[發明專利]涂層除去的方法

有效

• 申請號: 201610866388.2
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106927868B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 萬菊林;曹洪波
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C04B41/91
• 分類號: C04B41/91
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;林森

一種從制品除去涂層的方法包括將制品加熱到處理溫度。所述制品包括與第二材料接觸的第一材料，所述第一材料包含硅，所述第二材料包含含硅的氧化物。加熱在具有一定氧分壓的環境中進行，所述氧分壓小于在處理溫度下在第一材料和第二材料之間化學平衡的平衡氧分壓。

發明背景

本公開一般涉及用于高溫應用服務的材料和制品，例如渦輪機。更具體地講，本公開涉及從陶瓷基質復合材料基體除去涂層的方法。

由于陶瓷材料的固有高溫材料性能，陶瓷基質復合材料(CMC)材料提供比金屬合金材料更高操作溫度的潛力。在諸如燃氣渦輪機組件的應用中，這種能力可轉變成減小冷卻需求，這繼而可產生較高功率、較高效率和/或減小來自機器的排放。然而，包含顯著量的含硅材料的CMC材料，例如碳化硅或氮化硅，容易在高工作溫度下被水蒸氣侵蝕和快速衰退。已研發環境阻擋涂層(EBC)抑制這種退化機制。

在工作期間，EBC的一個或多個部分可變得損傷，但由于CMC部件一般昂貴，除去受損傷的EBC和再涂覆所用CMC部件比更換整個部件在經濟上有利。EBC可通過機械方法除去，例如噴砂處理，但此類操作可由于CMC和EBC之間的需要的強結合而導致損傷CMC基體。

因此，在工業上需要從CMC基體除去涂層(例如EBC)而不過度損傷CMC材料的方法。

發明內容

提供本發明的實施方案以滿足這一需要和其它需要。一個實施方案是從制品除去涂層的方法。所述方法包括將制品加熱到處理溫度。所述制品包括與第二材料接觸的第一材料，所述第一材料包含硅，且所述第二材料包含含硅的氧化物。加熱在具有一定氧分壓的環境中進行，所述氧分壓小于在處理溫度下在第一材料和第二材料之間化學平衡的平衡氧分壓。

另一個實施方案是一種從制品除去涂層的方法。所述方法包括在具有小于約10^-2托(1.3Pa)總壓的真空中將制品加熱到至少約1200℃處理溫度。所述制品包括基體，所述基體包含陶瓷基質復合材料，所述復合材料包含碳化硅、氮化硅或包含一種或兩種前述的組合；第一材料，所述第一材料布置在基體上，并包括元素硅、含元素硅的合金、硅化物或包含一種或多種前述的組合；與所述第一材料接觸的第二材料，所述第二材料包括二氧化硅、硅酸鹽或包含一種或兩種前述的組合；和布置在所述第二材料上的第三材料，所述第三材料包括稀土硅酸鹽、鋁硅酸鹽、氧化鋯或包含一種或多種前述的組合。在處理溫度下在所述環境中加熱制品，直至在第一材料和第二材料之間出現所需的反應程度，且然后從基體除去第三材料。

本發明提供以下方面：

第1項. 一種從制品除去涂層的方法，所述方法包括：

將制品加熱到處理溫度，所述制品包括

與第二材料接觸的第一材料，所述第一材料包含硅，且所述第二材料包含含硅的氧化物；

其中加熱在具有一定氧分壓的環境中進行，所述氧分壓小于在處理溫度下在第一材料和第二材料之間化學平衡的平衡氧分壓。

第2項. 第1項的方法，其中所述環境為真空。

第3項. 第1項的方法，其中所述環境為具有小于約10^-2托(1.3Pa)總壓的真空。

第4項. 第3項的方法，其中所述總壓小于約10^-5托(10^-3Pa)。

第5項. 第1項的方法，其中所述處理溫度為至少約1000℃。

第6項. 第1項的方法，其中所述處理溫度為至少約1200℃。

第7項. 第1項的方法，其中所述處理溫度為至少約1300℃。

第8項. 第1項的方法，其中所述第一材料包括元素硅、含元素硅的合金、硅化物、碳化硅、氮化硅或包含一種或多種前述的組合。