CH694164A5 - Hochtemperatur-Komponente, insbesondere für eine Gasturbine, und Verfahren zu deren Herstellung. - Google Patents

Description

  



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine technische Verfahrensweise,  die gerichtet ist auf eine Hochtemperatur-Komponente, die unter einer  bei hoher Temperatur befindlichen korrosiven oder oxidativen Atmosphäre  in einer Gasturbine, einem Triebwerk oder dergleichen verwendet wird.  Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Hochtemperatur-Komponente  wie beispielsweise eine Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine,  mit der die Wärmesperre-Eigenschaften dadurch verbessert werden können,  dass man eine Oberfläche eines Metall-Basismate-rials mit einer Wärmesperre-Beschichtung  (thermal barrier coating; TBC) versieht. Die Erfindung betrifft auch  ein Verfahren zu deren Herstellung. 



   Um die Effizienz der Ausnutzung von Hitze zu verbessern, wurden ernsthaft  Untersuchungen und Entwicklungen für die Anwendung einer hohen Temperatur  (eine Erhöhung der Arbeitstemperatur des Gases) bei einer Kraftmaschine  wie beispielsweise einer Gasturbine, einem Triebwerk oder dergleichen  durchgeführt. Im Hinblick auf zur Verwendung bei hoher Temperatur  geeignete Materialien besteht eine Tendenz dahingehend, dass die  Materialien der Komponenten harten Bedingungen ihrer Arbeitsumgebung  wie beispielsweise hoher Temperatur ausgesetzt sind.

   Daher wurden  bei Gasturbinen-Kom-ponenten, insbesondere bei beweglichen Turbinenschaufeln,  stationären Turbinenschaufeln und Komponenten, die unmittelbar einem  Verbrennungsgas eines Brenners ausgesetzt sind, die beiden folgenden  Faktoren untersucht, sodass diese Komponenten eine gute Haltbarkeit  bei hoher Temperatur auf Grund einer Verbesserung der charakteristischen  Kühl-Eigenschaften zeigen können und dass die Wärmebeständigkeits-Temperatur  der Materialien verbessert wird. 



     Zuerst folgt nun eine Beschreibung einer Unter-suchung zur Verbesserung  der charakteristischen Kühl-Eigenschaften, um die Temperatur der  Materialien der Komponenten zu verringern. 



   Um die charakteristischen Kühl-Eigenschaften zu verbessern, ist es  prinzipiell wirksam, ein Gas zu verwenden, das eine hohe Wärmekapazität  aufweist, oder die Kühlgas-Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Jedoch  wird bei dem Verfahren der Verwendung eines Gases mit einer hohen  Wärmekapazität oder bei dem Verfahren der Erhöhung der Kühlgas-Strömungsgeschwindigkeit  die Temperatur des Verbrennungsgases verringert, und es gibt viele  Fälle, bei denen sich dann die Effizienz der Wärmeausbeutung verringert.

    Im Hinblick auf diese Umstände wurden die folgenden Verfahrensweisen  als Verfahrensweisen zur Verbesserung der Kühlleistung ohne Verringerung  der Temperatur des Verbrennungsgases angewendet: Es wurde nämlich  - genauer gesagt - ein Verfahren zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit  zwischen einem Material und einem Kühlgas und ein Verfahren zur Erhöhung  der Kontaktfläche des Materials mit dem Kühlgas vorgesehen. 



   Ein Abkühlen eines Films oder ein Abkühlen durch Auftreffen auf eine  kühle Fläche werden als typische Beispiele der Verfahrensweise zur  Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit zwischen einem Material und einem  Kühlgas angeführt. Ausserdem wird eine -Umkehrstrom-Struktur eines  Turbinenschaufel-Kühldurchgangs als typisches Beispiel eines Verfahrens  zur Erhöhung der Kontaktfläche des Materials und des Kühlgases genannt,  Wie oben angegeben, wird Wärme wirksam beseitigt, wie es die Gegebenheiten  erfordern. Jedoch wird in jedem Fall einer Anwendung dieser Verfahrensweisen  die Struktur der Anlagen sehr gross, und die Struktur der einzelnen  Komponenten wird kompliziert. Aus diesem Grund erhöhen sich die Herstellungskosten  der Anlagen, und das System wird kompliziert, 



   Es folgt nun eine Beschreibung einer Untersuchung zur Verbesserung  der Wärmebeständigkeits- Temperatur des Materials. 



     Es wurde herkömmlich als hitzebeständiges Strukturmaterial eine  unidirektional verfestigte oder monokristallisierte Superlegierung  entwickelt. Die Superlegierung verwendet ein Material auf der Basis  von Ni, auf der Basis von Co oder auf der Basis von Fe als Hauptkomponente.  Andererseits wurde eine intermetallische Verbindung entwickelt, die  eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit aufweist, indem man ein  Element auf Nb-Basis oder Mo-Basis oder dergleichen zusetzte. Dadurch  wurde versucht, die Hochtemperatur-Festigkeit des Materials weiter  zu verbessern. Jedoch liegt bei der unidirektional verfestigten oder  monokristallisierten Superlegierung die verwendbare kritische Temperatur  bei höchstens 1000 DEG C, und zwar im Hinblick auf den Schmelzpunkt  der Superlegierung.

   Darüber hinaus tritt im Fall der Superlegierung,  der ein Element auf Nb-Basis und Mo-Basis zugesetzt wurde, um die  Oxidationsbeständigkeit zu verbessern, das Problem auf, dass die  Verarbeitbarkeit verschlechtert wird und damit die Herstellungskosten  dieser Legierung hoch werden. 



   Weiter wurde ein Verfahren zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit  einer Hochtemperatur-Komponente durch Aufbringen eines Keramikmaterials  auf die Hochtemperatur-Komponente entwickelt, das einen hohen Schmelzpunkt  aufweist und eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit und Korrosions-beständigkeit  hat. Tatsächlich wurde ein Keramik-material auf SiC-Basis und Si  3 N 4 -Basis als Hoch- temperatur-Komponente aufgebracht. Jedoch  hat das Keramikmaterial eine geringe Zähigkeit im Vergleich zu einem  Material aus Metall, und es tritt daher das Problem auf, dass die  Verarbeitbarkeit verschlechtert wird und die damit verbundenen Kosten  hoch werden.

   Aus diesem Grund traten viele Probleme bei der Realisierung  der Hochtemperatur-Beständigkeit des Materials und der Kostensenkung  bei seiner Herstellung auf und verhinderten damit die breite Anwendung  des Keramikmaterials als Strukturmaterial der Hochtemperatur-Komponente.                                                       



   Andererseits besteht ein Verfahren, bei dem ein Metallmaterial mit  ausgezeichneter Zähigkeit als Basismaterial der Hochtemperatur-Komponente  verwendet wird und die Oberfläche des Basismaterials aus Metall mit  einer Beschichtung mit einem Wärmesperre-Überzug (thermal barrier  coating; TBC) versehen wird. Dadurch wird die Wärmebe   ständigkeit  der Hochtemperatur-Komponente verbessert. Der Wärmesperre-Überzug  ist eine Keramikschicht auf Oxid-Basis, die eine niedrige Wärmeleitfähigkeit  aufweist, und der Hitzeeinfluss wird abgeschirmt durch Ausbildung  eines Wärmesperre-Überzugs auf der Oberfläche des Metall-Basismaterials,  wodurch ein Anstieg der Temperatur des Metall-Basismaterials verhindert  wird. 



   Beispielsweise wurde - wie in der japanischen -offengelegten Patentveröffentlichung  Nr. Sho 62-211 387 offenbart - ein Verfahren zur Bildung einer Wärmesperre-Keramikschicht  mit einer Dicke von wenigen hundert Mikrometern ( mu m) auf der Oberfläche  eines Metall-Basismaterials vorgeschlagen, sodass ein Anstieg der  Temperatur auf der Oberfläche des Metall-Basismaterials um einige  zehn Grad ( DEG C) verringert werden kann. Gemäss diesem Verfahren  ist es möglich, den Anstieg der Temperatur auf der Oberfläche des  Metall-Basismaterials zu beschränken. Damit kann eine Gasturbine  hochtemperaturfest gemacht werden. Dies bedeutet, dass bei der Aufbringung  eines Wärmesperre-Überzugs gilt, dass die Wärmesperre-Eigenschaften  um so ausgezeichneter sind, je dicker die Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht  ist.

   Damit ist es möglich, den Einfluss der Temperatur auf das Metall-Basismaterial  zu verringern. Weiter wird dadurch, dass man die Oberfläche des Metall-Basismaterials  mit einem Wärmesperre-Überzug versieht, der Wärmefluss von der Seite  des Verbrennungsgases auf die Seite der Kühlluft gering. Damit kann  die Kühlgas-Strömungsgeschwindigkeit verringert werden. 



   Jedoch stellen bei einer Wärmesperre-Keramikschicht, die - wie vorstehend  beschrieben - als Überzug aufgebracht wird, das Auftreten von Rissen  und das Abschälen von dem Metall-Basismaterial ein grosses Problem  dar. Aus diesem Grund wurden verschiedene Forschungen und Entwicklungen  im Stand der Technik durchgeführt, um das Problem des Abschälens  zu lösen. 



   Eine Zweischichten-Struktur ist ein typisches Beispiel des Wärmesperre-Überzugs  zur Lösung des Problems des Abschälens. Die Zweischichten-Struktur  wird gebildet durch beschichtungsmässiges -Aufbringen der folgenden  beiden Schichten: eine MCrAlY-Legie   rungsschicht (worin M für Fe,  Co oder Ni steht), die auf die Oberfläche des Metall-Basismaterials  aufgebracht wird, und eine Keramikschicht auf Oxid-Basis, die eine  geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und auf die Oberfläche der MCrAlY-Legierungsschicht  aufgebracht wird. In diesem Fall wird ein Kerarmikmaterial auf Zirkoniumoxid-Basis  als Keramikschicht auf Oxid-Basis verwendet. 



