[發明專利]多層熱障涂層

有效

• 申請號: 200910149755.7
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101612823A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: G·E·威茨;H·-P·博斯曼;V·施克洛弗;S·巴徹戈達
• 申請（專利權）人: 阿爾斯托姆科技有限公司;蘇黎世聯邦科技學院
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B15/04;B32B18/00;F02C7/30;C01F11/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周 鐵;孫秀武

技術領域

本發明涉及氧化釔基熱障涂層及其避免鈣-鋁-鎂硅酸鹽(CMAS)侵蝕 的保護作用的技術領域。

技術背景

熱障涂層會被周圍環境的污染物不穩定化，大多數是被鈣-鋁-鎂硅酸鹽 (Ca-Mg-Al-SiO，也稱為CMAS，其中S代表SiO而不是硫)不穩定化， 形成沉積物，該沉積物能夠與氧化釔穩定的氧化鋯反應，從而導致TBC剝落。 對于現有技術中認識到的相應機制的一般的描述，例如請參考US5660885的介 紹部分。近年來，在這一方面已經提出了多個解決方案。

US5560885-通過犧牲性表面層保護熱障涂層：公開了一種以有效量置于 熱障涂層上的犧牲性氧化物涂層，從而在熱障涂層的工作溫度下，通過升高污 染物組分的融化溫度或粘度，氧化物層發生化學反應，被污染物組分消耗掉， 其中犧牲性涂層選自氧化鋁，氧化鎂，氧化鉻，氧化鈣，鋯酸鈣，氧化鈧，二 氧化硅，氧化鋁鎂及其混合。

US5773141-被保護的熱障涂層復合材料：公開了一種鄰近熱障涂層的外 表面的連續犧牲性氧化物層，其中該熱障涂層是化學穩定的氧化鋯，選自氧化 釔穩定氧化鋯，氧化鈧穩定氧化鋯，氧化鈣穩定氧化鋯，和氧化鎂穩定氧化鋯， 其中犧牲性氧化物層約0.2-250微米厚，且犧牲性氧化物層不與氧化鋯混合，所 述犧牲性涂層和污染物組分反應，從而避免污染物滲入熱障涂層。

US5851678-具有非滲透性涂層的復合熱障涂層：公開了一種鄰近熱障涂 層外表面的連續非滲透性阻擋層，其中該非滲透性阻擋層是致密的、非多孔的， 且該非滲透性阻擋層的厚度大約0.2-250微米厚，所述非滲透性阻擋層選自：氧 化鉭，氧化鈧，氧化鉿，氧化鋁鎂，鋯酸鈣，碳化硅，碳化鉭，碳化鈦，碳化 鎢，碳氧化硅，氮化硅，氮化鋯，氮化鉭，氮化硼，硅化鉻，硅化鉬，硅化鉭， 硅化鈦，硅化鎢，硅化鋯，銀，金和它們的合金。

US5871820-用非滲透性阻擋層保護熱障涂層：公開了一種保護TBC(熱 障涂層)免受液體污染物的污染的非滲透性涂層，其中該非滲透性涂層選自金 屬氧化物，金屬碳化物，金屬氮化物，金屬硅化物和其混合物，其中金屬氧化 物涂層選自氧化硅，氧化鉭，氧化鈧，氧化鉿，氧化鋁鎂和其混合物；其中金 屬碳化物涂層選自碳化硅，碳化鉭，碳化鈦，碳化鎢，碳氧化硅和其混合物； 其中金屬氮化物涂層選自氮化硅，氮化鋯，氮化鉭，氮化硼，和其混合物；其 中金屬硅化物涂層選自硅化鉻，硅化鉬，硅化鉭，硅化鈦，硅化鎢，硅化鋯及 其混合物。

US5914189-具有多層涂層的被保護的熱障涂層復合材料：公開了熱障涂 層涂覆的零件，其至少有兩個外部保護涂層降低熔融污染物低共熔混合物滲入 熱障層中的開孔中。

US6261643-具有多層涂層的被保護的熱障涂層復合材料：公開了一種體 系，其具有兩個保護層，其通過在熱障涂層上沉積非滲透性阻擋第一涂層或犧 牲性氧化物第一涂層、然后在第一涂層上沉積至少一層其它的第二保護涂層來 制備，該第二保護涂層是非潤濕性的、犧牲性的或非滲透性的。

US6627323-抗沉積物的熱障涂層及其涂覆方法：公開了“一種覆蓋在熱障 涂層上的保護性涂層系統，該保護性涂層系統包括內氧化鋁層和外氧化鋁層， 并有鉑族金屬層嵌入其之間”。

US6720038-形成抗沉積物的涂層的方法及該方法形成的涂層：公開了一 種通過PVD形成含有氧化釔穩定氧化鋯和氧化鋁的混合物的涂層的方法，該涂 層能夠防止CMAS的滲入。

US6794059-多層熱障涂層：公開了一種多孔非犧牲性表層涂層，用于防 護抵抗周圍環境污染物。表層涂層的材料選自carts穩定的氧化鋯(CSZ)，鈣穩 定氧化鋯(CaSZ)；氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA)；包含兩個或更多的化合物的復 合氧化物，其中化合物選自鋁，鈷，鉻，鐵，鈦和鎳的氧化物及其兩種或兩種 以上的混合物；表層涂層選自比熱障涂層對周圍環境污染物更具抵抗力的材料。

US7226668-包含反應性保護材料的熱障涂層和制備方法：公開了一種多 層體系，其具有保護避免CMAS的侵蝕的外層，包括“(1)一種CMAS反應性 材料，最多為100％的量，并足夠保護熱障涂層至少部分地抵抗會沉積在暴露的 外表面上的CMAS，該CMAS反應性材料包括堿土金屬的鋁酸鹽、堿土金屬的 硅鋁酸鹽或其混合物，其中堿土金屬選自鋇，鍶和其混合物；(2)可選地，一 種陶瓷熱障涂層材料。