致塗層剝落及含矽 底質和外部環境/熱屏障塗層之間有結合不佳的情況。 根據本發明,以中間層/塗層來減少氣態產物,否則 會因含矽底質與氧化劑之反應而釋出氣態產物。此中間層 /塗層優先與氧化劑反應而形成非氣態產物。 此中間層/塗層可以包含任何能夠優先與氧化劑反應 而形成非氣態產物之適當的無機化合物。中間層/塗層的 例子包括元素態的矽(S i ),用以強化熱和機械性質之 具一或多個其他相的矽(如:碳化矽(s i C )或氮化矽 (Si3N4)或碳化砂和氮化砂),及砂合金(如:砂銘 (Si— A1)、矽鉻(Si - Cr)、矽鎂(Si-Mg)、矽鈣(Si— Ca)、矽鉬(Si— Mo)和矽 鈦(Si — Ti))。選擇此矽合金,使得氧化物比較不 容易通過合金的氧化反應產物(相較於矽),以避免中間 層/塗層迅速氧化。較佳情況中,此中間層/塗層含矽。 矽中間層/塗層厚度可以由B · E · Deal and A · S · Grove,"General Relationship for the Thermal Oxidation of Silicon (矽之熱氧化反應的一般關係)” ,J · Appl · .----------—^w ^ - II I----I I I----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -6- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 555725 A7 __B7 五、發明說明(4 )
Phys ·,36〔12〕3770 — 78(1965)於砂 之氧化反應得到的數據估計。其結果列於附表1。以在無 水氧(〇2)環境中進行的矽氧化反應並假設燃燒氣中的水 (Η 2 0 )不會滲過氧化物塗層爲基礎作計算。於高溫( 1 1 00 — 1 400 °C)進行氧化反應的時間是4500 小時。因此,若能施用緻密的均勻層/矽塗層,於約 1400 °C下4500小時便能形成厚約0 . 5密耳( 12 · 7微米)的塗層。但以厚約1 一 2密耳者較·實用。 附表1 矽於不同溫度下氧化4 5 0 0小時之厚度 溫度 〇2擴散速率 Si〇2厚度氧化後的Si厚度 (°C ) (平方微米/小時)(微米) (微米) 1100 0 . 027 11 . 0 4 . 8(0 . 1密耳) 1200 0 . 045 14 . 2 6 . 3(0 . 2密耳) 1300 0 . 075 18 . 4 8 . 1(0 . 3密耳) 1400 0 . 136 24 . 7 10 . 9(0 . 4密耳) 適當的含矽底質包括碳化矽(s i c)和氮化矽( Si3N4)及砂合金(如:銀砂合金、鉬砂合金之類)。 此含矽底質可以是整體燒結物或複合物。複合物可包含強 化纖維、細粒或鬚和以矽爲基礎的基質。纖維、細粒或鬚 的例子有含碳化矽者、含碳者、含矽者或它們的混合物。 此纖維、細粒或鬚視情況地具有至少一個塗層,如:氮化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) •-----------裝---! — |— 訂· — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 555725 A7 B7 五、發明說明(5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 矽、硼化矽或碳化矽塗層。此基質可以藉熔融滲透(Μ I )、化學蒸鍍(C V I )或他種技巧加工。含矽底質的例 子包括整體燒結的碳化矽(S i C )和氮化矽(S i 3N4 )、碳化矽(S i C )纖維強化的碳化矽(S i C )基質 複合物、碳纖維強化的碳化矽(s i c )基質複合物及碳 化矽(S i C )纖維強化的氮化矽(S i 3 N 4 )複合物。 較佳底質包含以矽滲透法製得之碳化矽(S i C )纖維強 化的矽一碳化矽(Si—SiC)基質複合物。- 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 外部環境/熱屏障塗層的例子有以化學方式穩定之有 或無結合塗層的氧化銷、氧化鋁和氧化鋁矽酸鹽。以化學 方式穩定的氧化锆包括以氧化釔穩定的氧化鉻、以氧化鈣 穩定的氧化锆及以氧化鎂穩定的氧化鉻。