[發(fā)明專(zhuān)利]含有燒綠石相和氧化物的陶瓷粉末,陶瓷層和層體系

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810095656.0
• 申請(qǐng)日: 2008-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101302104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·蘇布拉馬尼恩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/48
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/48;C04B35/50
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周鐵;李連濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有綠燒石相和氧化物的陶瓷粉末、陶瓷層和層體系。?

背景技術(shù)

這種層體系含有具有基于鎳或鈷的金屬合金的基材。這類(lèi)產(chǎn)品尤其用作燃?xì)鉁u輪的零件，特別是用作燃?xì)廨啓C(jī)的漿葉或耐熱護(hù)殼。這些零件會(huì)遭受到腐蝕性燃?xì)獾臒釟饬鞲g。因此，它們必須能夠保持較高的耐熱標(biāo)準(zhǔn)。另外，也需要使這些零件耐氧化和耐腐蝕。尤其對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，例如燃?xì)鉁u輪漿葉，以及對(duì)靜止零件提出進(jìn)一步的機(jī)械要求。在其中使用到可耐受熱氣的零件的燃?xì)鉁u輪機(jī)中，其效率和功率都會(huì)隨著工作溫度升高而增加。為了獲得較高的功率和較高的效率，就要在特別是遭受到高溫的燃?xì)鉁u輪機(jī)的元件上涂覆一層陶瓷材料。其能起到作為熱氣流和金屬基材之間的絕熱層的作用。?

涂層防護(hù)金屬基體不受腐蝕性熱氣流的腐蝕。并且，現(xiàn)今的零件多數(shù)都具有多個(gè)分別滿(mǎn)足特殊要求的涂層。因此其也就屬于一種多層體系。?

因?yàn)槿細(xì)鉁u輪機(jī)的效率和功率隨著工作溫度增加而增加，因此人們也就總是試圖通過(guò)改善涂層體系而獲得更高的燃?xì)鉁u輪機(jī)效率。?

EP0944746B1公開(kāi)了燒綠石用作絕熱層。但是，對(duì)于將材料用作絕熱層來(lái)說(shuō)，并不只是要求要有良好的絕熱性能，而且還要求良好的機(jī)械性能以及能良好地結(jié)合于基材上。?

EP0992603A1中公開(kāi)了由氧化釓和氧化鋯制成的絕熱層體系，其不具有燒綠石結(jié)構(gòu)。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種陶瓷粉末、陶瓷層和層體系，其具有良好的絕熱性以及良好的基材粘結(jié)性并因此而使整個(gè)層體系具有較長(zhǎng)的使用壽命。?

本發(fā)明所基于的認(rèn)識(shí)是，必須要將整個(gè)體系視作整體并且不允許相?互隔離地來(lái)看待和優(yōu)化各個(gè)層，從而獲得較長(zhǎng)的使用壽命。?

該任務(wù)可通過(guò)本發(fā)明所述的陶瓷粉末、陶瓷層和陶瓷體系來(lái)解決。?

本發(fā)明還描述了另外一些有益的措施，它們可以以有益的方式任意組合。?

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的層體系，?

圖2超合金列表，?

圖3渦輪機(jī)葉片的透視圖，?

圖4燃燒室的透視圖，?

圖5燃?xì)鉁u輪機(jī)。?

具體實(shí)施方式

通式為A₂B₂O₇的本發(fā)明的陶瓷燒綠石粉末含有金屬氧化物C_rO_s(O＝氧；B＝Hf，Zr，Ti，Sn；A＝Gd，Sm，Nd，La，Y)作為另一成分。二次氧化物(?-Oxid)的金屬成分在此標(biāo)記為C。?

也可例如根據(jù)陶瓷層13(圖1)的組成來(lái)舉例闡述陶瓷粉末的組成。?

通常，總是可以出現(xiàn)與燒綠石結(jié)構(gòu)通式A₂B₂O₇的化學(xué)計(jì)量偏差。?

優(yōu)選使用其中A＝釓的燒綠石結(jié)構(gòu)，因?yàn)槿绱丝梢詫?shí)現(xiàn)好至非常好的絕熱性能。根據(jù)使用場(chǎng)合采用鉿酸鹽或鋯酸鹽，從而使得B為鉿或鋯。?

也即優(yōu)選采用鉿酸釓或鋯酸釓。?

鉿酸釓作為粉末含有43wt％至50wt％、優(yōu)選44.7wt％至47.7wt％的氧化釓和余量的氧化鉿和任選地含二次氧化物，優(yōu)選僅為氧化鋯，和燒結(jié)助劑。?

鋯酸釓作為粉末含有56wt％至63wt％、優(yōu)選58wt％至61wt％的氧化釓和余量的氧化鋯以及任選地含二二次氧化物，優(yōu)選只有氧化鉿，和燒結(jié)助劑。?

陶瓷層13(圖1)或陶瓷粉末具有總通式為A_xB_yC_z(其中x，y≈2，z≈7)的燒綠石相和二次氧化物C_rO_s(其中r，s＞0)。?

有意識(shí)地將二次氧化物C_rO_s補(bǔ)加到粉末中，也即使其量明顯超過(guò)二次氧化物的測(cè)量技術(shù)的可檢驗(yàn)極限值，也即是二次氧化物檢驗(yàn)極限值的至少兩倍值。?

二次氧化物特別具有0.5wt％至10wt％、更特別是1wt％至10wt％的含量。?

二次氧化物的最大含量?jī)?yōu)選為8wt％，特別是最大為6wt％，更特別是在5wt％至7wt％之間。?

二次氧化物的最大量同樣也優(yōu)選為3wt％，特別是最大2wt％，更特別是在1.5wt％至2.5wt％之間。?

特別優(yōu)選陶瓷粉末由至少一種燒綠石相和至少一種二次氧化物構(gòu)成。?