WO2016140125A1 - 耐環境性被膜 - Google Patents

耐環境性被膜 Download PDF

Info

Publication number
WO2016140125A1
WO2016140125A1 PCT/JP2016/055437 JP2016055437W WO2016140125A1 WO 2016140125 A1 WO2016140125 A1 WO 2016140125A1 JP 2016055437 W JP2016055437 W JP 2016055437W WO 2016140125 A1 WO2016140125 A1 WO 2016140125A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
mullite
sialon
coating
atmosphere
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/055437
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村　武志
田村　崇
北岡　諭
川島　直樹
Original Assignee
株式会社Ihi
一般財団法人ファインセラミックスセンター
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 株式会社Ihi, 一般財団法人ファインセラミックスセンター filed Critical 株式会社Ihi
Priority to CA2973948A priority Critical patent/CA2973948C/en
Priority to RU2017133434A priority patent/RU2675638C1/ru
Priority to JP2017503436A priority patent/JP6442597B2/ja
Priority to CN201680003148.8A priority patent/CN107074671B/zh
Priority to EP16758819.3A priority patent/EP3205636B1/en
Publication of WO2016140125A1 publication Critical patent/WO2016140125A1/ja
Priority to US15/469,034 priority patent/US10011724B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/082—Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/084—Inorganic compounds
    • 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
    • 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
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • 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
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5024—Silicates
    • 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
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • 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
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
    • C04B41/5062—Borides, Nitrides or Silicides
    • C04B41/5067—Silicon oxynitrides, e.g. SIALON
    • 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
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • 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
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • 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
    • F01D5/288—Protective coatings for 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
    • 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
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/341—Silica or silicates
    • 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
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/368—Silicon nitride
    • 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
    • C04B2237/40—Metallic
    • 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
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/21—Oxide ceramics
    • F05D2300/2112—Aluminium oxides
    • 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
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/226—Carbides
    • F05D2300/2261—Carbides of silicon
    • 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
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/228—Nitrides
    • F05D2300/2283—Nitrides of silicon
    • 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]
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present disclosure relates to a coating that covers an aircraft engine or the like, and more particularly to a coating that protects the engine or the like from a high temperature and oxidizing environment.
  • CMC ceramic-based composites
  • SiC silicon carbide
  • SiC silicon carbide
  • various combinations of C / C, C / SiC, SiC / Si 3 N 4 , Al 2 O 3 / Al 2 O 3 and the like may be present.
  • SiC has extremely high heat resistance, and silica (SiO 2 ) resulting from oxidation can protect SiC from further oxidation.
  • the air drawn by the engine contains a considerable amount of water vapor. Since such water vapor reacts with silica at high temperatures and converts it into volatile hydroxides, as a result, the wear of SiC can not be prevented.
  • a technique of coating CMC with an environment resistant coating (EBC) has been proposed.
  • Patent documents 1 and 2 disclose related techniques.
  • Mullite (mullite: typically aluminum silicates represented by 3Al 2 O 3 ⁇ 2SiO 2 in) is a stable in an atmosphere of high-temperature oxidation resistance, a material that is often used in the coating to protect the base material .
  • the environmental resistance performance of mullite film often deteriorates when placed under cycle conditions of repeating normal temperature and high temperature atmosphere so as to be close to practical conditions. It is unlikely that the main cause is attributed to the occurrence of defects in the coating by so-called thermal shock. This is because such deterioration can not be sufficiently prevented by interposing a layer which reduces the difference in thermal expansion coefficient between mullite and the base material.
  • the present inventors investigated the cause of such a problem, and thought to a coating according to the following disclosure.
  • a coating utilized in a steam oxidizable atmosphere comprises a first layer comprising sialon and a second layer comprising mullite covering the first layer and exposed to the atmosphere And the first layer and the second layer are in contact with each other.