   Der Wärmesperre-Überzug mit der vorstehend genannten Zweischichten-Struktur  wird üblicherweise durch ein thermisches Sprühverfahren gebildet.  In dem Fall jedoch, in dem das Beschichten an der Atmosphärenluft  durchgeführt wird, wird die Wärmesperre-Überzugsschicht porös. Aus  diesem Grund besteht ein Problem darin, dass sich die Haftfestigkeit  an dem Metall-Basismaterial verringert und dass sich die Korrosionsbeständigkeit  und Oxidationsbeständigkeit verschlechtern. Um diese Probleme zu  lösen, wurde in den zurückliegenden Jahren ein Verfahren zur Durchführung  eines Plasma-Sprühverfahrens in einer Niederdruck-Inertgasatmosphäre  entwickelt, die Luft im Wesentlichen ausschliesst (dieses Verfahren  wird allgemein als Niederdruck-Plasma-Sprühverfahren bezeichnet).  Dadurch wurde die Haltbarkeit des Wärmesperre-Überzugs stark verbessert.

                                                         



   Es wurden verschiedene Untersuchungen über ein Material zur Bildung  der Wärmesperre-Keramikschicht durchgeführt. 



   Genauer gesagt, findet bei Zirkoniumoxid (ZrO 2 ) in der Nähe von  1200 DEG C eine Phasenumwandlung statt. Aus diesem Grund wird eine  Verbesserung der Phasenstabilisierung und der charakteristischen  Hitzezyklus-Eigenschaften durch Zusatz eines Additivs zur Stabilisierung  des Zirkoniumoxids erreicht. 



   Darüber hinaus wurde im Fall der Ausbildung der Wärmesperre-Keramikschicht  eine Wärmesperre- Überzugsschicht mit Säulenstruktur gebildet, wenn  ein physikalisches Elektronenstrahl-Abscheideverfahren aus der Dampfphase  (electron beam physical vapor deposition; EB-PVD) angewendet wird.  Dadurch wird die Struktur verbessert, sodass die Lebensdauer der  Gasturbine verlängert wird. 



     Jedoch ist es beim beschichtungsmässigen Aufbringen der vorstehend  beschriebenen Wärmesperre-Überzugsschicht eine allgemeine Vorgehensweise,  dass ein Keramikmaterial auf Zirkoniumoxid-Basis verwendet wird,  das eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist, und die Wärmesperre-Eigenschaften  dieses Materials wurden nicht gesteuert. Aus diesem Grund ist es  unmöglich, einen Wärmesperre-Überzug zu -erhalten, der ausgezeichnete  Wärmesperre-Eigenschaften aufweist. 



   Darüber hinaus ist es beispielsweise bei einer beweglichen Gasturbinenschaufel,  einer stationären Gasturbinenschaufel und einem Brenner, die einem  bei hoher Temperatur befindlichen Verbrennungsgas ausgesetzt sind,  eine Tatsache, dass die Bedingungen der Temperaturbelastung in Abhängigkeit  von den Abschnitten der dem Gas ausgesetzten Schaufeln unterschiedlich  sind. Jedoch gab es bisher keine Steuerung dahingehend, passende  Wärmesperre-Eigenschaften in Abstimmung mit den Temperaturbelastungs-Bedingungen  zu erhalten; vielmehr wurde die Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht  nicht variiert. So war die Wärmesperre-Keramikschicht an allen Stellen  der Teile gleich dick. Aus diesen Gründen waren die Wärmesperre-Eigenschaften  in diesen Teilen immer dieselben.

   Damit war die Oberflächentemperatur  des Metall-Basismaterials, das das verstärkende Teil ist, an dessen  verschiedenen Stellen erheblich verschieden voneinander. 



   Wie oben beschrieben, werden die charakteristischen Wärmesperre-Eigenschaften  nicht berücksichtigt, und es ergeben sich daraus die folgenden Probleme:  Es wird eine grosse Menge an Kühlmedium benötigt, ausserdem ist der  Temperaturgradient in Dickenrichtung relativ gross. Aus diesem Grund  gibt es heisse Stellen (hot Spots) mit örtlich hoher Temperatur auf  Grund eines punktgerichteten Gases wie beispielsweise eines Verbrennungsgases  und eines Kühlgases. Daher ist es erforderlich, die Lebensdauer des  Metall-Basismaterials und damit die Wärmeeffizienz einer Gasturbine  und deren Zuverlässigkeit zu verbessern. 



   Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die oben beschriebenen  Probleme oder Nachteile zu beseitigen und eine Hochtemperatur-Komponente  und ein Herstellungsverfahren einer solchen Komponente bereitzustellen,  mit denen es möglich ist, die Wär   mesperre-Eigenschaften eines  Wärmesperre-Überzugs in Übereinstimmung mit der Umgebung zu steuern,  der die Komponente ausgesetzt ist, und darüber hinaus dafür zu sorgen,  dass die Oberflächentemperatur eines Basismaterials einheitlich ist,  um damit die charakteristischen Wärmesperre-Eigenschaften zu verbessern.                                                       



   Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Hochtemperatur-Komponente  für eine Gasturbine und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen,  mit denen es möglich ist, die Oberflächentemperatur eines Metall-Basismaterials  beim beschichtungsmässigen Aufbringen einer Wärmesperre-Schicht bei  einer Gasturbine einheitlich zu machen, die in einer Verbrennungsgas-Atmosphäre  verwendet wird, um die Effizienz der Wärmenutzung, die Lebensdauer  und die Zuverlässigkeit der Gasturbine zu verbessern. 



   Diese und andere Aufgaben können gemäss Patentanspruch 1 dadurch  gelöst werden, dass man in einem Aspekt eine Hochtemperatur-Komponente  bereitstellt, die umfasst: - ein Basismaterial; und - eine Wärmesperre-Keramikschicht,  die beschichtungsmässig auf eine Oberfläche des Basismaterials aufgebracht  wird; worin die Wärmesperre-Keramikschicht charakteristische Wärmesperre-Eigenschaften  aufweist, die in Abstimmung mit der Umgebung gesteuert werden, der  die Hochtemperatur-Komponente ausgesetzt ist, wodurch die Oberflächentemperatur  des Basismate-rials im Wesentlichen einheitlich gemacht wird. 



   In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts weist die Oberflächentemperatur  des Basismaterials eine Temperaturdifferenz an dessen unterschiedlichen  Stellen innerhalb des Bereichs von 100 DEG C auf. 



   Der Wärmesperre-Überzug umfasst eine Wärmesperre-Keramikschicht,  und die charakteristischen Eigenschaften der Wärmesperre-Keramikschicht  werden gesteuert durch    Variieren der Dicke oder der Porosität  der Schicht an verschiedenen Stellen der Wärmesperre-Keramikschicht.                                                           



   In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Hochtemperatur-Komponente  für eine Gasturbine geschaffen, die umfasst: - ein Metall-Basismaterial  aus einer hitzebeständigen Legierung, die im Wesentlichen aus wenigstens  einem Material auf Ni-Basis, einem Material auf Co-Basis und einem  Material auf Fe-Basis besteht; und - einen Wärmesperre-Überzug,  der beschichtungsmässig auf eine Oberfläche des Metall-Basismate-rials  aufgebracht wird; worin der Wärmesperre-Überzug charakteristische  Wärmesperre-Eigenschaften aufweist, die in Abstimmung mit der Umgebung  gesteuert werden, der die Hochtemperatur-Komponente ausgesetzt ist,  wodurch die Oberflächentemperatur des Basismaterials im Wesentlichen  einheitlich gemacht wird. 



   In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts ist die Hochtemperatur-Komponente  für eine Gasturbine wenigstens eines der Teile bewegbare Schaufel  und stationäre Schaufel einer Gasturbine. 



   Der Wärmesperre-Überzug umfasst eine Wärmesperre-Keramikschicht.  Wenigstens eine Wärmesperre-Keramikschicht, die auf dem die Vorderkante  umgebenden Bereich oder auf dem die rückwärtige Kante umgebenden  Bereich der beweglichen Turbinenschaufel oder der stationären Turbinenschaufel,  die einer relativ hohen Temperatur ausgesetzt sind, ausgebildet ist,  weist eine Dicke auf, die grösser ist als diejenige eines anderen  Abschnitts der jeweiligen Turbinenschaufel. Die Wärmesperre-Keramikschicht  weist eine Dicke auf, die im Bereich von 0,1 mm oder mehr bis zu  1,0 mm oder weniger im Bereich der dickeren Seite liegt, und weist  eine Dicke auf, die im Bereich von 0 mm oder mehr bis 0,5 mm oder  weniger im Bereich der dünneren Seite liegt.

   Die Dicke der dünneren  Seite der Wärmesperre-Keramikschicht ist dünner als die Dicke der  dickeren Seite der Wärmesperre-Keramikschicht. 



     Der Wärmesperre-Überzug umfasst eine Wärmesperre-Keramikschicht,  und die Wärmesperre-Keramikschicht, die auf der Rückseite der beweglichen  Turbinenschaufel oder der stationären Turbinenschaufel ausgebildet  ist, die eine relativ hohe Temperatur aufweist, hat eine Dicke, die  grösser ist als diejenige der Wärmesperre-Keramikschicht, die auf  der Vorderseite (Bauchseite) der jeweiligen Turbinenschaufel ausgebildet  ist, die eine relativ niedrige Temperatur aufweist. Die Wärmesperre-Keramikschicht  weist im Bereich der dickeren Seite eine Dicke auf, die im Bereich  von 0,1 mm oder mehr bis 1,0 mm oder weniger liegt, und weist im  Bereich der dünneren Seite eine Dicke auf, die im Bereich von 0 mm  oder mehr bis zu 0,5 mm oder weniger liegt.

   Die Dicke der dünneren  Seite der Wärmesperre-Keramikschicht ist geringer als die Dicke auf  der dickeren Seite der Wärmesperre-Keramikschicht. 



   Der Wärmesperre-Überzug umfasst eine Wärmesperre-Keramikschicht,  und wenigstens eine Wärmesperre-Keramikschicht, die auf dem die Vorderkante  umgebenden Bereich oder auf dem die rückwärtige Kante umgebenden  Bereich der beweglichen Turbinenschaufel oder der stationären Turbinenschaufel  ausgebildet ist, die eine relativ hohe Temperatur aufweisen, weist  eine Porosität auf, die grösser ist als diejenige eines anderen Bereichs  der Schaufel. 