結合塗料的例子 有富鋁紅柱石、經修飾的富鋁紅柱石、M C r A 1 Y (其 中,Μ是鎳、鐵、鈷、鎳和鈷)及它們的混合物。經修飾 的富鋁紅柱石包含富鋁紅柱石和修飾劑組份。用於富鋁紅 柱石的修飾劑組份包括鹼土金屬鋁矽酸鹽,其式爲 Μ〇· Α 12〇3 · 2S i 〇2 (其中,Μ是鹼土金屬元素 )。式Μ〇· A 1 2〇3 · 2 S i〇2之較佳的修飾劑組份 包括鋇長石(B a〇· A 1 2〇3 · 2 S i〇2 )、緦長石 (31:〇,六12〇3.23丨〇2)及鋇長石( B a〇· A 1 2〇3 · 2 S i〇2 )和緦長石( S r〇· A 1 2〇3 · 2 S i 0 2 )之組合。較佳情況中, 此鹼土金屬鋁矽酸鹽具有單斜晶晶體相。最佳情況中,鋁 砂酸鹽包括(BaO) 0.75 (S r〇)0.25 · -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 555725 A7 B7 五、發明說明(6 )
Al2〇3-2Si〇2)(將此稱爲BSAS)、
Ca〇·Α12〇3· 2S i〇2 (將此稱爲CAS)及 B a〇· A 1 2〇3 · 2 S i ·〇2。他種適用的修飾劑包括 被稱爲NZP的材料,如·· Na Z r2p3〇12、 B ai.25Z r 4 P 5 · 5 S i〇.5〇24、 Cao.5Sro.5Zr4 (P〇4) 6 和 C a 0 . 6 M g 0 · 4 S Γ 4 ( P〇4 ) 6。他種較佳修飾劑組 份包括矽酸釔、鈣鋁酸鹽(包括3 C a Ο . 5 · A I 2〇3 ) 、銘欽酸鹽(包括Αΐ2〇3·Τί〇3)、堇青石( 2MgO-Al2〇3-52Si02)、熔融矽石( 2Si〇2)和矽(Si)。這些材料在化學上可以與富鋁 紅柱石相配伍。 此修飾劑組份可以介於約5和約5 0體積%的量加至 經修飾的富鋁紅柱石塗料中。較佳情況中,在經修飾的富 鋁紅柱石中之修飾劑組份量是約1 〇至約3 0體積%,以 約15至25體積%最佳。 較佳情況中,中間層/塗層包含矽並施用於碳化矽( S i C)或氮化矽(S i 3N4)底質和外部環境/熱屏障 塗層(如:以氧化釔穩定的氧化鉻及經富鋁紅柱石結合塗 層)之間。 本發明之物件可以作爲連續複合物件,如:氣體渦輪 引擎組件。 中間層/塗層含矽時,此矽優先與氧反應而形成非氣 態產物以減少空隙形成,否則空隙會損及含矽底質和環境 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) .—^--------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 555725 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(7 ) /熱屏障塗層間的結合。此外,所得氧化矽(2 S i〇2 ) 的氧滲透性低。因此,中間層/塗層作爲保護屏障,以至 少兩個機構制止氧進入底質層。消除氣體產生源及避免形 成空隙,否則會有空隙留在外塗層和含矽底質之間。此外 ,優先反應產物提供了一個未反應的氧滲透進入含矽底質 的滲透屏障。 矽中間層/塗層可提供其他優點。矽的熱膨脹係數( C T E )類似於碳化矽(S i C )和富鋁紅柱石_。因此, 在與碳化矽(S i C )底質和富鋁紅柱石結合塗層或外部 環境/熱屏障塗層倂用時,矽中間層/塗層可以儘可能降 低環境/熱屏障塗層和含矽底質之間的熱應力。本發明的 較佳物件包含含矽底質(其爲以碳化矽(S i C )纖維強 化的熔融滲透矽一碳化矽(S i / S i C )基質)和含矽 的中間層/塗層。外部環境/熱屏障塗層,如:結合塗層 (如:富鋁紅柱石、MC r A 1 Y (其中,Μ可以是鎳、 鐵、鈷、鎳和鈷)及它們的混合物)及經氧化釔穩定的氧 化鉻施用於矽中間層/塗層。熔融滲透矽一碳化矽( S i/S i C)複合物包含約10 — 20體積%殘留矽。 這些殘留矽底質降低含矽底質和矽中間層/塗層之間的熱 膨脹係數(C T E )差。此實施例中,矽中間層/塗層可 以滲透法施用,其中,過量的矽滲透物用以使矽或富含矽 的層/塗層累積在含矽底質表面上。此外,矽中間層/塗 層可以簡單地藉由將含矽底質浸入矽熔融物中而施用。這 兩種方式都能得到位於含矽底質表面上之緻密且均勻的矽 -·------I----裝-----1— 訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 555725 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明(8 ) 層/塗層。之後可以直接將此外部環境/熱屏障塗層施用 在居中的矽層/塗層上,而不須任何主要處理。矽層/塗 層的過氧化反應(形成二氧化矽(2 S i 0 2 )頂層)能夠 改善氧化物外部屏障塗層之結合。此中間層/塗層亦可藉 化學蒸鍍(CVD)、熱噴霧、以溶液爲基礎的技巧或其 他方法施用。 當外部環境/熱屏障塗層是熱膨脹係數(CTE )比 含矽底質來得大的氧化物時,在溫度改變時(如啓動或關 閉或塗層於高溫(超過約1 0 0 0 °C )形成熱點(hot-spot )時)會產生應力。熱應力是使得物件的塗層失效或結合 塗層失效的主要原因。本發明的中間層/塗層因爲可以作 爲釋壓區,所以在與這樣的物件倂用時,本發明的中間層 /塗層特別有利。矽於高於約6 0 0 °C (並維持剪切強度 超過1 OMP a )塑化變形。此可塑性降低層一塗層的熱 應力強度,並因此改善層/塗層壽命。 本發明的另一特點中,藉由使用矽合金層/塗層或藉 由添加在矽中間層/塗層中添加耐火性第二相,可以調整 中間層/塗層忍受擴散通過外部屏障塗層之高溫的效能。 以矽爲基礎的耐火物,碳化矽(S i C)和氮化矽( S i 3N4)可用於此目的,只要限定碳化矽(S i C)和 氮化矽(S i 3 N 4 )的比例以免損及消除氣體產生目的即 可。通常必須將碳化矽(S i C )和氮化矽(S i 3 N 4 ) 的體積百分比限定於約2 0%或以下。也可以使用他種不 會生成氣體的耐火相(如:二氧化矽(2 S i〇2)和氧化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----Ϊ I I I I I I i^w- ^--------— — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 555725 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明(9 ) 鋁(A 1 2〇3)),只要它們不會損及中間層/塗層的抗 氧化性即可。 纖維強化的碳化矽(S i· C )基質組成物可以具有 C V D碳化矽(S i C )覆層,以保護纖維和基質。根據 本發明,一些或所有的碳化矽(S i C)可以用矽或矽合 金中間層/塗層代替。矽的熱膨脹係數(C T E )低於碳 化矽(S i C )。因此,本發明的中間層/塗層可以包含 有濃度梯度的層/塗層,其於中間層/塗層一底質界面處 的碳化矽(S i C )濃度比中間層/塗層一外部環境/熱 屏障塗層界面處的碳化矽(S i C)濃度來得高。外部環 境/熱屏障塗層一中間層/塗層界面的矽濃度比中間層/ 塗層一底質界面處的矽濃度來得高。中間層/塗層的地層 基本上由矽構成。可以,如,使用四氯化矽( C Η 3 S i C 1 3 )和氫時,控制氬/砂(H / S i )比例 ,而使矽和碳化矽一起澱積。 下列實例用以說明本發明,但不欲限制本發明之範圍 〇 實例1 •這些實例中,中間層/塗層施用於碳化矽(S i C ) 纖維強化的熔融滲透矽一碳化矽(s i — S i C )基質中 。60微米厚的矽中間層/塗層於1 l〇〇°C、約〇 · 9 托耳壓力與S i C 1 2H2和氫澱積約5 0分鐘。約1 一 2 密耳厚的富鋁紅柱石電漿結合塗層與約1密耳厚之經氧化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公« ) -12- ---.--------裝-------- 訂------! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 555725 A7 B7 五、發明説明() 圖1爲無中間層/塗層之物件的顯微照片。 圖2爲有中間層/塗層之物件的顯微照片。 圖3爲具有藉由矽熔融滲入而形成之中間層/塗層之物 件的顯微照片 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- 555725 A8 B8 C8 D8 Γ~· Ϊ3- 六、申請專利範圍 1 . 一種物件,其特徵爲其包含: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 含矽底質,其可以藉由與氧化劑之反應而氧化成至少 一種氣態產物;和 施用於該底質上的中間層/塗層,其中,該中間層/ 塗層可以藉由與該氧化劑之反應而氧化形成非氣態產物。 2 ·如申請專利範圍第1項之物件,其包含含矽底質 和外部環境/熱屏障塗層,其中,該外部環境/熱屏障塗 層可以讓環境中的氧化劑滲入,該底質可以藉由廣該氧化 劑之反應而氧化形成至少一種氣態產物;及 一個中間層/塗層,其介於該底質和該可以藉由與該 氧化劑反應而形成非氣態產物的外部環境/熱屏障塗層之 間。 3 ·如申請專利範圍第1項之物件,其中,該底質是 碳化矽或氮化矽整體燒結物或複合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·如申請專利範圍第2項之物件,其中,該外部環 境/熱屏障塗層包含以氧化釔穩定的氧化鉻、以氧化銃穩 定的氧化锆、以氧化鈣穩定的氧化鉻、以氧化鎂穩定的氧 化锆、氧化鋁、氧化鋁矽酸鹽或它們的混合物。 5 ·如申請專利範圍第1項之物件,其中,該中間層 /塗層是砂或含砂合金。 6 ·如申請專利範圍第5項之物件,其中,該含矽合 金選自包括矽鋁(Si—A1)、矽鉻(Si-Cr)、 矽鎂(Si - Mg)、矽鈣(Si— Ca)、矽鉬(Si 一 Mo)和砍欽(Si— Ti)。 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -14- 555725 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第1項之物件,其中,該中間層 /塗層包含矽和額外相以強化熱和機械性質。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 .如申請專利範圍第·7項之物件,其中,該額外相 包含碳化矽或氮化矽。 9 ·如申請專利範圍第1項之物件,其中,該底質包 含碳化矽(Si C)、氮化矽(Si3N4)、碳化矽( S i C)纖維強化的碳化矽(S i C)基質複合物、碳纖 維強化的碳化矽(S i C )基質複合物或碳化矽 ( S i C )纖維強化的氮化矽(S i 3 N 4 )複合物。 1 0 .如申請專利範圍第1項之物件,其中,該底質 包含藉矽熔融滲透法加工之以碳化矽(S i C )纖維強化 的矽一碳化矽(S i — S i C)基質複合物。 1 1 .如申請專利範圍第2項之物件,其中,含矽底 質的熱膨脹係數比該外部環境/熱屏障塗層的熱膨脹係數 來得低,且該中間層/塗層降低該底質和該外部環境/熱 屏障塗層之間的熱應力。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之物件,其中,該中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 間層/塗層包含砂。 1 3 ·如申請專利範圍第2項之物件’其中’該底質 包含碳化矽(S i C )且該中間層/塗層包含有濃度梯度 的層/塗層,其於中間層/塗層一底質界面處的碳化矽( S i C )濃度比中間層/塗層一外部環境/熱屏障塗層界 面處的碳化矽(S i C )濃度來得高’且在環境/熱屏障 塗層和中間層/塗層界面的矽濃度逐漸提高。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) •15- 555725 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 ·如申請專利範圍第2項之物件,其中,該底質 胃以矽爲基礎的非氧化物陶瓷基質組合物,其由矽熔融滲 透法形成,該中間層/塗層是矽。 1 5 ·如申請專利範圍第2項之物件,其中,包含碳 化;矽(S i C )纖維強化之熔融滲透的矽一碳化矽(S i 一 S i C )基質底質、與富鋁紅柱石結合之以氧化釔穩定 的氧化鉻外部環境/熱屏障塗層和矽中間層/塗層。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之物件,其中,製成引 擎組件。 