  • the coating can maintain its environmental resistance performance even if it is repeatedly placed in a normal temperature and high temperature atmosphere.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view of a coating according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view of a film placed in a steam oxidizable atmosphere.
  • the film according to the present disclosure can be used as an environmental resistant film that protects a base material from the environment in an oxidizing atmosphere at a high temperature exceeding 1100 ° C., for example, and particularly in a high temperature atmosphere containing water vapor Can be suitably used for the purpose of protecting the environment from the environment, but it is not necessarily limited thereto.
  • the heat-resistant material 1 includes a base material 11, a first layer 13 covering the base material 11, and a second layer 15 which covers the first layer 13 and is exposed to the atmosphere. It consists of.
  • the base material 11 is, for example, a heat-resistant material made of CMC including SiC / SiC.
  • the first layer 13 contains sialon (SiAlON) or is made of sialon.
  • Sialon is a ceramic which is generally understood as a solid solution of silicon nitride (Si 3 N 4 ) and alumina (Al 2 O 3 ). Due to the presence of polymorphisms in silicon nitride crystals (eg ⁇ -Si 3 N 4 and ⁇ -Si 3 N 4 ), crystals of sialon also have polymorphisms, of which ⁇ '-sialon has a high melting point It is suitable for the present embodiment in that it does not cause phase transformation in the temperature range in question. Alternatively, it may contain other phases such as O'-sialon, X-sialon, or alumina. In order to enjoy the supply capability of aluminum ions, it is advantageous to have few other phases. The other phase is then less than 50% by volume, preferably less than 30% by volume, more preferably less than 10% by volume with respect to the sialon.
  • the first layer 13 is interposed between the base material 11 and the second layer 15.
  • the first layer 13 is in direct contact with and bonded to the base material 11, but other layers may be interposed for improving adhesion and other purposes.
  • the first layer 13 is substantially entirely covered by the second layer 15 and is not exposed to the oxidizing atmosphere.
  • the first layer 13 and the second layer 15 are in direct contact and bond to each other, but as will be described later, the other phase may be in the form of a very thin layer or other form, the first layer It may be interposed between 13 and the second layer 15.
  • the second layer 15 contains mullite or consists of mullite.
  • Mullite is, as already mentioned, an aluminum silicate typically represented by 3Al 2 O 3 .2SiO 2 .
  • the mullite may deviate from such stoichiometric composition.
  • the second layer 15 can include another phase, for example, can be Re 2 Si 2 O 7 in which Re is any one or more of Y, Yb, Er, and Dy. Fewer other phases are advantageous for enjoying mullite protection.
  • the other phase is then less than 50% by volume, preferably less than 30% by volume, more preferably less than 10% by volume, based on mullite.
  • the second layer 15 covers the first layer 13 as described above and is exposed to the atmosphere.
  • the second layer 15 is usually exposed directly to the atmosphere.
  • another layer may further cover the second layer 15 partially or completely.
  • Such other layers may be of a nature that wears off after a period of use, such as for the purpose of preventing the deposition of foreign material.
  • each layer is thicker if it improves the environmental resistance, but if it is too thick, it is likely to cause defects such as cracks.
  • each layer is, for example, in the range of 5 to 300 ⁇ m, or in the range of 10 to 100 ⁇ m.
  • the second layer 15 is stacked on the first layer 13, but a plurality of such combinations may be stacked to form a multilayer.
  • oxygen ions (O 2 ⁇ ) are abundant on the surface of the second layer 15 exposed to the atmosphere.
  • a concentration gradient in which oxygen ions (O 2 ⁇ ) decrease from the surface to the lower layer is generated in the second layer 15.
  • aluminum ions (Al 3+ ) tend to diffuse toward the surface as shown by arrow D, that is, a concentration gradient in the opposite direction to oxygen ions.
  • silica such as Cristobalite, which is a decomposition reaction with volume change.
  • Cristobalite is also polymorphic, and undergoes phase transformation between the ⁇ phase (high temperature phase) and the ⁇ phase (low temperature phase) at about 270 ° C., which is also accompanied by a volume change.
  • the decomposition of mullite is prevented.
  • the first layer 13 loses some aluminum ions, but this only changes the solid solution ratio between Si 3 N 4 and Al 2 O 3 in the sialon, and as a rule, the crystal form Not change. That is, there is no concern that any of the first layer 13 and the second layer 15 may cause a volume change that may cause a problem.
