DE60103526T2 - Wärmedämmschicht mit niedriger leitfähigkeit - Google Patents

Wärmedämmschicht mit niedriger leitfähigkeit Download PDF

Info

Publication number
DE60103526T2
DE60103526T2 DE60103526T DE60103526T DE60103526T2 DE 60103526 T2 DE60103526 T2 DE 60103526T2 DE 60103526 T DE60103526 T DE 60103526T DE 60103526 T DE60103526 T DE 60103526T DE 60103526 T2 DE60103526 T2 DE 60103526T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
zirconia
article according
ceramic
ceramic layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60103526T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60103526D1 (de
Inventor
E. Thomas STRANGMAN
Derek Raybould
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE60103526D1 publication Critical patent/DE60103526D1/de
Publication of DE60103526T2 publication Critical patent/DE60103526T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C23C28/3215—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer at least one MCrAlX layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/36—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including layers graded in composition or physical properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12458—All metal or with adjacent metals having composition, density, or hardness gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12479—Porous [e.g., foamed, spongy, cracked, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12542—More than one such component
    • Y10T428/12549—Adjacent to each other
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12576—Boride, carbide or nitride component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611—Oxide-containing component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611—Oxide-containing component
    • Y10T428/12618—Plural oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Wärmedämmschichten für Substrate aus Superlegierung und insbesondere eine mehrschichtige keramische Wärmedämmschicht mit niedriger Wärmeleitfähigkeit für Schaufeln und Flügel aus Superlegierung in Gasturbinenmotoren.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Fortschritte in der Gasturbinentechnologie und die steigenden Leistungsanforderungen an Motoren haben dazu geführt, dass die Gastemperaturen im Motor ständig höher werden. Allerdings wird die Fähigkeit, bei diesen hohen Temperaturen zu arbeiten, eingeschränkt durch die Fähigkeit der Turbinenschaufeln und -flügel aus Superlegierung, ihre mechanische Festigkeit beizubehalten, wenn sie den Wärme-, Oxidations- und Korrosionseffekten des aufprallenden Gases ausgesetzt werden. Ein Lösungsansatz zu diesem Problem bestand darin, eine schützende Wärmedämmschicht anzuwenden, die Schaufeln und Flügel isoliert und Korrosion durch Oxidation und heißes Gas verhindert.
  • Wärmedämmschichten werden normalerweise auf ein Substrat aus Superlegierung angewendet und enthalten eine Haftschicht und eine aufgebrachte Keramikschicht. Die Keramikschicht wird entweder durch das Plasmaspritzverfahren oder durch Elektronenstrahlbedampfung (EB-PVD) aufgebracht. Die Verwendung des EB-PVD-Verfahrens führt dazu, dass die äußere Keramikschicht eine stengelförmige Kornmikrostruktur aufweist. Zwischenräume zwischen den einzelnen Stengeln lassen ein Ausdehnen und Zusammenziehen des Stengelgefüges zu ohne Spannungen zu entwickeln, die zu Abplatzen führen können. Strangman, US-Patentschriften Nr. 4,321,311, 4,401,697 und 4,405,659 offenbaren Wärmedämmschichten für Substrate aus Superlegierung, die eine MCrAIY-Schicht, eine Aluminiumoxidschicht und eine äußere Keramikschicht mit stengelförmigem Korngefüge enthalten. Ein kostengünstigeres System ist in Strangman, US-Patentschrift Nr. 5,514,482 offenbart, das eine Wärmedämmschicht für ein Substrat aus Superlegierung beschreibt, das eine Aluminidschicht, eine Aluminiumoxidschicht und eine äußere Keramikschicht mit stengelförmigem Korngefüge enthält.
  • Die Keramikschicht ist normalerweise aus mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumoxid. Gemäß dem Stand der Technik kann die Yttriumoxidmenge zwischen 6 bis 35 Prozent der Schicht betragen (siehe US-Patentschrift Nr. 5,238,752 und 4,321,310). Gemäß dem Stand der Technik ist es ebenfalls bekannt, das Zirconiumoxid, das mit 20 Prozent Yttriumoxid stabilisiert ist, eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit hat als tetragonales Zirconiumoxid, das mit 6 bis 8 Prozent Yttriumoxid stabilisiert ist. Trotz dieses Nachteils der höheren Wärmeleitfähigkeit benutzen die meisten im Handel erhältlichen Wärmedämmschichten für die Keramikschicht tetragonales Zirconiumoxid, das mit 7 Prozent Yttriumoxid stabilisiert ist, weil es wegen seiner höheren Beständigkeit gegen Abplatzen und Teilchenerosion zuverlässiger ist.
  • US-Patentschrift Nr. 4,916,022 beschreibt ein Substrat aus Superlegierung auf Nickelbasis mit einer aluminiumhaltigen Haftschicht, umfassend Diffusionsaluminide, MCrAIY und Kombinationen davon; eine keramische Wärmedämmschicht mit stengelförmigem Korngefüge; und eine interne Schicht zwischen der Haftschicht und der Keramikschicht, die 0,1 bis 10 Gew.-% eines Titanoxids umfasst.
  • Demzufolge besteht ein Bedarf für eine Wärmedämmschicht mit einer Keramikschicht, die eine kleinere oder gleiche Wärmeleitfähigkeit wie Zirconiumoxid aufweist und beständig gegen Abplatzen von tetragonalem Zirconiumoxid ist, sowie ein Bedarf für ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schicht.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Gegenstand aus Superlegierung zu schaffen, der eine Keramikschicht hat, deren Wärmeleitfähigkeit kleiner als oder gleich der von kubischem Zirconiumoxid ist und die beständig gegen Abplatzen von tetragonalem Zirconiumoxid ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wärmedämmschichtsystem zu schaffen, das eine Keramikschicht hat, deren Wärmeleitfähigkeit kleiner als oder gleich der von kubischem Zirconiumoxid ist und die beständig gegen Abplatzen von tetragonalem Zirconiumoxid ist.
  • Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Elektronenstrahlbedampfungsverfahren zur Herstellung dieser Keramikschichten bereit zu stellen.
  • Und noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kammer für die Verwendung in einem solchen verbesserten Elektronenstrahlbedampfungsverfahren bereit zu stellen.
  • Die vorliegende Erfindung verwirklicht diese Ziele, indem sie einen Gegenstand aus Superlegierung wie in Anspruch 1 definiert bereitstellt.
  • Die bevorzugte Konzentration von Ta2O5 und/oder Aluminiumoxidteilchen innerhalb des mit Yttriumoxid stabilisierten Zirconiumoxids beträgt 1 bis 4 Gew.-%.
  • Eine Alternative besteht darin, die zweite Metalloxidphase zusammen mit dem stabilisierten Zirconiumoxid aufzubringen. Obschon es unwesentlich für die Erfindung ist, kann eine Schicht aus mit 7 Yttriumoxid stabilisiertem tetragonalem Zirconiumoxid sowohl unter als auch auf der Keramikschicht aufgebracht werden.
  • Ein verbessertes Elektronenstrahlbedampfungsverfahren wird ebenfalls offenbart. Dieses Verfahren beinhaltet den Schritt, in einer Kammer eine oder mehrere zu beschichtende Komponenten, einen Barren kubisches Zirconiumoxid und einen Barren Ta2O5 anzubringen. Die beiden Barren sind mit einem angewinkelten Zwischenraum angeordnet und vorzugsweise durch eine Wand getrennt. Die Enden jedes Barrens werden mit einem Elektronenstrom bombardiert, um von jedem Dämpfe zu bilden. Durch Drehen der zu beschichteten Oberflächen wird anschließend die Komponente abwechselnd der Bedampfung durch die zwei Dampfströmen ausgesetzt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Querschnitt eines beschichteten Gegenstands, der eine Wärmedämmschicht gemäß der Erfindung aufweist.
  • 2 zeigt die Wirkung der Prozentporosität auf die Wärmeleitfähigkeit von mit 7 % Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumoxid und den Vorteil des Bedampfens der stabilisierten Porosität in Schichten.
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines geeigneten Geräts zum Ausführen eines Verfahrens zur Bildung der Wärmedämmschicht aus 1.
  • DARSTELLUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein Basismetall oder Substrat 10 eine hochwarmfeste Legierung auf Nickel-, Kobalt- oder Eisenbasis, aus der gewöhnlich Turbinenflügel hergestellt sind. Vorzugsweise ist das Substrat 10 eine Superlegierung mit Hafnium und/oder Zirconiumoxid wie z.B. MAR-M247 und MAR-M 509, deren Zusammensetzungen in Tabelle 1 aufgeführt sind.
  • TABELLE 1
    Figure 00050001
  • Eine Haftschicht 12 liegt über dem Substrat 10. Die Haftschicht 12 besteht normalerweise aus einer MCrAIY-Legierung. Solche Legierungen haben eine allgemeine Zusammensetzung aus 10 bis 35 % