[發明專利]具有粘結涂層屏障的熱障系統

有效

• 申請號: 201780028503.1
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN109415816B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: J·M·查普曼;R·埃克特;N·N·達斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C23C30/00
• 分類號: C23C30/00;F01D5/28;C23C28/04;C23C28/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

1.一種設置在基底的表面上的涂層系統，所述涂層系統包括：

所述基底的所述表面上的粘結涂層；

所述粘結涂層上的防護涂層，其中所述防護涂層包括陶瓷材料；

所述防護涂層上的熱障涂層，其中所述熱障涂層限定多個細長的表面連接孔洞；以及

設置在所述熱障涂層的至少一些所述孔洞內的防護劑，

所述防護劑能夠與液體CMAS材料反應，形成固體反應產物，所述固體反應產物作為屏障阻擋液體CMAS材料進入其中設置有防護劑的孔洞，

所述防護劑包括能夠與液體標稱CMAS進行化學反應以形成在所述標稱CMAS的結晶場之外的固體結晶產物的物質。

2.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述陶瓷材料包括氧化鉿、氧化鋯或其混合物。

3.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述陶瓷材料包括穩定氧化鉿、穩定氧化鋯或其混合物。

4.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述陶瓷材料包括氧化釔-穩定氧化鋯、氧化鈰-穩定氧化鋯、氧化鈣-穩定氧化鋯、氧化鈧-穩定氧化鋯、氧化鎂-穩定氧化鋯、氧化銦-穩定氧化鋯、氧化鐿-穩定氧化鋯、氧化鑭-穩定氧化鋯、氧化釓-穩定氧化鋯，或者它們的混合物。

5.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述熱障涂層具有25微米到2000微米的厚度。

6.根據權利要求5所述的涂層系統，其中所述防護涂層的厚度是所述熱障涂層的所述厚度的1/4到1/8。

7.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述防護涂層具有2g/cm³到6g/cm³的密度。

8.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述防護涂層具有0％到50％的孔隙率。

9.根據權利要求1所述的涂層系統，進一步包括：

所述粘結涂層上的熱生長氧化物，其中所述熱生長氧化物定位在所述粘結涂層與所述防護涂層之間。

10.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述防護劑包括氮化物、氧化物或其組合。

11.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述防護劑包括稀土氧化物。

12.根據權利要求11所述的涂層系統，其中所述氧化物包括鑭、釹、鉺、鈰或釓。

13.根據權利要求12所述的涂層系統，其中所述氧化物進一步包括鋯、鉿、鈦、鉭或鈮。

14.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述防護劑包括具有氟鋁鎂鈉石晶體結構的物質。

15.根據權利要求14所述的涂層系統，其中所述物質包括稀土元素、氧以及選自以下項的群組的元素：鉭和鈮。

16.根據權利要求15所述的涂層系統，其中所述物質具有名義化學式A₃BX₇，其中A包括稀土金屬元素，B包括鉭、鈮或其組合，并且X包括氧、氟或其組合。

17.根據權利要求1所述的涂層系統，其中所述防護劑包括具有名義化學式A_1-xB_xZr_4-yDy(PO₄)_z的氧化物，其中A和B選自由堿土金屬和稀土金屬構成的群組，D是鉿或鈦，x是從0到1的數字；y是從0到4的數字；并且z是3或6。