  • the first layer 13 and the second layer 15 are in direct contact and bond to each other.
  • other phases may be intervened, and still they can be regarded as substantially in contact with each other.
  • Such a form is, for example, a form of a very thin layer, but may be a particulate form dispersed near the interface or other forms. If intervening in the form of a layer, for example, less than 1 ⁇ m will be the limit.
  • the thickness of the first layer 13 is preferably in the range of 0.1 to 2.0, more preferably 0.2 to 1.0, as compared to the thickness of the second layer 15.
  • Sialon is, as already mentioned, a solid solution of Si 3 N 4 and Al 2 O 3 , but the ⁇ 'phase is not stable at any ratio.
  • the ⁇ 'phase is not stable as a single phase, for example, the coexistence of the Al 2 O 3 phase It will be necessary. If the coexistence ratio of the Al 2 O 3 phase and the ⁇ '-sialon phase changes due to the outward diffusion of aluminum ions, it may cause the layer defects.
  • sialon becomes a single phase of ⁇ ′ phase in the first layer 13, that is, preferably z is in the range of 0 ⁇ z ⁇ 4.2.
  • z is larger, the ability to supply aluminum ions increases. Therefore, more preferably 1.0 ⁇ z, and still more preferably 2.0 ⁇ z.
  • mullite can also deviate from the stoichiometry.
  • x is in the range of 0.20 x x 0.3 0.39.
  • the range of 0.20 ⁇ x ⁇ 0.34 is more preferable, and the range of 0.23 ⁇ x ⁇ 0.30 is more preferable.
  • mullite different in composition from each other may be mixed or laminated.
  • first layer 13 and the second layer 15 may have a compositional gradient.
  • the Al / Si ratio may be gradually increased (x is increased in the above-described chemical formula) toward the surface. This is advantageous, for example, to suppress wear and tear due to steam oxidation on the surface, and to mitigate differences in the thermal expansion coefficient with respect to the first layer 13.
  • the coating as described above can be formed by any method.
  • aerosol deposition, electron beam evaporation, laser chemical vapor deposition can be listed.
  • a coating can be formed as follows. For example, when forming the first layer 13, a powder of sialon (of mullite when forming the second layer 15) is dispersed in a carrier gas such as nitrogen, argon, helium, oxygen, air to form an aerosol, A coating is formed by injecting the aerosol onto the base material (or the first layer). A graded composition film can also be formed by gradually changing the composition of the supplied powder. Alternatively, the formation of the first layer 13 and the formation of the second layer 15 can be made continuous by suddenly changing the supplied powder from sialon to mullite while continuing the film formation. Subsequent to the formation of the film, a treatment for smoothing the surface and a heat treatment may be combined.
  • a carrier gas such as nitrogen, argon, helium, oxygen, air
  • a coating is formed by injecting the aerosol onto the base material (or the first layer).
  • a graded composition film can also be formed by gradually changing the composition of the supplied powder.
  • mullite powder As mullite powder, a powder generally available under the name of KM-101 (Kyoritsu Materials Co., Ltd.) was adopted. The powder was uniaxially pressed at 19.6 MPa and then isostatically pressed at 245 MPa cold to obtain cylindrical and hollow cylindrical green bodies. The green bodies were respectively fired at 1300 ° C. for 50 hours under normal pressure, and then further fired at 1750 ° C. for 5 hours to obtain cylindrical samples M1 of 15 mm (outer diameter) ⁇ 5 mm (height), and 15 mm A hollow cylindrical sample M2 with an outer diameter of ⁇ 2.1 mm (inner diameter) ⁇ 0.2 mm (height) was obtained.
  • a powder (z 3 in Si 6 -z Al z O z N 8-z ), which is generally available as BSI 3-001 B (AG Materials Inc.), was employed as the ⁇ ′-sialon powder.
  • the powder was uniaxially pressed at 19.6 MPa to obtain a cylindrical green body.
  • the green body is hot pressed at 40 MPa in a nitrogen atmosphere of 0.7 MPa at 1750 ° C. for 2 hours to obtain a cylindrical ⁇ ′-sialon sample of 2 mm (outer diameter) ⁇ 0.2 mm (height). Obtained.
  • the silicon sample and the ⁇ ′-sialon sample were respectively inserted into the cavity of the sample M2, and these were sandwiched from above and below by the pair of samples M1.
  • the assembly was subjected to hot pressing at 50 MPa under reduced pressure at 1600 ° C. for 1 hour to obtain a joined body. Only one side of these joints was lapped to reduce the thickness of one mullite layer until the thickness to embedded silicon or ⁇ '-sialon was 0.25 mm. Such a reduced mullite layer simulates a mullite coating exposed to the atmosphere.
  • the mullite / silicon junction and the mullite / ⁇ '-sialon junction were heated at 1400 ° C. for 10 hours, and the junction after heating was longitudinally cut and polished, and the longitudinal cross section was observed by SEM.
  • a coating is provided that maintains environmental performance even when repeatedly placed in ambient temperature and high temperature atmospheres.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