   Die Oberflächentemperatur des Metall-Basismate-rials wird dadurch  einheitlich gemacht, dass man die Porosität des Keramik-Materials  auf der Rückseite der beweglichen oder stationären Turbinenschaufel,  die eine relativ hohe Temperatur aufweist, grösser macht als die  Porosität auf der Vorderseite (Bauchseite) der Schaufel. Die Porosität  der Wärmesperre-Keramikschicht liegt im Bereich von 10% oder mehr  bis 40% oder weniger, auf der Seite mit höherer Porosität und liegt  im Bereich von 2% oder mehr bis 20% oder weniger auf der Seite niedrigerer  Porosität. 



   Ein Keramikmaterial auf Oxid-Basis wird als Material der Wärmesperre-Keramikschicht  verwendet. Das Keramikmaterial auf Oxid-Basis umfasst herkömmlicherweise  ZrO 2  und wenigstens eines oder mehrere Additive aus der Gruppe  MgO, CaO, Y 2 O 3  oder CeO 3 . Ein    Keramikmaterial auf Oxid-Basis  wird als Material der Wärmesperre-Keramikschicht verwendet, und das  Keramikmaterial auf Oxid-Basis umfasst im Wesentlichen wenigstens  eines der Materialien aus der Gruppe Al 2 O 3 , HfO 2 , ThO 2  oder  BeO. 



   Die Oberflächentemperatur des Basismaterials weist einen Unterschied  der Temperatur zwischen den einzelnen Abschnitten des Materials innerhalb  des Bereichs von bis zu 100 DEG C auf. Der Wärmesperre-Überzug umfasst  eine Wärmesperre-Keramikschicht, und die charakteristischen Wärmesperre-Eigenschaften  der Wärmesperre-Keramikschicht werden dadurch gesteuert, dass man  die Dicke oder die Porosität der Schichten in bestimmten Bereichen  der Schichten steuert. 



   In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren  zur Herstellung einer Hochtemperatur-Komponente geschaffen, das die  Schritte umfasst, dass man - ein Basismaterial herstellt; und  - einen Wärmesperre-Überzug, der eine Wärmesperre-Keramikschicht  umfasst, auf eine Oberfläche des Basismaterials aufbringt, wobei  man wenigstens einen Parameter aus der Gruppe Dicke und Porosität  der Wärmesperre-Keramikschicht in verschiedenen Bereichen der Schicht  variiert. 



   In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird  ein Verfahren zur Herstellung einer Hochtemperatur-Komponente für  eine Gasturbine bereitgestellt, das die Schritte umfasst, dass man  - ein Metall-Basismaterial herstellt, das aus einer hitzebeständigen  Legierung hergestellt ist, die im Wesentlichen wenigstens ein Material  aus der Gruppe Material auf Ni-Basis, Material auf Co-Basis und Material  auf Fe-Basis umfasst; und - einen Wärmesperre-Überzug, der eine  Wärmesperre-Keramikschicht umfasst, auf eine Oberfläche des Metall-Basismaterials  aufbringt, wobei man wenigstens einen Parameter aus der Gruppe Dicke  und Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht in verschiedenen Bereichen  der Schicht variiert. 



     In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts wird die Wärmesperre-Keramikschicht  gebildet durch Aufsprühen eines Rohpulvers aus einem Wärmesperre-Keramikmaterial  mit hoher Geschwindigkeit unter Einsatz einer Wärmequelle wie beispielsweise  eines Plasmas. 



   Die Zufuhrmenge des Rohpulvers, die Korngrösse des Rohpulvers, die  Material-Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole, der Winkel  der Hitze-Sprühpistole, die Sprühentfernung und die Sprühenergie  werden optimiert, und die Abscheidegeschwindigkeit, die die Beschichtungsdicke  pro Durchlauf bestimmt, werden so variiert, dass die Dicke oder die  Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht in Abhängigkeit von den  zu besprühenden Abschnitten der Teile variiert werden. 



   In einem Fall der Ausbildung einer Wärmesperre-Keramikschicht auf  einem Metall-Basismaterial wird ein Target-Material mittels eines  Elektronenstrahles erhitzt und verdampft, und der so erhaltene Dampf  wird auf der Oberfläche des Metall-Basismaterials abgeschieden und  so die Wärmesperre-Keramikschicht gebildet. Das Rohpulver des Wärmesperre-Keramikmaterials  wird durch eine Platte geführt, die unterschiedliche Raumverhältnisse  aufweist, sodass die Abscheidegeschwindigkeit variiert wird. 



   Gemäss der vorliegenden Erfindung in den oben beschriebenen Ausführungsformen  ist es gemäss einem Aspekt möglich, die Oberflächentemperatur des  Basismaterials einheitlich zu machen, indem man die charakteristischen  Wärmesperre-Eigenschaften des Wärmesperre-Überzugs in Abhängigkeit  der Bereiche der Hochtemperatur-Komponente variiert. So wird der  Unterschied der Oberflächentemperatur des Basismaterials zwischen  dessen verschiedenen Bereichen klein gemacht, sodass die Lebensdauer  des Basismaterials verbessert werden kann und auch die Zuverlässigkeit  der Hochtemperatur-Komponente sichergestellt werden kann. Ausserdem  ist die Hochtemperatur-Komponente auf die Aussenwand eines Triebwerks  oder einer Rakete aufbringbar, das einer bei hoher Temperatur befindlichen  Umgebung ausgesetzt ist. 



     Weiterhin wird gemäss diesem Aspekt der Unterschied der Oberflächentemperatur  zwischen den Bereichen des Basismaterials auf einen Wert innerhalb  100 DEG C festgesetzt. Der Unterschied der Oberflächentemperatur  liegt innerhalb dieses Temperaturbereichs, wodurch es möglich ist,  die Lebensdauer des Basismaterials zu verbessern. 



   Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die charakteristischen  Wärmesperre-Eigenschaften des Wärmesperre-Überzugs dadurch zu verbessern,  dass man die Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht vergrössert oder  deren Porosität vergrössert. 



   In einem anderen Aspekt wurden im Stand der Technik bei dem Metall-Basismaterial  verschiedene Entwicklungen gemacht, um eine gewisse Festigkeit sicherzustellen.  So wurde verschiedentlich eine unidirektional verfestigte und monokristallisierte  (in Form eines Einkristalls vorliegende) Superlegierung entwickelt,  die im Wesentlichen ein Material auf Ni-Basis, ein Material auf Co-Basis  oder ein Material auf Fe-Basis umfasst. Um gute Wärmesperre-Eigenschaften  sicherzustellen, wird eine Wärmesperre-Überzugsschicht auf dem Metall-Basismaterial  gebildet. Dadurch ist es möglich, eine Hochtemperatur-Komponente  zu erhalten, die eine ausgezeichnete Festigkeit selbst in einer Hochtemperatur-Umgebung  aufweist. 



   Gemäss diesem Aspekt werden die charakteristischen Wärmesperre-Eigenschaften  des Wärmesperre-Überzugs in den Bereichen der Hochtemperatur-Komponente  in Übereinstimmung mit der Umgebung variiert, der die Hochtemperatur-Komponente  für eine Gasturbine ausgesetzt ist. Dadurch ist es möglich, die Oberflächentemperatur  des Metall-Basismaterials einheitlich zu machen. So wird die Oberflächentemperatur  des Metall-Basismaterials einheitlich gemacht, sodass die Menge an  Kühlmedium reduziert werden kann. Dadurch ist es möglich, die Leistungsmerkmale  der Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine zu verbessern.  Ausserdem wird der Temperaturgradient in Dickenrichtung verringert,  wodurch die Lebensdauer der Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine  verlängert werden kann.

   Ausserdem ist es möglich, das Auftreten von  hot spots zu reduzieren, was ein Faktor beim Hervorrufen von Gas-Haltepunkten  wie beispielsweise    bei einem Verbrennungsgas oder einem Kühlgas  ist, sodass die Zuverlässigkeit der Hochtemperatur-Komponente für  eine Gasturbine verbessert werden kann. 



   Im Besonderen ist eine Gasturbinen-Komponente wie beispielsweise  eine bewegliche Turbinenschaufel oder eine stationäre Turbinenschaufel  bei hoher Temperatur befindlichen Gasen bzw. Dämpfen ausgesetzt.  Jedoch werden gemäss der vorliegenden Erfindung die charakteristischen  Wärmesperre-Eigenschaften dieser Komponenten verbessert, und dadurch  kann eine Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine mit guter  Zuverlässigkeit bei hoher Temperatur erhalten werden. 



   Ausserdem wird gemäss der vorliegenden Erfindung der Unterschied  der Oberflächentemperatur zwischen den verschiedenen Bereichen des  Basismaterials auf einen Wert innerhalb von 100 DEG C festgelegt.  Der Unterschied der Oberflächentemperatur liegt innerhalb dieses  Temperaturbereichs, wodurch die Lebensdauer des Basismaterials verbessert  wird. 



   Ausserdem wird die Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht variiert,  und dadurch ist es möglich, die Wärmebeständigkei der Wärmesperre-Keramikschicht  so zu steuern, dass ein Temperaturbereich bestimmt wird. 



   In diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es dadurch, dass  man die Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht des Vorderkanten-Abschnitts  oder des rückwärtigen Kanten-Abschnitts der beweglichen Turbinenschaufel  oder der stationären Turbinenschaufel, deren Temperatur hoch wird,  grösser macht, möglich, die Oberflächentemperatur des Metall-Basismaterials  einheitlich zu machen. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es dadurch, dass man die  Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht auf der Rückseite oder auf der  Vorderseite (Bauchseite) der beweglichen Schaufel oder der stationären  Schaufel, deren Temperatur hoch wird, grösser macht, möglich, wirksam  die Oberflächentemperatur des Metall-Basismaterials einheitlich zu  machen, 



     Ausserdem ist die Dicke der Wärmesperre-Überzugsschicht in dem  oben beschriebenen Bereich definiert, und dadurch ist es möglich,  die Oberflächentemperatur des Metall-Basismaterials einheitlich zu  machen. 



   Gemäss der vorliegenden Erfindung weist eine Pore, d.h. ein Hohlraum,  eine hohe Wärmebeständigkeit auf. Aus diesem Grund ist es möglich,  durch Variieren der Porosität des Materials, aus dem die Wärmesperre-Keramikschicht  besteht, die Wärmebeständigkeit der Wärmesperre-Keramikschicht zu  steuern, die den Temperaturbereich bestimmt. Mit anderen Worten:  Die Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht wird variiert, wodurch  die Oberflächentemperatur des Metall-Basismaterials einheitlich gemacht  wird. 



