[發明專利]掩蔽材料、掩蔽層、用于掩蔽基材的方法以及用于涂覆基材的方法

無效

• 申請號: 201010624991.2
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102086503A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: T·貝恩特;F-J·拉德魯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: C23C14/04
• 分類號: C23C14/04;C23C16/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

技術領域

本發明涉及掩蔽材料、掩蔽方法以及涂覆方法。

背景技術

在涂覆方法、特別在使用氣相涂覆法，例如PVD法或者CVD法的情況下，則必須對特定的區域進行特別良好的氣密保護，因為在這些部位不應施加涂層。

已知有不同的以機械方式將不同尺寸的粉末混合物相互混合，或者施加含玻璃的物質，這些物質據信特別致密，但是它們也難以再去除掉。

發明內容

因此本發明的任務在于解決上述問題。

通過權利要求1所述的掩蔽材料、權利要求9或10所述的掩蔽層、權利要求13、14所述的掩蔽方法以及權利要求20所述的涂覆方法，解決了這一任務。

附圖說明

其中：

圖1示出了用于掩蔽對基材的方法的示意性流程圖，

圖2、3示意性涂覆方法，

圖4示出了渦輪葉片的透視圖，

圖5是出了燃氣輪機的透視圖，以及

圖6示出了高溫合金列表。

所示附圖和說明書僅給出了本發明的工作實施例。

具體實施方式

圖1中示出了具有表面19的基材4，其為構件1、120、130的基材。

尤其在燃氣輪機100(附圖5)中用附圖6所述材料制成的渦輪葉片。

在第一步驟中優選地將陶瓷粉末作為層7施加到表面19上。可以通過噴射或者通過其它包含或不包含粘合劑的方法來施加陶瓷粉末。

所述陶瓷粉末尤其可以包括氧化物陶瓷，即氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、鈣鈦礦、尖晶石、燒綠石和/或氮化硼或者其混合物，非常特別使用氧化鋁或二氧化鈦(TiO₂)。優選僅僅使用陶瓷，非常特別僅僅使用Al₂O₃。

優選使用由Al₂O₃/TiO₂或者ZrO₂/TiO₂或者Al₂O₃/ZrO₂或者BN/TiO₂或者BN/Al₂O₃或者BN/ZrO₂形成的混合物。

混合比例優選為93/7或者87/13。

在第二方法步驟中優選將金屬粉末作為層10施加到陶瓷粉末層7上。

也可以使金屬粉末部分滲透到陶瓷層7的開孔之中。這樣共同構成掩蔽層13。

這兩個步驟優選重復至少一次，尤其僅重復一次，從而形成多層的掩蔽層13：陶瓷-金屬-陶瓷-金屬。

優選地，一個陶瓷層和一個金屬層即已足夠。

借助在陶瓷和金屬之間的梯度過渡還實現了更好的結果。

金屬粉末尤其是基材的金屬，也即優選鎳(Ni)、鈷(Co)、鉻(Cr)、鋁(Al)或其混合物，所述一種或多種金屬優選能夠與涂覆材料很好地反應。尤其使用鎳。也可以使用上述金屬的合金(NiAl，……)。

粒度分布通常優選為：對于陶瓷粉末為0.1μm-20μm(100nm-20μm)，對于金屬粉末為5μm-25μm(1μm-25μm)。

由下面的陶瓷層和上面的金屬層10形成的這種層系統形成特別氣密的掩蔽層13。

可以將這種掩蔽層13局部施加到不應進行層的部位16上(圖2)。

在此，所述掩蔽材料可以在任意涂覆方法中、特別還在氣相涂覆方法中使用，例如PVD、CVD或者其中涂覆材料以蒸氣或氣體形式存在的其它方法。

同樣也可以對整個外側基材4進行保護，例如當對空心構件內部進行涂覆，例如鍍鉻或者滲鋁，和不總能防止涂覆材料從空心構件中再次離開從而沉積到未受保護的基材4外表面上時。

同樣可以借助上述優選材料和施加方式，使用陶瓷粉末和金屬粉末的機械混合物掩蔽材料。

圖4以透視圖示出渦輪機的渦輪葉片120或導向葉片130，其沿縱軸121伸展。

該渦輪機可以是飛機或發電站的燃氣輪機，蒸氣輪機或壓縮機。

葉片120、130在沿縱軸121上依次具有固定區400、與其毗鄰的葉片平臺403以及葉片頁(Schaufelblatt)406和葉片尖端415。

作為導向葉片130，該葉片130在其葉片尖部(Schaufelspitz)415上可具有另一平臺(未示出)。

在固定區400中形成葉根183，該葉根用于將渦輪葉片120、130固定在軸或盤上(未示出)。

葉根183例如設計成錘子頭形。也可設計成冷杉樹形根基或燕尾形根基。