　水蒸気酸化性の雰囲気において利用される被膜は、サイアロンを含む第１の層と、前記第１の層を被覆して前記雰囲気に曝される、ムライトを含む第２の層と、を備え、前記第１の層と前記第２の層とは相互に接し、以って母材を被覆する。

Description

耐環境性被膜
　本開示は、航空機のエンジン等を被覆する被膜に関し、特に高温かつ酸化性の環境からエンジン等を保護する被膜に関する。
　航空機のエンジンに対して燃費を含めた諸性能を改善することは、持続的に要求され続ける技術的課題である。燃費改善への重要なキーファクタは、よく知られているように軽量化であるが、これと並んで運転温度の向上が挙げられる。エンジンをより高温で運転すれば熱効率が改善し、以って燃費改善が期待できる。
　以前より耐熱材料としてニッケル基超合金が利用されてきたが、さらなる軽量化および耐熱性向上のために、セラミックス基複合材料（ＣＭＣ）の利用が検討されている。ＣＭＣは、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）繊維よりなる織物をＳｉＣよりなるマトリックスと複合化した材料（ＳｉＣ／ＳｉＣ）である。その他、Ｃ／Ｃ，Ｃ／ＳｉＣ，ＳｉＣ／Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３等の種々の組み合わせがありうる。
　ＳｉＣは極めて高い耐熱性を有しており、また酸化の結果生じるシリカ（ＳｉＯ２）は、更なる酸化からＳｉＣを保護し得る。ところがエンジンが吸い込む空気には、無視し得ない量の水蒸気が含まれている。かかる水蒸気は高温下においてシリカと反応してこれを揮発性の水酸化物に変えてしまうので、結果的にＳｉＣの損耗は防止し得ない。かかる高温水蒸気酸化を防止するべく、ＣＭＣを耐環境性被膜（ＥＢＣ）により被覆する技術が提案されている。特許文献１，２は、関連する技術を開示する。
米国特許出願公開２００３／０００３３２８Ａ１ 日本国特許出願公開Ｈ１１－１２０５０号
　ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ：典型的には３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２で表される珪酸アルミニウム）は、高温酸化性の雰囲気においても安定であって、母材を保護する被膜にしばしば利用される物質である。ところが本発明者らによる検討によれば、実用の条件に近くなるよう、常温と高温雰囲気とを繰り返すサイクル条件に置くと、しばしばムライト被膜の耐環境性能が劣化することが観察された。その主たる原因は、所謂サーマルショックによって被膜に欠陥が生ずることに帰せられるとは考え難い。なぜなら、ムライトと母材との間の熱膨張係数の差を緩和する層を介在せしめても、かかる劣化は十分に防止し得ないからである。
　本発明者らは、かかる問題の原因を究明し、以って以下の開示に係る被膜に想到した。
　一局面によれば、水蒸気酸化性の雰囲気において利用される被膜は、サイアロンを含む第１の層と、前記第１の層を被覆して前記雰囲気に曝される、ムライトを含む第２の層と、を備え、前記第１の層と前記第２の層とは相互に接している。
　被膜は、常温と高温雰囲気とに繰り返し置かれても耐環境性能を維持し続けることができる。
図１は、本実施形態による被膜の概念的な断面図である。 図２は、水蒸気酸化性の雰囲気に置かれた被膜の概念的な断面図である。
　幾つかの実施形態を添付の図面を参照して以下に説明する。
　本開示に係る被膜は、例えば１１００℃を越える高温であり酸化性の雰囲気において、母材を環境から保護する耐環境性被膜として利用でき、特に水蒸気を含む高温雰囲気において、ＳｉＣ／ＳｉＣ等のＣＭＣを環境から保護する目的に好適に利用しうるが、必ずしもこれに限られない。
　図１を参照するに、耐熱材１は、母材１１と、母材１１を覆う第１の層１３と、第１の層１３を被覆して雰囲気に曝される第２の層１５と、よりなる。母材１１は例えばＳｉＣ／ＳｉＣを含むＣＭＣよりなる耐熱材料である。
　第１の層１３は、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）を含み、あるいはサイアロンよりなる。サイアロンは、一般に窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）との固溶体と理解されるセラミックスである。窒化珪素結晶に多形がある（例えばα－Ｓｉ３Ｎ４およびβ－Ｓｉ３Ｎ４）ことに起因して、サイアロンの結晶も多形を有するが、そのうちβ’－サイアロンは、高融点であって問題の温度域において相変態を起こさない点で、本実施形態に好適である。あるいはＯ’－サイアロン、Ｘ－サイアロン、あるいはアルミナのごとき他の相を含んでいてもよい。アルミニウムイオンの供給能を享受するには、他の相は少ない方が有利である。そこで他の相は、サイアロンに対して５０体積％未満であり、好ましくは３０体積％未満であり、より好ましくは１０体積％未満である。
　第１の層１３は、母材１１と第２の層１５との間に介在する。好ましくは第１の層１３は母材１１に直接に接してこれに結合するが、密着性向上や他の目的で、他の層が介在していてもよい。また好ましくは、第１の層１３は実質的に全面的に第２の層１５に被覆されて酸化性雰囲気に露出しない。また好ましくは、第１の層１３と第２の層１５とは直接に接して互いに結合するが、後述の通り、他の相が、ごく薄い層の形態ないし他の形態で、第１の層１３と第２の層１５との間に介在することがありうる。
　第２の層１５はムライトを含み、あるいはムライトよりなる。ムライトは、既に述べた通り、典型的には３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２で表される珪酸アルミニウムである。あるいはムライトは、かかる化学量論組成からずれていてもよい。
　第２の層１５は他の相を含むことができ、例えばＲｅ２Ｓｉ２Ｏ７であってＲｅがＹ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｄｙの何れか１以上であるもの、を含むことができる。ムライトによる保護能を享受するには、他の相は少ない方が有利である。そこで他の相は、ムライトに対して５０体積％未満であり、好ましくは３０体積％未満であり、より好ましくは１０体積％未満である。
　第２の層１５は、上述の通り第１の層１３を被覆して自らは雰囲気に曝される。第２の層１５は、通常、雰囲気に直接に露出する。あるいは、他の層が、部分的にまたは全面的に第２の層１５をさらに被覆していてもよい。かかる他の層は、外来物質の付着を防止すること等を目的として、一定期間の使用の後には損耗するような性質でありうる。
　各層は、厚いほうが耐環境性を高めるが、厚すぎればクラックのごとき欠陥を生じやすくなる。そこで各層は、例えば５～３００μｍの範囲であり、あるいは１０～１００μｍの範囲である。第１の層１３に第２の層１５が積層されるが、かかる組み合わせがさらに複数積層されて多層をなしていてもよい。
　図２を参照するに、本実施形態による被膜を備えた耐熱材１が高温酸化性雰囲気に置かれると、雰囲気に曝される第２の層１５の表面において酸素イオン（Ｏ２－）が豊富になり、結果として第２の層１５内に、酸素イオン（Ｏ２－）が表面から下層に向かって減少する濃度勾配を生ずる。これとバランスするべく、アルミニウムイオン（Ａｌ３＋）が矢印Ｄのごとく表面に向かって拡散する傾向を生じ、すなわち酸素イオンとは逆向きの濃度勾配を生ずる。
　サイアロンが無ければ、第２の層１５の特に底部において、アルミニウムイオンが相対的に欠乏してムライトが不安定になる傾向が生ずる。ムライトが分解すれば、クリストバライト（Ｃｒｉｓｔｏｂａｌｉｔｅ）のごときシリカが生じ、これは体積変化を伴う分解反応である。またクリストバライトも多形であって、約２７０℃においてβ相（高温相）とα相（低温相）との間で相変態を起こし、これも体積変化を伴う。
　これらの体積変化は、ムライト層の密着性を損ない、あるいはムライト層内にクラックのごとき欠陥を生じる原因である。特に実用条件においては、被膜は常温と高温雰囲気とに繰り返し曝され、上述の相変態が繰り返し起こるので、密着性の劣化ないし欠陥の発生が無視し得なくなる。剥離ないし欠陥の発生は、必然的に耐環境性能の低下をもたらす。
　本実施形態においては、第１の層１３からアルミニウムイオンが矢印Ｓのごとく供給されるので、ムライトの分解が防止される。供給に伴い、第１の層１３は一部のアルミニウムイオンを失うが、これはサイアロン中のＳｉ３Ｎ４とＡｌ２Ｏ３との間の固溶比を変化させるに過ぎず、概して結晶形の変化を伴わない。すなわち第１の層１３および第２の層１５の何れにも、問題につながる体積変化が生じる懸念がない。
　付言すると、ムライト中におけるアルミニウムイオンの外方拡散と、それに起因したムライトの分解が被膜を劣化させることは、本発明者らの発見であり、サイアロンとの組み合わせはかかる問題の原因の発見に基づき想到されたものである。
　上述の説明より理解される通り、アルミニウムイオンの供給によってムライトの分解を防止するには、その拡散に対する障壁が第１の層１３と第２の層１５との間にないことが望ましい。そこで既に述べた通り、好ましくは、第１の層１３と第２の層１５とは直接に接して互いに結合する。ただし、アルミニウムイオンの拡散を許す限りにおいて、他の相が介在していてもよく、それでも実質的に相互に接する形態とみなしうる。そのような形態としては、例えばごく薄い層の形態であるが、界面付近に分散した粒子状の形態や、その他の形態であってもよい。層の形態で介在する場合、例えば１μｍ未満が限度であろう。
　第１の層１３が第２の層１５に対して薄すぎれば、アルミニウムイオンを供給する能力が不足し、その反対ならば第２の層１５による保護能が不足しかねない。そこで第１の層１３の厚さは、第２の層１５の厚さに比べて、好ましくは０．１～２．０の範囲であり、より好ましくは０．２～１．０である。
　サイアロンは、既に述べた通り、Ｓｉ３Ｎ４とＡｌ２Ｏ３との固溶体であるが、任意の比でβ’相が安定というわけではない。Ｓｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚなる一般式で表したとき、ｚが４．２を越えると、β’相は単相としては安定ではなく、例えばＡｌ２Ｏ３相の共存が必要になる。アルミニウムイオンが外方拡散することによってＡｌ２Ｏ３相とβ’－サイアロン相との共存比が変動すれば、それは層の欠陥の原因になりかねない。これを防ぐには、第１の層１３においてサイアロンがβ’相の単相となることが効果的であり、すなわち好ましくはｚは０＜ｚ≦４．２の範囲である。ｚは大きいほどアルミニウムイオンを供給する能力が増大する。そこでより好ましくは１．０≦ｚであり、さらに好ましくは２．０≦ｚである。またｚは小さいほどＡｌ２Ｏ３相が析出しにくい。そこでより好ましくはｚ≦３．５であり、さらに好ましくはｚ≦３．０である。