   Je dicker die Wärmesperre-Keramikschicht ausgebildet wird oder je  höher die Porosität gemacht wird, desto höher wird die Wärmebeständigkeit.  Daher besteht eine Neigung dazu, dass die Wärmesperre-Eigenschaften  verbessert werden. Bei einer beweglichen Gasturbinenschaufel und  einer stationären Gasturbinenschaufel ist es dadurch, dass man die  Wärmebeständigkeit der Wärmesperre-Keramikschicht in dem die Vorderkante  umgebenden Bereich oder in dem die rückwärtige Kante umgebenden Bereich,  die einer hinsichtlich der Temperatur belastenderen Umgebung ausgesetzt  sind als die Wärmesperre-Keramikschicht der anderen Bereiche der  Schaufeln, möglich, die Oberflächentemperatur des Metall-Basismaterials  einheitlich zu machen. 



   Ausserdem wird in diesem Aspekt bei der beweglichen Gasturbinenschaufel  oder bei der stationären Schaufel dadurch, dass man die Wärmebeständigkeit  der Wärmesperre-Keramikschicht auf der Rückseite, die einer hinsichtlich  der Temperatur stärker belastenden Umgebung ausgesetzt ist als die  Vorderseite (Bauchseite), die Oberflächentemperatur des Metall-Basismaterials  einheitlich gemacht. Die Porosität der Wärmesperre-Überzugsschicht  ist so definiert, wie dies oben beschrieben wurde, wodurch die Oberflächentemperatur  des Metall-Basismaterials einheitlich gemacht wird. 



     Das ZrO 2  wird als Hauptkomponente des Mate-rials der Wärmesperre-Keramikschicht  verwendet. Wenn das ZrO 2  eine Temperatur von 1200 DEG C übersteigt,  ruft dies eine Kristallumwandlung hervor. Aus diesem Grund wurde  herkömmlicherweise ein Keramikmaterial auf Oxid-Basis verwendet,  und das Keramikmaterial auf Oxid-Basis wurde partiell durch Zusatz  von Y 2 O 3  in einer Menge von etwa 8% zu dem ZrO 2  stabilisiert.  Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Material verwendet,  das durch Zusatz von Y 2 O 3  in einer Menge von etwa 8% zu dem ZrO  2  hergestellt wurde. Zusätzlich zu dem Y 2 O 3  kann ein Material  verwendet werden, das durch Zusatz von MgO, CaO oder CeO 2  hergestellt  wurde. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können HfO 2 , ThO 2  oder BeO,  die einen Schmelzpunkt über dem von ZrO 2  aufweisen, als Material  der Wärmesperre-Keramikschicht an Stelle der Hauptkomponente ZrO  2  verwendet werden. Ausserdem kann Al 2 O 3 , mit dem die Kosten  reduziert werden können, verwendet werden. 



   In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Er-findung ist es durch  Variieren der Dicke oder Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht  möglich, eine Hochtemperatur-Komponente zu erhalten, mit der es möglich  ist, die Wärmebeständigkeit der Wärmesperre-Keramikschicht zu steuern.                                                         



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es durch Variieren der Dicke  oder Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht möglich, eine Hochtemperatur-Komponente  für eine Gasturbine zu erhalten, mit der bzw. bei der die charakteristischen  Wärmesperre-Eigenschaften verbessert werden können. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Wärmesperre-Keramikschicht  auf dem Metall-Basismaterial mittels eines thermischen Sprühverfahrens  gebildet. In dem thermischen Sprühverfahren wird ein Rohpulver auf  das Metall-Basismaterial mit hoher Geschwindigkeit aufgesprüht, sodass  eine geeignete Porenbildung in der Wärmesperre-   Keramikschicht  erfolgen kann. Daher ist es möglich, die Zerbrechlichkeit der Wärmesperre-Keramikschicht  zu verbessern. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es in dem Fall der Ausbildung  der Wärmesperre-Keramikschicht unter Verwendung des thermischen Sprühverfahrens  möglich, durch Variieren der Zufuhrmenge des Rohpulvers, der Korngrösse  des Rohpulvers, der Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole,  des Sprühwinkels der Hitze-Sprühpistole, der Sprühentfernung und  der Sprühenergie die Abscheidegeschwindigkeit (und damit die Dicke  der Keramikschicht) der Wärmesperre-Keramikschicht zu variieren.  So können die Dicke oder die Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht  variiert werden. Mit anderen Worten: Diese Bedingungen werden gezielt  in bestimmten Bereichen der Wärmesperre-Keramikschicht variiert,  und dadurch ist es möglich, eine Wärmesperre-Keramikschicht zu bilden,  die unterschiedliche Dicken und Porositäten in ihren verschiedenen  Bereichen aufweist. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Wärmesperre-Keramikschicht  auf der Oberfläche des Metall-Basismaterials unter Verwendung eines  Verfahrens der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase gebildet.  Nach dem Verfahren der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase  wird die Wärmesperre-Keramikschicht, die auf der Oberfläche des Metall-Basismaterials  abgeschieden wird, durch Kristallwachstum in Längsrichtung gebildet.  Daher passiert es kaum, dass sich das Metall-Basismaterial und die  Wärmesperre-Keramikschicht voneinander abschälen. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall der Bildung  der Wärmesperre-Keramikschicht unter Verwendung des thermischen Sprühverfahrens  oder des Verfahrens der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase  ein Filmüberzug über eine Platte mit unterschiedlichem Raumverhältnis,  beispielsweise einem Netz mit unterschiedlicher Maschenanordnung,  gebildet. Dadurch ist es möglich, die Abscheidungsgeschwindigkeit  der Wärmesperre-Keramikschicht zu variieren. Mit anderen Worten:  Das Raumverhältnis wird gezielt in Abhängigkeit von den Abschnitten  variiert, und es wird möglich, eine    Wärmesperre-Keramikschicht  zu bilden, die eine variable Dicke und Porosität in Abhängigkeit  von ihren Abschnitten aufweist. 



   Zusammengefasst ist es - wie von der Hochtemperatur-Komponente, der  Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine und ihren Herstellungsverfahren  gemäss der vorliegenden Erfindung offensichtlich - möglich, eine  Hochtemperatur-Komponente zu erhalten, mit der es möglich ist, die  charakteristischen Wärmesperre-Eigenschaften des Wärmesperre-Überzugs  in Übereinstimmung mit der Umgebung zu steuern, der die Hochtemperatur-Komponente  ausgesetzt ist. Insbesondere ist die erhaltene Hochtemperatur-Komponente  anwendbar als Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine, die  in einer bei hoher Temperatur befindlichen oxidativen und korrosiven  Atmosphäre in einer Gasturbine zur Anwendung kommt, die in einer  Verbrennungsgas-Atmosphäre verwendet wird.

   Daher ist es möglich,  eine Hochtemperatur-Komponente für eine Gasturbine zu schaffen, die  in Bezug auf ihre Wärmeverwertungs-Effizienz, die Lebensdauer und  die Zuverlässigkeit der Gasturbine ausgezeichnet ist. 



   Die Natur und weitere charakteristische Merkmale der vorliegenden  Erfindung werden noch klarer aus der folgenden Beschreibung unter  Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. 



   In den Figuren zeigen:      Fig. 1 eine schematische Ansicht,  die einen Querschnitt einer beweglichen Turbinenschaufel für eine  Gasturbine zeigt, die mit einem Wärmesperre-Überzug gemäss einer  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen wird;     Fig.  2 eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Wärmebeständigkeit  eines Wärmesperre-Überzugs und der Oberflächentemperatur des Basismaterials  der beweglichen Gasturbinenschaufel in einer Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung zeigt;       Fig. 3 eine grafische Darstellung,  die die Beziehung zwischen der Porosität einer mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierten ZrO 2 -Schicht und der Wärmeleitfähigkeit in einer  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

       Fig. 4 eine  grafische Darstellung, die den Einfluss des Verhältnisses der Zusammensetzung  der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht auf die Wärmeleitfähigkeit  in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;      Fig. 5 eine grafische Darstellung, die den Einfluss verschiedener  Parameter des thermischen Sprühverfahrens auf die Abscheidegeschwindigkeit  des thermischen Sprühverfahrens in einer Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung zeigt;     Fig. 6 eine grafische Darstellung, die die  Beziehung zwischen der Maschen-Rauheit eines Netzes und der Abscheidegeschwindigkeit  im thermischen Sprühverfahren in einer Ausführungsform gemäss der  vorliegenden Erfindung zeigt;

       Fig. 7 eine grafische Darstellung,  die den Einfluss verschiedener Parameter des thermischen Sprühverfahrens  auf die Porosität im Rahmen des thermischen Sprühverfahrens in einer  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;     Fig. 8 eine  grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Maschen-Rauheit  eines Netzes und der Abscheidegeschwindigkeit im Rahmen eines Verfahrens  der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase in einer Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung zeigt; und     Fig. 9 eine schematische  Ansicht, die einen Querschnitt einer stationären Gasturbinenschaufel  zeigt, die einem Schritt des beschichtungsmässigen Aufbringens mit  einem Wärmesperre-Überzug gemäss einer anderen Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung unterworfen wird.  



   Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend  unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 8 beschrieben. 



   In dieser Ausführungsform werden eine umlaufende Gasturbinenschaufel,  die einem Schritt des beschichtungsmässigen Aufbringens eines Wärmesperre-Überzugs  unterworfen wird, und ein Herstellungsverfahren behandelt, 



     Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt einer  beweglichen Gasturbinenschaufel als Hochtemperatur-Komponente zeigt,  die einem Schritt des beschichtungsmässigen Aufbringens mit einem  Wärmesperre-Überzug gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung  unterzogen wird. 



   Wie in Fig. 1 gezeigt, wird bei einer beweglichen Gasturbinenschaufel  1 eine MCrAlY-Legierungsschicht 3 (worin M für Cr, Co oder Ni steht),  die eine exzellente Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit  aufweist, auf einem Basismaterial für eine umlaufende Turbinenschaufel  gebildet, das aus einer Superlegierung auf Ni-Basis, Co-Basis oder  Fe-Basis hergestellt wurde, die ausgezeichnet in Bezug auf die Hochtemperatur-Festigkeit  ist. Weiter wird eine mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht  4, die eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist und chemisch stabil  ist, auf der MCrAlY-Legierungsschicht 3 gebildet. So besteht die  Wärmesperre-Überzugschicht aus der MCrAlY-Legierungsschicht 3 und  der mit Y 2 O 3 partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht 4. 