1 7 · —種物件,其包含作成組件形式的含矽底質及 外部環境/熱屏障塗層,其特徵在於該外部屏障塗層可以 使環境中的氧化劑擴散通過且該底質可以藉由與該氧化劑 之反應而氧化成至少一種氣態產物;及一個介於該底質和 該環境/熱屏障塗層之間的連續中間層/塗層,在該底質 與該氧化劑反應之前,其可以藉由與該氧化劑反應而被氧 化而形成非氣態產物。 1 8 · —個形成物件的方法,包含: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 形成含矽底質,此含矽底質可以與氧化劑反應而氧化 形成至少一種氣態產物;及 將中間層/塗層施用於該底質上,其中,該中間層/ 塗層能夠與該氧化劑反應而被氧化形成非氣態產物。 19·如申請專利範圍第18項之方法,其中,包含 以化學蒸鍍、熔融滲透、熱噴霧或以溶液爲基礎的技巧施 用該中間層/塗層。 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210><297公釐) -16- 555725 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 〇 ·如申請專利範圍第1 8項之方法,其中,另包 含將外部環境/熱屏障塗層施用於該中間層/塗層上,其 中,該外部環境/熱屏障塗層能夠讓該氧化物滲過。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之方法,其中,該底 質是碳化矽(S i C )底質,包含將矽中間層/塗層施用 在該底質上,以降低該底質和該外部環境/熱屏障塗層之 間的熱應力。 2 2 ·如申請專利範圍第2 0項之方法,其中,包含 將該中間層/塗層以濃度梯度塗層形式施用,其於中間層 /塗層一底質界面的矽濃度比中間層/塗層一外部環境/ 熱屏障塗層界面的矽濃度來得高,且在環境/熱屏障塗層 和中間層/塗層界面的矽濃度逐漸提高。 2 3 ·如申請專利範圍第2 0項之方法,其中,該底 質的熱膨脹係數比該外部環境/熱屏障塗層的熱膨脹係數 來得低,包含將中間層/塗層施用於該底質上以降低該底 質和該外部環境/熱屏障塗層之間的熱應力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 ·如申請專利範圍第2 3項之方法,其中,該中 間層/塗層包含矽。 2 5 · —種用以改善物件之結合強度的方法,包含: 將以矽爲基礎的非氧化物底質施用於外部環境/熱屏障塗 層,其中,該外部環境/熱屏障塗層能夠讓環境中的氧化 劑滲入且該底質藉由與該氧化劑之反應而氧化形成氣態產 物;及 將中間層/塗層施用於該底質上,其中,在該底質與 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -17- 555725 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該氧化劑反應之前,該中間層可以藉由與該氧化劑反應而 被氧化而形成非氣態產物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 6 · —種形成物件的方法,包含: 使用含有含碳化矽纖維的矽一碳化矽底質,該底質具 有以氧化釔穩定的氧化鉻外部塗層;及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將 矽 中 間層/塗層施用於 該底 :質上 ,其中 在該底 質 與 該 氧 化 劑 反應之前,該中間 層可 ‘以藉1 由與該 氧 化劑反 應 而 被 氧 化而 形成非氣態產物。 2 7 • 如申請專利範圍第 2 6 項之: 方法, 其 中’ 外 部 環 境 / 熱 屏 障塗層另包含結合塗層 〇 2 8 • 如申請專利範圍第 2 7 項之: 方法, 其 中’ 結 合 塗 層 是 昌 銘 紅柱石、經修飾的 富銘 紅柱; Η或Μ C r A 1 Y ( 其 中 J Μ 可以是鎳、鐵、鈷) 及, g們的 混合物。 2 9 • 如申請專利範圍第 2 8 項之方法, 其 中’ r=£rr 虽 鋁 紅柱 石 塗 層 包含修飾劑組份。 3 0 • 如申請專利範圍第 2 9 項之方法, 其 中, 修 飾 劑 組 份 選 白 其式爲Μ〇· A 1 2〇 3 · 2 Si 0 丨2 的鹼土 金 屬 鋁 矽 酸 鹽 (其中,Μ是鹼土金屬元素) 、-釔矽酸鹽 ( Y S ) 鈣 鋁酸鹽、鋁鈦酸鹽 '堇 青石 、熔融 矽 石、 矽 N a Z Γ 2 ] Ρ 3 0 1 2、 B a 1 ‘ ,2 5Zr4P5.5Si〇. 5〇 2 4 ' C a 0 . .5 S Γ0·5ΖΓ4(Ρ〇 4 ) 6和 C a 0 .6 Μ g 〇 . 