　既に述べた通り、ムライトも化学量論組成からずれることがありうる。例えばＡｌ４＋２ｘＳｉ２－２ｘＯ１０－ｘで表したときに、好ましくはｘは０．２０≦ｘ≦０．３９の範囲である。アルミニウムイオンの拡散を抑制する観点からは、さらに好ましくは０．２０≦ｘ≦０．３４の範囲であり、より好ましくは０．２３≦ｘ≦０．３0の範囲である。また第２の層１５において、互いに異なる組成のムライトが混合され、あるいは積層されていてもよい。
　第１の層１３と第２の層１５との何れか、あるいは両方には、組成傾斜があってもよい。例えば第２の層１５において、表面に向かってＡｌ／Ｓｉ比が次第に増大（上述の化学式においてｘが増大）していてもよい。これは例えば表面において水蒸気酸化による損耗を抑制するに有利であり、また第１の層１３に対する熱膨張係数の相違を緩和するに有利である。
　上述のごとき被膜は、任意の方法により形成することができる。製造方法の例としては、エアロゾルデポジション、電子ビーム蒸着、レーザー化学蒸着が列挙できる。
　例えばエアロゾルデポジションによれば、次のようにして被膜を形成することができる。例えば第１の層１３を形成するときには、サイアロンの（第２の層１５を形成するときにはムライトの）粉末を窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、空気のごときキャリアガス中に分散させてエアロゾルとし、かかるエアロゾルを母材（あるいは第１の層）上に噴射することにより、被膜が形成される。供給する粉末の組成を徐々に変化させることにより、傾斜組成被膜を形成することもできる。あるいは被膜形成を継続しながら供給する粉末をサイアロンからムライトに急変することにより、第１の層１３の形成と第２の層１５の形成とを連続にすることができる。被膜の形成に引き続き、表面を平滑化する処理や熱処理を組み合わせてもよい。
　本実施形態の効果を検証するべく、以下のごとく模擬的な積層体を作製した。
　ムライト粉末として、ＫＭ－１０１（共立マテリアル株式会社）の名称で一般に入手しうる粉末を採用した。かかる粉末を１９．６ＭＰａで一軸加圧した後、冷間で２４５ＭＰａで等方に加圧して、円柱形および中空円柱形のグリーン体を得た。かかるグリーン体を、それぞれ、常圧下で１３００℃×５０時間焼成し、さらに続けて１７５０℃×５時間焼成して、１５ｍｍ（外径）×５ｍｍ（高さ）の円柱形試料Ｍ１、および１５ｍｍ（外径）－２．１ｍｍ（内径）×０．２ｍｍ（高さ）の中空円柱形試料Ｍ２を得た。
　純度９９．９９９９９９９９９％のシリコンインゴット（信越化学工業株式会社）を、２ｍｍ（外径）×０．２ｍｍ（高さ）の円柱形に加工し、シリコン試料を得た。これは試料Ｍ２の空洞にちょうど嵌り込む寸法である。
　β’－サイアロン粉末として、ＢＳＩ３－００１Ｂ（ＡＧ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．）の名称で一般に入手しうる粉末（Ｓｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚにおいてｚ＝３）を採用した。かかる粉末を１９．６ＭＰａで一軸加圧して、円柱形のグリーン体を得た。かかるグリーン体を、１７５０℃において２時間、０．７ＭＰａの窒素雰囲気において、４０ＭＰａで熱間プレスして、２ｍｍ（外径）×０．２ｍｍ（高さ）の円柱形のβ’－サイアロン試料を得た。
　シリコン試料と、β’－サイアロン試料は、それぞれ、試料Ｍ２の空洞中に嵌め込まれ、これらを一対の試料Ｍ１により上下から挟んだ。かかる組立体を１６００℃において１時間、減圧下において、５０ＭＰａで熱間プレスに供し、接合体を得た。これらの接合体の一方の面のみをラップ研磨して、埋設されたシリコンないしβ’－サイアロンまでの厚さが０．２５ｍｍとなるまで一方のムライト層を減肉した。かかる減肉されたムライト層は、雰囲気に曝されるムライト被膜を模擬している。
　これらのムライト／シリコン接合体およびムライト／β’－サイアロン接合体を１４００℃において１０時間加熱し、加熱後の接合体を縦に切断および研磨して縦断面をＳＥＭにより観察した。
　ムライト／シリコン接合体の減肉されたムライト層において、シリコン層との界面付近には、ムライトとは区別できる粒状の組織が観察された。減肉されていないムライト層には、界面付近にもこれと同様な組織は認められなかった。すなわち粒状の組織は雰囲気に曝されることに特有のものであると考えられる。
　上述と同じ視野において、ＥＤＳ元素マッピングを行ったところ、Ａｌ，Ｓｉ，Ｏの分布の不均一が認められ、かつかかる不均一は粒状の構造に対応することが認められた。すなわち、粒状の構造はムライトが分解してシリカが生成していることを示唆しており、サイアロン層がなければムライト層の底部においてムライトが分解する傾向があると考えられる。
　ムライト／β’－サイアロン接合体においては、加熱後であっても、上述のような粒状の組織は観察されなかった。ＥＤＳ元素マップにおいてもＡｌ，Ｓｉ，Ｏの分布は均一であった。すなわちムライト層がβ’－サイアロン層と接することによりムライトの分解が防止されるものと認められる。
　以上の試験結果より、被膜においてサイアロンを含む第１の層とムライトを含む第２の層とが相互に接していれば、被膜は体環境性能を維持し続けると考えられる。
　幾つかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づき、当該技術分野の通常の技術を有する者が、実施形態を修正ないし変形することが可能である。
　常温と高温雰囲気とに繰り返し置かれても耐環境性能を維持し続ける被膜が提供される。