   Bei der beweglichen Gasturbinenschaufel 1, wie sie in Fig. 1 gezeigt  ist, ist jeder Wärmesperre-Überzug im Bereich der Umgebung der Vorderkante  5 und im Bereich der Umgebung der rückwärtigen Kante 6 (Abschnitte  der Vorderkante und der rückwärtigen Kante und diese umgebende Bereiche)  den Bedingungen einer stark belastenden Verbrennungsgas-Temperatur  ausgesetzt. Aus diesem Grund haben die Wärmesperre-Überzüge an dieser  Stelle eine Dicke von mehr als 0,1 mm und weniger als 1,0 mm, und  die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 4 wird an  diesen Stellen dicker ausgebildet als die entsprechende Schicht an  anderen Stellen. Ausserdem weisen mit dem Ziel, die Wärmesperre-Eigenschaften  zu verbessern, diese Wärmesperre-Überzüge eine Porosität auf, die  grösser ist als diejenige in anderen Bereichen.

   Mit anderen Worten:  Die Porosität liegt hier in einem Bereich von 10% oder mehr bis 40%  oder weniger. So wird der Unterschied der Oberflächentemperatur des  Basismaterials der umlaufenden Turbinenschaufel 2 auf einen Wert  innerhalb des Bereichs von 100 DEG C festgesetzt. 



     Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, die Beziehung zwischen  der Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs und der Oberflächentemperatur  des Basismaterials der beweglichen Gasturbinenschaufel zeigt. 



   Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird der Wert der Wärmebeständigkeit des  Wärmesperre-Überzugs höher festgesetzt. Dadurch ist es möglich, die  Oberflächentemperatur des Basismaterials der beweglichen Schaufel  als festigkeitsbestimmendes Bauteil niedrig zu machen. Daher können  die Wärmesperre-Eigenschaften verbessert werden. Andererseits ist  es möglich, die Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs durch  die Dicke des Wärmesperre-Überzugs oder die Wärmeleitfähigkeit von  Materialien zu variieren, aus denen der Wärmesperre-Überzug besteht.  Insbesondere ist die Wärmeleitfähigkeit des Materials eine physikalische  Eigenschaft, die für dieses Material typisch ist. Es wird jedoch  eine Pore, d.h. ein Hohlraum, gebildet, der eine hohe adiabatische  Wirkung aufweist, und es ist dadurch möglich, den absoluten Wert  der Wärmeleitfähigkeit zu variieren. 



   Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen  der Porosität der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht  und der Wärmeleitfähigkeit zeigt. 



   Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist es offensichtlich, dass die Porosität  der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht in starkem  Masse die Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigt. Je höher die Porosität  gemacht wird, desto niedriger wird die Wärmeleitfähigkeit. 



   Ausserdem wird die Materialzusammensetzung der mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierten ZrO 2 -Schicht variiert. Dadurch ist es möglich, den  absoluten Wert der Wärmeleitfähigkeit zu variieren. 



   Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen  dem Anteil von Y 2 O 3  in der Zusammensetzung und der Wärmeleitfähigkeit  der mit Y 2 O 3 partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht zeigt. 



     Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist es offensichtlich, dass der Anteil  an der Zusammensetzung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO  2 -Schicht in starkem Masse die Wärmeleitfähigkeit beeinflusst. Je  kleiner der Anteil des Y 2 O 3  an der Zusammensetzung gemacht wird,  desto niedriger wird die Wärmeleitfähigkeit. 



   Als Nächstes folgt die Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung  einer beweglichen Gasturbinenschaufel 1, auf die der Wärmesperre-Überzug  aufgebracht wird. 



   Zuerst wird ein MCrAIY-Legierungspulver (M steht für Cr, Co oder  Ni) in eine Hochtemperatur-Wärmequelle wie beispielsweise ein Plasma  oder ein Verbrennungsgas eingeleitet. Danach werden die geschmolzenen  MCrAIY-Legierungsteilchen auf eine umlaufende Turbinenschaufel aus  einer Superlegierung auf Ni-Basis, Co-Basis oder Fe-Basis gesprüht,  die ausgezeichnet in Bezug auf eine Hochtemperatur-Festigkeit ist.  Dies geschieht mit hoher Geschwindigkeit, und so wird eine MCrAIY-Legierungsschicht  3 gebildet. 



   Danach wird das mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Pulver  in die Hochtemperatur-Wärmequelle wie beispielsweise ein Plasma oder  ein Verbrennungsgas eingeleitet. Danach werden die geschmolzenen  Teilchen aus einem mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2  auf  die MCrAIY-Legierungsschicht 3 mit hoher Geschwindigkeit aufgesprüht.  So wird die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 4  gebildet. 



   In dem Fall der Bildung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht 4 des Wärmesperre-Überzugs 5 auf der Vorderkante und  des Wärmesperre-Überzugs 6 auf der rückwärtigen Kante haben diese  Überzüge eine Dicke und Porosität, die grösser sind als die entsprechenden  Parameter in anderen Abschnitten. Dies wird erreicht durch Variieren  der Parameter des thermischen Sprühverfahrens wie beispielsweise  der Zufuhrmenge des Rohpulvers, dessen Korngrösse, der Zufuhrgeschwindigkeit  der Hitze-Sprühpistole, des Sprühwinkels der Hitze-Sprühpistole,  der Sprühentfernung, der Sprühenergie beim Hitze-Sprühen oder dergleichen.  So werden die Wärmesperre-Eigenschaften relativ verbessert. 



     Was die Abscheidegeschwindigkeit betrifft, tritt das durch Hitze-Sprühen  aufgebrachte Material durch das Netz, das eine unterschiedliche Maschenanordnung  aufweist, hindurch, das eine plattenähnliche Struktur aufweist, die  unterschiedliche Raumverhältnisse hat, Danach wird die mit Y 2 O  3 partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 4 gebildet. 



   Noch spezieller liegt die Menge des Rohpulvers im Bereich von 1 bis  30 cm<3>/min, liegt die Korngrösse des Rohpulvers im Bereich von  1 bis 200  mu m, liegt die Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole  im Bereich von 100 bis 1000 mm/s, liegt der Winkel der Hitze-Sprühpistole  im Bereich zwischen 30 und 90 DEG , liegt die Sprühentfernung im  Bereich von 50 bis 300 mm und liegt die Sprühenergie des thermischen  Sprühverfahrens im Bereich von 20 bis 100 kW. 



   Fig. 5 ist eine grafische Darstellung, die den Einfluss verschiedener  Parameter des thermischen Sprühverfahrens auf die Abscheidegeschwindigkeit  im Fall der Bildung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO  2 -Schicht bei Anwendung des thermischen Sprühverfahrens zeigt. 



   Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist es durch Variieren verschiedener Parameter  des thermischen Sprühverfahrens, wie z.B. der Menge A des Rohpulvers  des mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 , der Zufuhrgeschwindigkeit  B der Hitze-Sprühpistole, des Winkels C der Hitze-Sprühpistole, der  Sprühentfernung D, der Hitze-Sprühenergie E, möglich, in starkem  Masse die Abscheidegeschwindigkeit zu variieren. Üblicherweise werden  die Parameter des thermischen Sprühverfahrens mit dem Ziel festgesetzt,  zu verhindern, dass sich das Basismaterial für die bewegbare Turbinenschaufel  von dem Wärmesperre-Überzug abschält, und noch spezieller werden  verschiedene Parameter auf einen Wert festgesetzt, wie er durch die  durchbrochene Linie a in Fig. 5 gezeigt wird. 



   Im Fall des Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs auf die bewegliche  Gasturbinenschaufel 1 wird es durch Variieren der Parameter des thermischen  Sprühverfahrens möglich, die Abscheidegeschwindigkeit zu steuern,  die der Dicke der mit Y 2 O 3  partiell    stabilisierten ZrO 2 -Schicht  entspricht, die pro Durchlauf gebildet wird. So ist es selbst in  dem Fall, in dem das thermische Sprühverfahren mit derselben Zahl  von Durchläufen wiederholt wird, möglich, die mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierte ZrO z -Schicht so auszubilden, dass sie eine vorbestimmte  Dickenverteilung aufweist. Mit anderen Worten: Die Parameter des  thermischen Sprühverfahrens werden in Abstimmung auf den zu sprühenden  Abschnitt gesteuert, und dadurch schwankt die Abscheidegeschwindigkeit.

    Als Ergebnis ist es möglich, die bewegliche Gasturbinenschaufel 1  so herzustellen, dass sie eine dickere, mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte  ZrO 2 -Schicht im Bereich der Umgebung 5 der Vorderkante und im Bereich  der Umgebung 6 der rückwärtigen Kante aufweist. In diesem Fall liegt  vorzugsweise die Dicke der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO  2 -Schicht im Bereich der Umgebung 5 der Vorderkante und im Bereich  der Umgebung 6 der rückwärtigen Kante im Bereich von 0,1 mm oder  mehr bis 1,0 mm oder weniger, was eine Beschränkung im Zusammenhang  mit der Herstellung und im Zusammenhang mit der Haltbarkeit mit sich  bringt. 



   Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen  der Maschen-Rauheit des Netzes und der Abscheidegeschwindigkeit im  Fall der Bildung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrCV-Schicht  auf dem Basismaterial der bewegbaren Schaufel durch das thermische  Sprühverfahren zeigt. 



   Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird die Maschen-Rauheit des Netzes rau  gemacht, und dadurch wird die Abscheidegeschwindigkeit, die der Dicke  der gebildeten, mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht  4 pro Zeiteinheit entspricht, hoch. Aus diesem Grund wird im Fall  des Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs auf die bewegliche Gasturbinenschaufel  1 die Maschen-Rauheit des Netzes variiert. Dadurch ist es möglich,  die Abscheidegeschwindigkeit der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht 4 zu steuern.

