[發明專利]涂覆有抵抗CMAS的組合物的、開裂受控的部件以及相應的處理方法

有效

• 申請號: 201880087996.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN111670294B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 盧克·比安基;奧勒里安·朱莉婭;安德魯·休伯特·路易斯·馬利;B·D·R·J·伯納德
• 申請（專利權）人: 賽峰集團
• 主分類號: F01D5/28
• 分類號: F01D5/28;C04B41/52;F01D25/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 孟媛;李雪

1.一種渦輪機部件，所述渦輪機部件包括：

-金屬材料或復合材料的基材，

-抵抗化合物滲入的保護涂層，所述化合物為被稱為CMAS型化合物的鈣、鎂、鋁或硅的氧化物的類型的化合物，所述涂層至少部分地覆蓋所述基材的表面，

其中，所述涂層包括多個基本層，

其中，第一組基本層的基本層被插入在第二組基本層的基本層之間，第一組的每個基本層和第二組的每個基本層包括抗CMAS化合物，

其中，所述第一組的每個基本層的韌性與所述第二組的所有基本層的韌性至少相差0.7Mpa.m^1/2，和/或所述第一組的每個基本層的熱膨脹系數與所述第二組的所有基本層的熱膨脹系數至少相差3.5 10^-6K^-1，

其中，所述第一組的基本層與所述第二組的基本層之間的每個接觸區域形成界面，所述界面促進裂縫沿著所述界面擴展。

2.根據權利要求1所述的渦輪機部件，其中，所述第一組的每個基本層的韌性介于0.5MPa.m^1/2至1.5MPa.m^1/2之間，并且所述第二組的每個基本層的韌性介于1.5MPa.m^1/2至2.2MPa.m^1/2之間。

3.根據權利要求1所述的部件，其中，所述第一組的基本層包含選自以下列表的材料：RE2Zr2O7，其中RE是稀土族的一種材料，Ba(Mg1/3Ta2/3)O3、La(Al1/4Mg1/2Ta1/4)O3，或者包含這些材料中的多種材料的混合物。

4.根據權利要求1所述的部件，其中，所述第二組的基本層包含選自以下列表的材料：YSZ、Y2O3-ZrO2-Ta2O5、BaZrO3、CaZrO3、SrZrO3，或者包含這些材料中的多種材料的混合物。

5.根據權利要求1所述的部件，其中，所述第一組的每個基本層的熱膨脹系數介于3.510^–6K^–1至6.0 10^–6K^–1之間，并且所述第二組的基本層的熱膨脹系統介于7.0 10^–6K^–1至12.010^–6K^–1之間。

6.根據權利要求1所述的部件，其中，所述第一組的基本層包含RE2Si2O7或RE2SiO5，其中RE是稀土族的一種材料，或者包含這些材料的混合物。

7.根據權利要求1所述的部件，其中，所述第二組的基本層包含選自以下列表的材料：YSZ、Y2O3-ZrO2-Ta2O5、BaZrO3、CaZrO3、SrZrO3、RE2Zr2O7，其中RE是稀土族的一種材料，Ba(Mg1/3Ta2/3)O3、La(Al1/4Mg1/2Ta1/4)O3、YAG，或者包含這些材料中的多種材料的混合物。

8.根據權利要求1所述的部件，其中，所述第一組的基本層的累積厚度與所述第二組的基本層的累積厚度之比介于1:2至2:1之間。

9.根據權利要求1所述的部件，其中，所述保護涂層的總厚度介于20μm至500μm之間。

10.根據權利要求1所述的部件，所述部件形成渦輪動葉片，或高壓渦輪噴嘴，或高壓渦輪環，或燃燒室壁。

11.根據權利要求9所述的部件，其中，所述保護涂層的總厚度介于20μm至300μm之間。