Claims (4)

  1. 　水蒸気酸化性の雰囲気において利用される被膜であって、
    　サイアロンを含む第１の層と、
    　前記第１の層を被覆して前記雰囲気に曝される、ムライトを含む第２の層と、
    　を備え、
    　前記第１の層と前記第２の層とは相互に接している、被膜。
  2. 　前記サイアロンはβ’型である、請求項１の被膜。
  3. 　前記第２の層は５～３００μｍの厚さである、請求項１または２の被膜。
  4. 　前記第１の層は５～３００μｍの厚さであって母材に結合して被覆する、請求項１または２の被膜。
PCT/JP2016/055437 2015-03-02 2016-02-24 耐環境性被膜 WO2016140125A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2973948A CA2973948C (en) 2015-03-02 2016-02-24 Environmental barrier coating
RU2017133434A RU2675638C1 (ru) 2015-03-02 2016-02-24 Защищающее от окружающей среды покрытие
JP2017503436A JP6442597B2 (ja) 2015-03-02 2016-02-24 耐環境性被膜
CN201680003148.8A CN107074671B (zh) 2015-03-02 2016-02-24 耐环境性被膜
EP16758819.3A EP3205636B1 (en) 2015-03-02 2016-02-24 Environmental barrier coating
US15/469,034 US10011724B2 (en) 2015-03-02 2017-03-24 Environmental barrier coating

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-040594 2015-03-02
JP2015040594 2015-03-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/469,034 Continuation US10011724B2 (en) 2015-03-02 2017-03-24 Environmental barrier coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016140125A1 true WO2016140125A1 (ja) 2016-09-09

Family

ID=56848080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/055437 WO2016140125A1 (ja) 2015-03-02 2016-02-24 耐環境性被膜

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10011724B2 (ja)
EP (1) EP3205636B1 (ja)
JP (1) JP6442597B2 (ja)
CN (1) CN107074671B (ja)
CA (1) CA2973948C (ja)
RU (1) RU2675638C1 (ja)
WO (1) WO2016140125A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017154559A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 一般財団法人ファインセラミックスセンター 耐環境コーティング部材

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11542208B2 (en) 2020-02-07 2023-01-03 Raytheon Technologies Corporation Environmental barrier coating