   So ist es selbst in dem Fall, in dem  der Hitze-Sprühvorgang mit derselben Anzahl von Durchläufen wiederholt  wird, möglich, die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht  4 so auszubilden, dass sie eine vorbestimmte Dickenverteilung aufweist,  Mit anderen Worten: Die Maschen-Rauheit des Netzes wird in Abstimmung  mit dem zu besprühenden Abschnitt variiert. Dadurch schwankt die  Abscheidegeschwindigkeit. Als Ergebnis ist es    möglich, eine bewegliche  Gasturbinenschaufel 1 so herzustellen, dass sie eine dickere, mit  Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 4 im Bereich der Umgebung  5 der Vorderkante und im Bereich der Umgebung 6 der rückwärtigen  Kante aufweist. 



   Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, die den Einfluss verschiedener  Parameter des thermischen Sprühverfahrens auf die Porosität im Fall  der Bildung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht  4 mittels des thermischen Sprühverfahrens zeigt. 



   Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist es durch Variieren verschiedener Parameter  des thermischen Sprühverfahrens wie beispielsweise der Menge A des  Rohpulvers des mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 , der Zufuhrgeschwindigkeit  B der Hitze-Sprühpistole, der Pulverkorngrösse F, des Winkels C der  Hitze-Sprühpistole und der Sprühentfernung D möglich, in starkem  Masse die Porosität der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO  2 -Schicht zu variieren. Im Fall des Aufsprühens eines Wärmesperre-Überzugs  auf die bewegliche Gasturbinenschaufel 1 ist es durch Variieren der  Parameter des thermischen Sprühverfahrens möglich, die Porosität  der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht zu steuern.

    So ist es möglich, die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2  -Schicht so auszubilden, dass sie in Abhängigkeit von den verschiedenen  Teilabschnitten eine unterschiedliche Porosität aufweist. Mit anderen  Worten: Die Parameter des thermischen Sprühverfahrens werden in Abstimmung  mit dem zu besprühenden Abschnitt gesteuert. Dadurch schwankt die  Porosität. Als Ergebnis ist es möglich, die bewegliche Gasturbinenschaufel  1 in der Weise herzustellen, dass sie verbesserte Wärmesperre-Eigenschaften  dadurch aufweist, dass man die Porosität der mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierten ZrO 2 -Schicht im Bereich der Umgebung 5 der Vorderkante  und im Bereich der Umgebung 6 der rückwärtigen Kante hoch macht.

    In diesem Fall liegt die Porosität vorzugsweise im Bereich von 10%  oder mehr bis 40% oder weniger, da die Festigkeit in dem Fall zurückgeht,  in dem der Porositätswert hoch gemacht wird. 



   Ausserdem kann im Fall der Bildung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht 4 auf der MCrAIY-Legierungsschicht 3 (worin M für  Cr, Co oder Ni steht) der umlaufenden    Gasturbinenschaufel 1 ein  Verfahren der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase verwendet  werden, bei dem ein aus mit Y 2 O 3  partiell stabilisiertem ZrO  2  hergestelltes Target mittels einer Hochtemperatur-Quelle wie beispielsweise  eines Elektronenstrahls erhitzt und verdampft wird und der so erhaltene  Dampf (verdampftes Material) abgeschieden wird. 



   Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen  der Maschen-Rauheit des Netzes und der Abscheidegeschwindigkeit in  dem Fall der Bildung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO  2 -Schicht durch die Maschen des Netzes mittels des Verfahrens der  physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase zeigt. 



   Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird die Maschen-Rauheit bzw. -Unebenheit  des Netzes rau gemacht. Dadurch wird die Abscheidegeschwindigkeit  hoch. Aus diesem Grund wird im Fall des Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs  auf die bewegliche Gasturbinenschaufel 1 die Maschen-Rauheit bzw.  -Unebenheit des Netzes variiert, und dadurch ist es möglich, die  Geschwindigkeit der Abscheidung der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht 4 zu steuern. So ist es möglich, die mit Y 2 O 3   partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 4 so auszubilden, dass sie  eine vorbestimmte Dickenverteilung aufweist.

   Mit anderen Worten:  Wenn das Verfahren der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase  in dem Zustand durchgeführt wird, dass vorher die bewegliche Gasturbinenschaufel  mit dem Netz überzogen wird, das eine unterschiedliche Maschenanordnung  aufweist, ist die Abscheidegeschwindigkeit in Abhängigkeit von den  Stellen der Schaufel unterschiedlich. Als Ergebnis ist es möglich,  eine bewegliche Gasturbinenschaufel 1 herzustellen, die eine grössere  Dicke der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht im  Bereich der Umgebung 5 der Vorderkante und im Bereich der Umgebung  6 der rückwärtigen Kante aufweist. 



   Der folgende Sachverhalt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung  offensichtlich: Es ist möglich, in einfacher Weise die Eigenschaften  der Wärmesperre-Schicht dadurch zu steuern, dass man die Wärmebeständigkeit  des Wärmesperre-Überzugs auf der beweglichen Gasturbinenschaufel  variiert. So wird die Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs    in Übereinstimmung mit dem Zustand des Verbrennungsgases gesteuert,  dem die bewegliche Gasturbinenschaufel ausgesetzt ist, wodurch die  Oberflächentemperatur des Basismaterials der beweglichen Schaufel  einheitlich gemacht wird.

   Noch spezieller wird in dem Fall, in dem  man die Umgebung der Vorderkante und die Umgebung der rückwärtigen  Kante der Schaufel, die relativ strengen Verbrennungsgas-Bedingungen  ausgesetzt sind, mit einem Wärmesperre-Überzug versieht, die Wärmebeständigkeit  des Wärmesperre-Überzugs relativ hoch gemacht, verglichen mit den  anderen Abschnitten, wodurch die Oberflächentemperatur des Basismaterials  der beweglichen Schaufel einheitlich gemacht wird. Dann ist es möglich,  die Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs dadurch hoch zu machen,  dass man eine grosse Dicke der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht wählt, dass man deren Porosität hoch macht und dass  man den Wert des Verhältnisses der Zusammensetzung klein macht. 



   Insbesondere weist gemäss der vorliegenden Erfindung der Wärmesperre-Überzug  in der Umgebung der Vorderkante und in der Umgebung der rückwärtigen  Kante, die einem Verbrennungsgas unter erschwerten Temperaturbedingungen  ausgesetzt sind, verbesserte thermische Eigenschaften auf, sodass  die Oberflächentemperatur des Basismaterials der beweglichen Schaufel  einheitlich gemacht werden kann. So besteht bei dem Ziel, die Wärmesperre-Eigenschaften  in Übereinstimmung mit dem Temperaturzustand zu steuern, dem die  bewegliche Gasturbinenschaufel ausgesetzt ist, keine Notwendigkeit  zur Durchführung eines unnötigen Abkühlschrittes. Als Ergebnis ist  es möglich, die absolute Menge des Kühlmediums zu verringern und  damit die Effizienz der Gasturbine zu verbessern. 



   Weiter werden die Wärmesperre-Eigenschaften in Übereinstimmung mit  dem Temperaturzustand gesteuert, dem die bewegliche Gasturbinenschaufel  ausgesetzt ist. Dadurch ist es möglich, die Oberflächentemperatur  des Basismaterials der beweglichen Schaufel in den Bereichen zu verringern,  die einem bei schädlichen Temperaturbedingungen befindlichen Verbrennungsgas  ausgesetzt sind, den Temperaturgradienten in Dickenrichtung des Basismaterials  der beweglichen Turbinenschaufel zu verringern und die thermische    Belastung des Basismaterials der beweglichen Turbinenschaufel  zu verringern. Als Ergebnis kann die Lebensdauer der Gasturbine verlängert  werden. 



   Darüber hinaus werden die Wärmesperre-Eigenschaften in Übereinstimmung  mit der Temperatur gesteuert, der die umlaufende Gasturbinenschaufel  ausgesetzt ist. Daher ist es möglich, das Auftreten von lokal bei  hoher Temperatur befindlichen hot Spots, wie sie beispielsweise von  einem Verbrennungsgas und einem Kühlgas erzeugt werden, zu verringern.  Als Ergebnis ist es möglich, eine plötzliche Oxidation der MCrAIY-Schicht  und des Basismaterials zu verhindern, was ein Abschälen des Wärmesperre-Überzugs  hervorruft, und das Auftreten starker thermischer Belastung zu verringern.                                                     



   Neben dem mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2  können weitere  Materialien wie beispielsweise Al 2 O 3 , HfO 2 , ThO 2  und BeO  als Keramikmaterialien auf Oxid-Basis genannt werden, die chemisch  stabil sind, eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen und damit  wirksam sind als Wärmesperre-Überzugsmaterial. Die Wärmeleitfähigkeit  ist eine physikalische Eigenschaft, die dem Material eigen ist. Aus  diesem Grund ist die Wärmeleitfähigkeit der Keramikmaterialien auf  Oxid-Basis in starkem Masse unterschiedlich. Daher wird das Material  zum Hitzesprühen in Abstimmung mit den durch Hitzesprühen aufgebrachten  Abschnitten ausgewählt bzw. gesteuert.

   Als Ergebnis ist es möglich,  eine bewegliche Gasturbinenschaufel herzustellen, die mit dem Wärme-sperre-Überzug  versehen ist, der verbesserte Wärmesperre-Eigenschaften in dem die  Vorderkante umgebenden Bereich und in dem die rückwärtige Kante umgebenden  Bereich aufweist. 



   Fig. 9 gibt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung  wieder. Darin wird eine stationäre Gasturbinenschaufel beschrieben,  die mit einem Wärmesperre-Überzug versehen ist. Es wird auch ein  Verfahren zur Herstellung einer solchen stationären Gasturbinenschaufel  beschrieben. 



     Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt durch  eine stationäre Gasturbinenschaufel zeigt, die mit einem Wärmesperre-Überzug  gemäss der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen  ist. 



   Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird bei einer stationären Gasturbinenschaufel  7 eine MCrAIY-Legierungsschicht 9 (M steht für Cr, Co oder Ni), die  eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit  aufweist, auf einem Basismaterial 8 für eine stationäre Gasturbinenschaufel  gebildet, das aus einer Superlegierung auf Ni-Basis, Co-Basis oder  Fe-Basis besteht, die eine ausgezeichnete Festigkeit bei hoher Temperatur  aufweist. Ausserdem wird eine mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte  ZrO 2 -Schicht 10, die eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist  und chemisch stabil ist, auf der MCrAIY-Legierungsschicht 9 gebildet.  Auf diese Weise besteht der Wärmesperre-Überzug aus der MCrAlY-Legierungsschicht  9 und der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht 10.                                                              



   Bei der stationären Gasturbinenschaufel 7, wie sie in Fig. 9 gezeigt  ist, ist insbesondere jeder der Wärmesperre-Überzüge auf der Rückseite  11 und auf der Vorderseite (Bauchseite) 12 relativ stark einem unter  Bedingungen einer hohen Temperatur befindlichen Verbrennungsgas ausgesetzt.  Aus diesem Grund haben diese Wärmesperre-Überzüge eine Dicke von  mehr als 0,1 mm und weniger als 1,0 mm, und in diesem Bereich ist  die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 4 dicker ausgebildet  als in den anderen Bereichen. Ausserdem haben zur Verbesserung der  Wärmesperre-Eigenschaften diese Wärmesperre-Überzüge eine Porosität,  die höher ist als diejenige in anderen Bereichen, d.h. eine Porosität,  die im Bereich von 10% oder mehr bis 40% oder weniger liegt.

   So wird  der Unterschied der Oberflächentemperatur des Basismaterials 8 der  stationären Schaufel auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von  100 DEG C festgesetzt. 



   Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der stationären Gasturbinenschaufel  7 gemäss der obigen Ausführungsform beschrieben, auf die der Wärmesperre-Überzug  aufgebracht wird. 



     Zuerst wird ein MCrAIY-Legierungspulver (M steht für Cr, Co oder  Ni) in eine Hochtemperatur-Wärmequelle wie beispielsweise ein Plasma  oder ein Verbrennungsgas eingeführt. Anschliessend werden die geschmolzenen  MCrAIY-Legierungsteilchen auf eine stationäre Turbinenschaufel 8  aus einer Superlegierung auf Ni-Basis, Co-Basis oder Fe-Basis aufgesprüht,  die eine ausgezeichnete Hochtemperatur-Festigkeit aufweist. Dies  geschieht mit hoher Geschwindigkeit. So wird eine MCrAIY-Legierungsschicht  9 gebildet. 



   Danach wird das Pulver des mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO  2  in die Hochtemperatur-Wärmequelle wie beispielsweise ein Plasma  oder ein Verbrennungsgas eingeleitet. Danach werden die Teilchen  von geschmolzenem, mit Y 2 O 3  partiell stabilisiertem ZrO 2  auf  die MCrAlY-Legierungsschicht 9 mit hoher Geschwindigkeit aufgesprüht,  So wird die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht 10  gebildet. Im Fall der Bildung des Wärmesperre-Überzugs in Form der  mit Y Z O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht 4 auf der Rückseite  11 und der Vorderseite (Bauchseite) 12 der Turbinenschaufel weisen  diese Überzüge eine Dicke und Porosität auf, die grösser ist als  die entsprechenden Werte der anderen Bereiche, die nicht strengen  Bedingungen hoher Temperatur ausgesetzt sind.

   Dies geschieht durch  Variieren der Parameter des thermischen Sprühverfahrens wie beispielsweise  der Zufuhrmenge des Rohpulvers, der Korngrösse des Rohpulvers, der  Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole, des Winkels der Hitze-Sprühpistole,  der Sprühentfernung, der Energie des Sprühvorgangs und dergleichen.  So werden die Wärmesperre-Eigenschaften relativ verbessert. Was die  Abscheidegeschwindigkeit entsprechend der Dicke der aufgesprühten  Abschnitte angeht, tritt das durch thermisches Sprühen aufgebrachte  Material durch das unterschiedliche Maschenweite aufweisende Netz  hindurch, das eine plattenartige Struktur mit unterschiedlicher räumlicher  Anordnung ist. Dann wird die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte  ZrO 2 -Schicht 10 gebildet. 



   Genauer gesagt liegt die Menge des Rohpulvers im Bereich von 1 bis  30 cm<3>/min, liegt die Korngrösse des Rohpulvers im Bereich von  1 bis 200  mu m, liegt die Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole  im Bereich von 100 bis 1000 mm/s, liegt der Winkel der Hit   ze-Sprühpistole  im Bereich von 30 bis 90 DEG , liegt die Sprühentfernung im Bereich  von 5 bis 300 mm und liegt die Energie des Sprühvorgangs im Bereich  von 20 bis 100 kW. 



   Im Fall der Herstellung der stationären Gasturbinenschaufel 7 ist  es wie im Fall der oben beschriebenen beweglichen Gasturbinenschaufel  1 - wie in Fig. 5 gezeigt - durch Variieren verschiedener Parameter  des thermischen Sprühverfahrens wie beispielsweise der Menge A des  Rohpulvers des mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 , der Zufuhrgeschwindigkeit  der Hitze-Sprühpistole, des Winkels der Hitze-Sprühpistole, der Sprühentfernung,  der Energie des Sprühvorgangs, möglich, in starkem Masse die Abscheidegeschwindigkeit  zu variieren.

   Daher ist es im Fall des Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs  auf die stationäre Gasturbinenschaufel 7 durch Variieren der Parameter  des thermischen Sprühverfahrens möglich, die Abscheidegeschwindigkeit  zu steuern, die der Dicke der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht 10 entspricht, die pro Durchgang gebildet wird. So  ist es selbst in dem Fall, in dem das thermische Sprühverfahren mit  derselben Anzahl von Durchgängen wiederholt wird, möglich, die mit  Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht so auszubilden, dass  sie eine vorbestimmte Dickenverteilung aufweist. Mit anderen Worten:  Die Parameter des thermischen Sprühverfahrens werden in Abstimmung  mit dem zu besprühenden Abschnitt gesteuert, und die Abscheidegeschwindigkeit  schwankt.

   Als Ergebnis dessen ist es möglich, eine stationäre Gasturbinenschaufel  7 herzustellen, die eine dickere, mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte  ZrO 2 -Schicht auf der Rückseite 11 aufweist, verglichen mit der  Vorderseite (Bauchseite) 12. 



   Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Maschen-Rauheit des Netzes mittels  des thermischen Sprühverfahrens rau gemacht. Dadurch ist es möglich,  die Abscheidegeschwindigkeit zu variieren. Daher wird im Fall des  Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs auf die stationäre Gasturbinenschaufel  7 die Maschen-Rauheit bzw. -Unebenheit des Netzes variiert. Dadurch  ist es möglich, die Abscheidegeschwindigkeit der mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierten ZrO 2 -Schicht 10 zu steuern. So ist es selbst in  dem Fall, in dem der Hitze-Sprühvorgang mit derselben Anzahl von  Durchgängen wiederholt wird, möglich, die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte  ZrO 2 -Schicht 10 so auszubilden, dass sie eine vorbestimmte    Dickenverteilung  aufweist.

   Mit anderen Worten: Die Maschen-Rauheit bzw. -Unebenheit  des Netzes wird in Abstimmung mit dem zu besprühenden Abschnitt variiert,  und damit wird auch die Abscheidegeschwindigkeit variiert. Als Ergebnis  ist es möglich, eine stationäre Gasturbinenschaufel 7 herzustellen,  die eine dickere, mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht  10 auf der Rückseite 11 aufweist, verglichen mit der Vorderseite  (Bauchseite) 12. 



   Wie in Fig. 7 gezeigt, ist es durch Variieren verschiedener Parameter  des thermischen Sprühverfahrens wie beispielsweise der Menge des  Rohpulvers des mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 , der Pulverkorngrösse,  der Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole, des Winkels der  Hitze-Sprühpistole und der Sprühentfernung und Sprühenergie möglich,  in weitem Umfang die Porosität der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht zu variieren. Im Fall des Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs  auf die stationäre Gasturbinenschaufel 7 ist es durch Variieren der  Parameter des thermischen Sprühverfahrens möglich, die Porosität  der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht 10 zu steuern.

    So wird es möglich, die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2  -Schicht 10 so auszubilden, dass sie eine unterschiedliche Porosität  in den aufzusprühenden Abschnitten aufweist. Mit anderen Worten:  Die Parameter des thermischen Sprühverfahrens werden in Abstimmung  mit dem zu besprühenden Abschnitt gesteuert. Dadurch schwankt die  Porosität. Als Ergebnis ist es möglich, die stationäre Gasturbinenschaufel  7 so herzustellen, dass sie verbesserte Wärmesperre-Eigenschaften  aufweist, indem man die Porosität der mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten  ZrO 2 -Schicht 10 auf der Rückseite 11 hoch macht, verglichen mit  der Vorderseite (Bauchseite) 12. 



   Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird die Maschen-Rauheit bzw. -Unebenheit  des Netzes mittels des Verfahrens der physikalischen Abscheidung  aus der Dampfphase rau gemacht, wodurch in weitem Bereich die Abscheidegeschwindigkeit  variiert wird. Daher wird im Fall des Aufsprühens des Wärmesperre-Überzugs  auf die stationäre Gasturbinenschaufel 7 die Maschen-Rauheit des  Netzes variiert, und dadurch kann die Abscheidegeschwindigkeit der  mit Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht 10 gesteuert  werden. So ist    es möglich, die mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte  ZrO 2 -Schicht 10 durch das Verfahren der physikalischen Abscheidung  aus der Dampfphase so auszubilden, dass sie eine vorbestimmte Dickenverteilung  aufweist.

   Mit anderen Worten: Wenn die physikalische Abscheidung  aus der Dampfphase in einer solchen Situation durchgeführt wird,  dass vorher die stationäre Gasturbinenschaufel mit dem Netz mit unterschiedlicher  Maschenanordnung überzogen wurde, ist die Abscheidegeschwindigkeit  an den zu besprühenden Teilen unterschiedlich. Als Ergebnis dessen  ist es möglich, eine stationäre Gasturbinenschaufel 7 herzustellen,  die eine dickere, mit Y 2 O 3  partiell stabilisierte ZrO 2 -Schicht  10 auf der Rückseite 11 aufweist, verglichen mit der Vorderseite  (Bauchseite) 12. 