4 S r 4 (P〇 4 ) 6及它們的混 合 物 0 31·如申請專利範圍第30項之方法,其中,式 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) • 18- 555725 Α8 Β8 C8 D8 七、申請專利範圍 Μ〇· A 12〇3 · 2S i〇2包括鋇長石( B a〇· A 1 2〇3 · 2 S i〇2 )、緦長石( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S r〇· A 1 2〇3 · 2 S i ·〇2 )及鋇長石( B a〇· A 1 2〇3 · 2 S i〇2 )和緦長石( Sr〇*Al2〇3*2Si〇2)之組合。 3 2 ·如申I靑專利範圍第3 0項之方法,其中,銘石夕 酸鹽包括(Ba〇)〇.75 (Sr〇)〇.25· 八12〇3*231〇2(68八3)和〇3〇· Αΐ2〇3· 2S i〇2 (CAS)或它們的合倂物。 3 3 ·如申請專利範圍第4項之物件,其中,外部環 境/熱屏障塗層另包含黏合塗層。 3 4 ·如申請專利範圍第3 3項之物件,其中,結合 塗層是富銘紅柱石、經修飾的富銘紅柱石或M C r A 1 Y (其中,Μ可以是鎳、鐵、鈷)或它們的混合物。 3 5 ·如申請專利範圍第3 4項之物件,其中,富銘 紅柱石塗層包含修飾劑組份。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 6 ·如申請專利範圍第3 5項之物件,其中,修飾 劑組份選自其式爲Μ0 · A 1 2〇3 · 2 S i 0的鹼土金屬 鋁矽酸鹽(其中,Μ是鹼土金屬元素)、釔矽酸鹽(YS )、鈣鋁酸鹽、鋁鈦酸鹽、堇青石、熔融矽石、矽、 Ν a Z r 2 P 3 0 1 2 Β a 1 . 2 5 Z Γ 4 P 5 .5 S i o 5 0 2 4 ' C a 〇 . 5 S r 〇 . 5 Z r 4 ( P 〇 4 ) 6和 C a 〇 . 6 M g 0 . 4 S r 4 ( P 〇 4 ) 6及它們的混合物。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) -19- 555725 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範囷 3 7 ·如申請專利範圍第3 6項之物件,其中,式 Μ〇· A 12〇3 · 2S i 〇2包括鋇長石( B a 〇· A 1 2 〇 3 · 2 s i 〇 2 )、緦長石( SrO.Al2〇3.2Si〇2)及鋇長石( B尽〇· A 1 2 〇 3 · 2 S i〇2 )和緦長石( Sr〇*Al2〇3.2Si〇2)之組合。 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項之物件,其中,鋁矽 酸鹽包括(Ba〇)〇.75 (S r〇)〇.25·Α12〇3· 2 S i Ο 2 ( B S A S ) 'CaO-Al2〇3-2Si〇2 (CAS)或它們的合倂物。 39 ·-種物件,其特徵爲其包含:碳化矽(S i C )纖維強化之熔融滲透的矽一碳化矽(S i - S i C)基 質底質、富鋁紅柱石結合塗層、以氧化釔穩定的氧化鉻外 部環境/熱屏障塗層和矽中間層/塗層。 • 4 0 ·如申請專利範圍第3 9項之物件,其中,富鋁 紅柱石塗層包含修飾劑組份。 4 1 ·如申請專利範圍第4 0項之物件,其中,修飾 劑組份選自(Ba〇)〇·75 (Sr〇)〇.25·Αΐ2〇3 •2Si〇2(BSAS) ' C a Ο · A 1 2 Ο a · 2S i〇2 (CAS)或它們的合倂物。 本紙張尺度逍用中國國家揲率(CNS > A4规格(210><297公釐) L 訂 ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20-
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