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6155301A (ja) * 1984-08-27 1986-03-19 Toyota Motor Corp ラジアルタ−ビンホイ−ルとその製造方法
JPH05117065A (ja) * 1991-10-25 1993-05-14 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合焼結体およびその製造方法
JPH05270957A (ja) * 1992-03-24 1993-10-19 Toshiba Corp セラミックス焼結体
JPH0867583A (ja) * 1994-08-31 1996-03-12 Toshiba Corp 酸化物・非酸化物系積層セラミックス
JPH0873259A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 Toshiba Corp セラミックス焼結体とその検査方法
JPH10157014A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Toshiba Corp 積層セラミックス及びその製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2445747A1 (fr) * 1979-01-05 1980-08-01 Armines Procede de fabrication de pieces en silicium nitrure
JPH035362A (ja) 1989-05-29 1991-01-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合焼結体およびその製造方法
US5034593A (en) * 1990-03-23 1991-07-23 W. R. Grace & Co.-Conn. Coated welding cups
SU1781995A1 (ru) * 1990-06-21 1996-03-10 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина Способ повышения качества керамики на основе нитрида кремния
JPH0867549A (ja) 1994-08-30 1996-03-12 Toshiba Corp 層状構造セラミックス
JPH08143375A (ja) 1994-11-22 1996-06-04 Toshiba Corp セラミックス基繊維複合材料
AU5587798A (en) * 1996-11-25 1998-06-22 Regents of The University of Michigan Management Technology Office, The In-situ toughened alpha prime-sialon-based ceramics
JP2966375B2 (ja) 1997-06-19 1999-10-25 株式会社東芝 積層セラミックス及びその製造方法
US5869146A (en) * 1997-11-12 1999-02-09 United Technologies Corporation Plasma sprayed mullite coatings on silicon based ceramic materials
US6129954A (en) 1998-12-22 2000-10-10 General Electric Company Method for thermally spraying crack-free mullite coatings on ceramic-based substrates
US6607852B2 (en) 2001-06-27 2003-08-19 General Electric Company Environmental/thermal barrier coating system with silica diffusion barrier layer
CN1176766C (zh) * 2002-01-14 2004-11-24 胜威高温陶瓷(鞍山)有限公司 非预热铝碳锆质浸入式水口及其制造方法
US6759151B1 (en) * 2002-05-22 2004-07-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multilayer article characterized by low coefficient of thermal expansion outer layer
JP4117377B2 (ja) 2003-09-22 2008-07-16 独立行政法人産業技術総合研究所 高温耐腐食層を有する非酸化物セラミックス構造体及びその製造方法
FR2909998B1 (fr) * 2006-12-18 2009-03-06 Snecma Propulsion Solide Sa Piece en materiau composite a matrice ceramique contenant du silicium, protegee contre la corrosion
JP5117065B2 (ja) * 2007-02-16 2013-01-09 株式会社西原環境 担体投入型生物処理装置
JP5270957B2 (ja) * 2008-05-14 2013-08-21 リンテック株式会社 テープ繰出装置及び繰出方法並びにシート剥離装置
US20090324930A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-31 United Technologies Corporation Protective coatings for silicon based substrates with improved adhesion
CA2739008C (en) * 2008-09-30 2015-04-07 Rolls-Royce Corporation Coating including a rare earth silicate-based layer including a second phase
US9212100B2 (en) * 2009-07-31 2015-12-15 General Electric Company Environmental barrier coatings for high temperature ceramic components
JP5953947B2 (ja) 2012-06-04 2016-07-20 株式会社Ihi 耐環境被覆されたセラミックス基複合材料部品及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6155301A (ja) * 1984-08-27 1986-03-19 Toyota Motor Corp ラジアルタ−ビンホイ−ルとその製造方法
JPH05117065A (ja) * 1991-10-25 1993-05-14 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合焼結体およびその製造方法
JPH05270957A (ja) * 1992-03-24 1993-10-19 Toshiba Corp セラミックス焼結体
JPH0867583A (ja) * 1994-08-31 1996-03-12 Toshiba Corp 酸化物・非酸化物系積層セラミックス
JPH0873259A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 Toshiba Corp セラミックス焼結体とその検査方法
JPH10157014A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Toshiba Corp 積層セラミックス及びその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAJIME KIYONO ET AL.: "Improvement of high- temperature oxidation resistance to water vapor by alumina coating on beta-sialon ceramic", TRANSACTIONS OF THE MATERIALS RESEARCH SOCIETY OF JAPAN, vol. 35, no. 3, 2010, pages 681 - 684, XP003034334 *
K.N. LEE: "Current status of environmental barrier coatings for Si-Based ceramics", SURFACE AND COATINGS TECHNOLOGY, vol. 133 - 13, 2000, pages 1 - 7, XP055438572 *
See also references of EP3205636A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017154559A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 一般財団法人ファインセラミックスセンター 耐環境コーティング部材
US10889526B2 (en) 2016-03-11 2021-01-12 Japan Fine Ceramics Center Environmental resistant coating member

Also Published As

Publication number Publication date
CN107074671A (zh) 2017-08-18
CN107074671B (zh) 2020-12-11
US10011724B2 (en) 2018-07-03
EP3205636A1 (en) 2017-08-16
JPWO2016140125A1 (ja) 2017-06-29
CA2973948C (en) 2019-07-02
EP3205636B1 (en) 2019-04-10
EP3205636A4 (en) 2018-06-06
JP6442597B2 (ja) 2018-12-19
CA2973948A1 (en) 2016-09-09
RU2675638C1 (ru) 2018-12-21
US20170190920A1 (en) 2017-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4877880B2 (ja) 優先的に酸素と反応する層を含むセラミック材
EP3008033B1 (fr) Barrière environnementale pour substrat réfractaire contenant du silicium
RU2436868C2 (ru) Защищенный против коррозии компонент из композитного материала с керамической матрицей, содержащей кремний
US7300702B2 (en) Diffusion barrier coating for Si-based components
EP3428138B1 (en) Environment resistant coating member
EP3565794B1 (fr) Piece comprenant un substrat et une barriere environnementale
WO2018212139A1 (ja) 炭化ケイ素セラミックス
US8980434B2 (en) Mo—Si—B—based coatings for ceramic base substrates
RU2754893C2 (ru) Деталь, содержащая подложку и внешний барьер
WO2016140125A1 (ja) 耐環境性被膜
JP2965963B1 (ja) 耐酸化性部材
BR112019013938B1 (pt) Peça, e, métodos de fabricação e de uso de uma peça
JPH04317469A (ja) 窒化珪素質焼結体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16758819

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017503436

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016758819

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016758819

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2973948

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017133434

Country of ref document: RU