   Bei der stationären Gasturbinenschaufel 7 gemäss der vorliegenden  Erfindung ist es möglich, in einfacher Weise die Wärmesperre-Eigenschaften  dadurch zu steuern, dass man die Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs  variiert. So wird die Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs  in Abstimmung mit den Temperaturbedingungen des Verbrennungsgases  gesteuert, denen die stationäre Gas-turbinenschaufel ausgesetzt ist,  wodurch die Ober- flächentemperatur des Basismaterials 8 der stationären  Schaufel einheitlich gemacht wird.

   Noch spezieller wird die Wärmebeständigkeit  des Wärmesperre-Überzugs auf der Rückseite 11, die strengen Temperaturbedingungen  des Verbrennungsgases ausgesetzt ist, höher gemacht als die des Wärmesperre-Überzugs  auf der Vorderseite (Bauchseite) 12, wodurch die Oberflächentemperatur  des Basismaterials 8 der stationären Schaufel einheitlich gemacht  wird. Dann ist es möglich, die Wärmebeständigkeit des Wärmesperre-Überzugs  dadurch hoch zu machen, dass man die Dicke der mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierten ZrO 2 -Schicht 10 hoch macht, die Porosität der mit  Y 2 O 3  partiell stabilisierten ZrO 2 -Schicht 10 hoch macht und  den Wert des Verhältnisses der Zusammensetzung der mit Y 2 O 3  partiell  stabilisierten ZrO 2 -Schicht klein macht. 



   Weiter weist gemäss der vorliegenden Erfindung der Wärmesperre-Überzug  auf der Rückseite 11, der strengen Temperaturbedingungen des Verbrennungsgases  ausgesetzt ist, verbesserte thermische Eigenschaften auf, sodass  die Oberflächentemperatur des Basismaterials 8 der stationären Schaufel  einheitlich gemacht werden kann. So besteht bei dem    Ziel, die  Wärmesperre-Eigenschaften in Abstimmung mit den Temperaturbedingungen  zu steuern, denen die umlaufende bzw. die stationäre Gasturbinenschaufel  ausgesetzt ist, keine Notwendigkeit, einen erforderlichen Schritt  des Kühlens durchzuführen. Als Ergebnis dessen ist es möglich, die  absolute Menge des Kühlmediums zu reduzieren und die Effizienz der  Gasturbine zu verbessern. 



   Weiter werden die Wärmesperre-Eigenschaften in Abstimmung mit den  Temperaturbedingungen gesteuert, denen die bewegliche bzw. stationäre  Gasturbinenschaufel ausgesetzt ist. Daher ist es möglich, die Oberflächentemperatur  des Basismaterials 8 der stationären Schaufel in den Abschnitten  zu reduzieren, die strengen Temperaturbedingungen des Verbrennungsgases  ausgesetzt sind, den Temperaturgradienten in Dickenrichtung des Basismaterials  8 der stationären Turbinenschaufel zu verringern und die Wärmebelastung  des Basismaterials 8 der stationären Turbinenschaufel zu verringern.  Als Ergebnis dessen kann die Lebensdauer der Gasturbine verlängert  werden. 



   Ferner werden die Wärmesperre-Eigenschaften in Abstimmung mit den  Temperaturbedingungen gesteuert, denen die stationäre Gasturbinenschaufel  ausgesetzt ist. Daher ist es möglich, das Auftreten von hot spots  zu reduzieren. Als Ergebnis dessen ist es möglich, eine plötzliche  Oxidation der MCrAIY-Schicht 9 und des Basismaterials 8 der stationären  Schaufel zu verringern, die ein Abschälen des Wärmesperre-Überzugs  hervorruft, und die Ausbildung von grosser thermischer Spannung zu  verringern. 



   In den obigen Ausführungsformen wurden die Fälle erklärt, in denen  die bewegliche Gasturbinenschaufel 1 und die stationäre Gasturbinenschaufel  7 mit dem Wärmesperre-Überzug versehen werden. Die vorliegende Erfindung  ist auch anwendbar auf andere Hochtemperatur-Komponenten wie beispielsweise  die Aussenwände eines Strahltriebwerks oder einer Rakete, die einer  bei hoher Temperatur befindlichen Umgebung ausgesetzt sind.

Claims (19)

1. Hochtemperatur-Komponente, umfassend - ein Basismaterial; und - einen Wärmesperre-Überzug, der auf eine Oberfläche des Basismaterials aufgebracht ist und eine Wärmesperre-Keramikschicht umfasst; wobei die Dicke und/oder die Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht auf verschiedenen Abschnitten des Basismaterials variieren/variiert.

2. Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 1, bei der das Basismaterial ein Metall-Basismaterial aus einer hitzebeständigen Legierung ist, die im Wesentlichen aus wenigstens einem Material auf Ni-Basis, einem Material auf Co-Basis und einem Material auf Fe-Basis besteht.

3. Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 2, die eine bewegliche Gasturbinenschaufel oder eine stationäre Gasturbinenschaufel ist.

4.

Hochtemperatur-Komponente nach Ansprach 3, bei der wenigstens eine Wärmesperre-Keramikschicht, die auf einem Vorderkanten-Abschnitt oder einem rückwärtigen Kanten-Abschnitt der beweglichen Schaufel oder der stationären Schaufel ausgebildet ist, die eine relativ hohe Temperatur aufweisen, eine Dicke aufweist, die grösser ist als diejenige eines anderen Abschnitts der Schaufel.

5. Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 4, bei der die Wärmesperre-Keramikschicht in einem dickeren Abschnitt eine Dicke im Bereich von 0,1 mm oder mehr bis 1,0 mm oder weniger aufweist und in einem dünneren Abschnitt eine Dicke im Bereich von 0 mm oder mehr bis 0,5 mm oder weniger aufweist, und die Dicke im dünneren Abschnitt der Wärmesperre-Keramikschicht geringer ist als diejenige im dickeren Abschnitt der Wärmesperre-Keramikschicht.

6.

Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 3, bei der die Wärmesperre-Keramikschicht, die auf einer Rückseite der beweglichen Schaufel oder der stationären Schaufel gebildet ist, die eine relativ hohe Temperatur aufweisen, eine Dicke aufweist, die grösser ist als die Dicke der Wärmesperre-Keramikschicht, die auf der Vorderseite (Bauchseite) der Schaufel gebildet ist, die eine relativ niedrige Temperatur aufweist.

7.

Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 6, bei der die Wärmesperre-Keramikschicht in ihrem dickeren Abschnitt eine Dicke aufweist, die im Bereich von 0,1 mm oder mehr bis 1,0 mm oder weniger liegt, und in ihrem dünneren Abschnitt eine Dicke aufweist, die im Bereich von 0 mm oder mehr bis 0,5 mm oder weniger liegt, und die Dicke des dünneren Abschnitts der Wärmesperre-Keramikschicht geringer ist als die Dicke des dickeren Abschnitts der Wärmesperre-Keramikschicht.

8.

Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 3, bei der wenigstens ein Abschnitt der Wärmesperre-Keramikschicht, der in dem die Vorderkante umgebenden Bereich oder in dem die rückwärtige Kante umgebenden Bereich der beweglichen Schaufel oder der stationären Schaufel ausgebildet ist und eine relativ hohe Temperatur aufweist, eine Porosität aufweist, die grösser ist als diejenige eines anderen Abschnitts der Schaufel.

9. Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 3, bei der die Porosität auf der Rückseite der beweglichen oder der stationären Schaufel, die eine relativ hohe Temperatur aufweist, grösser ist als die der Vorderseile (Bauchseite).

10.

Hochtemperatur-Komponente nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht in den Abschnitten höherer Porosität im Bereich von 10% oder mehr bis 40% oder weniger liegt, und die Porosität in den Abschnitten niedrigerer Porosität im Bereich von 2% oder mehr bis 20% oder weniger liegt.

11. Hochtemperatur-Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der ein Keramikmaterial auf Oxid-Basis als Material der Wärmesperre-Keramikschicht verwendet wird und das Keramikmaterial auf Oxid-Basis im Wesentlichen ZrO 2 und wenigstens -eines oder mehrere der Additive MgO, CaO, Y 2 O 3 oder CeO 2 umfasst.

12.

Hochtemperatur-Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der ein Keramikmaterial auf Oxid-Basis als Material der Wärmesperre-Keramikschicht verwendet wird und das Keramikmaterial auf Oxid-Basis im Wesentlichen wenigstens eine der Verbindungen Al 2 O 3 , HfO 2 , ThO 2 oder BeO umfasst.

13. Verfahren zur Herstellung einer Hochtemperatur-Komponente, umfassend die Schritte: - Herstellen eines Basismaterials; und - Aufbringen eines Wärmesperre-Überzugs, der eine Wärmesperre-Keramikschicht umfasst, auf eine Oberfläche des Basismaterials, wobei wenigstens ein Parameter aus der Gruppe Dicke und Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht auf verschiedenen Abschnitten des Basismaterials variiert wird,

14.

Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Basismaterial ein Metall-Basismaterial ist, das aus einer hitzebeständigen Legierung hergestellt ist, die im Wesentlichen wenigstens ein Material aus der Gruppe Material auf Ni-Basis, Material auf Co-Basis und Material auf Fe-Basis umfasst.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Wärmesperre-Keramikschicht durch Aufsprühen, eines Rohpulvers eines Wärmesperre-Keramikmaterials mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung -einer Hitze-Sprühpistole gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Wärmesperre-Keramikschicht im geschmolzenen Zustand durch Anwendung eines Plasmas aufgesprüht wird.

17.

Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Zufuhrmenge an Rohpulver, die Korngrösse des Rohpulvers, die Zufuhrgeschwindigkeit der Hitze-Sprühpistole, der Winkel der Hitze-Sprühpistole, die Sprüh-entfernung und die Sprühenergie optimiert werden und die Abscheidegeschwindigkeit, die die ausgebildete Beschichtungsdicke pro Durchgang ist, so variiert wird, dass die Dicke und die Porosität der Wärmesperre-Keramikschicht in Abhängigkeit von den zu besprühenden Abschnitten variiert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem ein Target-Material mittels eines Elektronenstrahls erhitzt und verdampft wird, der so erhaltene Dampf auf der Oberfläche des Metall-Basismaterials abgeschieden und so die Wärmesperre-Keramikschicht gebildet wird.

19.

Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Rohpulver des Wärmesperre-Keramikmaterials durch eine Platte mit unterschiedlichem Raumverhältnis geführt wird und so die Abscheidegeschwindigkeit variiert wird.