[發(fā)明專利]耐高溫瓦及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911415547.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111503657B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.保爾;V.斯蒂芬尼斯;M.皮耶瓦羅利
• 申請（專利權(quán)）人: 安薩爾多能源瑞士股份公司;安薩爾多能源公司
• 主分類號: F23R3/00
• 分類號: F23R3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;陳浩然

一種瓦(1)，特別是用于給燃?xì)鉁u輪的內(nèi)表面作襯里的耐高溫瓦，具有由CMC材料制成的本體(2)，該CMC材料由嵌入在陶瓷基體中的陶瓷纖維組成；本體(2)包括在下實(shí)心CMC層(7)與上實(shí)心CMC層(8)之間的中空CMC結(jié)構(gòu)(6)；其中下實(shí)心CMC層(7)和上實(shí)心CMC層(8)為實(shí)心均質(zhì)層，在CMC材料內(nèi)部不具有腔或空隙空間；并且中空CMC結(jié)構(gòu)(6)包括單元圖案(9)，該單元圖案(9)在層(7,8)的彼此面對且大致上平行于彼此的相對的面(12,13)之間延伸，并且由多個(gè)單元(10)組成，多個(gè)單元(10)由相應(yīng)的腔限定并且由側(cè)向壁(14)界定并且并排布置在至少一個(gè)單元層(11)上。

相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求2018年12月31日提交的歐洲專利申請no.18425112.2的優(yōu)先權(quán)，其全部公開通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特別地用于給燃?xì)鉁u輪的內(nèi)表面作襯里的耐高溫瓦及其制造方法。

背景技術(shù)

在燃?xì)鉁u輪領(lǐng)域中，眾所周知，需要在非常高的溫度下操作的構(gòu)件/表面的有效熱保護(hù)。

因此，存在對高溫高效的構(gòu)件和材料的強(qiáng)烈需要。

陶瓷瓦通常用于覆蓋暴露于高溫?zé)釟獾谋砻妫缛紵业谋凇?/p>

普通的瓦由單片陶瓷(例如氧化鋁基陶瓷)制成。

由高耐火材料制成的陶瓷瓦大致上不受燃?xì)鉁u輪中的熱氣流的影響。

然而，陶瓷瓦還具有一些缺點(diǎn)：特別是，陶瓷瓦具有低的機(jī)械性能、非常差的可加工性、對缺陷的存在的高敏感性，經(jīng)受由于孔隙而產(chǎn)生的腐蝕，易碎，并且可因此在某些操作條件下易于失效。

繼而，此類缺點(diǎn)還可引起在可用于正確地緊固瓦的夾緊選擇方面的限制，導(dǎo)致可允許的加速在啟動(dòng)時(shí)的約束，這繼而限制燃?xì)鉁u輪操作窗，包括對瓦在發(fā)動(dòng)機(jī)跳閘之后的檢查的要求。此外，由于關(guān)于加工的限制，故并入阻尼器以減少振動(dòng)的可能性也非常有限。

單片陶瓷瓦在燃?xì)鉁u輪燃燒器和燃燒室中的使用的可能的備選方案將為實(shí)心CMC(陶瓷基復(fù)合材料)瓦(即，由嵌入在陶瓷基體中的陶瓷纖維制成的瓦)的使用：CMC瓦實(shí)際上可提供相對于單片陶瓷瓦的機(jī)械性質(zhì)的顯著改進(jìn)；然而，由于所需的纖維量，故此類解決方案將為非常昂貴的。

此外，即使冷卻孔可鉆取在實(shí)心CMC瓦中，非常困難的是獲得有效冷卻所需的復(fù)雜的冷卻通道網(wǎng)絡(luò)。

因此，仍然存在對用于在燃?xì)鉁u輪中使用的、具有改進(jìn)的可靠性和功能性的瓦的需要。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種特別是用于給燃?xì)鉁u輪的內(nèi)表面作襯里的耐高溫瓦及其制造方法，它們適合于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。

具體而言，本發(fā)明的目的在于，提供用于燃?xì)鉁u輪中(例如，作為燃燒器(燃燒室)中的熱保護(hù)瓦)的瓦。

本發(fā)明因此涉及一種特別是用于給燃?xì)鉁u輪的內(nèi)表面作襯里的耐高溫瓦，并且涉及一種制造此類瓦的方法。

本發(fā)明還涉及此類瓦作為覆蓋瓦以給燃?xì)鉁u輪的內(nèi)表面作襯里的用途。

本發(fā)明提供一種低成本、耐高溫的陶瓷基復(fù)合材料(CMC)瓦，其可用于代替燃?xì)鉁u輪中(特別是燃?xì)鉁u輪的燃燒器中)的當(dāng)前單片陶瓷瓦。

與單片陶瓷瓦相比，CMC材料可提供優(yōu)越的高溫機(jī)械性質(zhì)，和改進(jìn)的成型可能性、可加工性、侵蝕防護(hù)，以及抗失效性。

為了減少在實(shí)心CMC瓦的制造中所需的昂貴纖維的數(shù)量，以及因此總體生產(chǎn)成本，本發(fā)明充分利用細(xì)絲纏繞制造技術(shù)。實(shí)際上，本發(fā)明提供制造方法，其中細(xì)絲纏繞過程的能力被充分開發(fā)，用于制造在CMC結(jié)構(gòu)內(nèi)具有集成空隙的CMC。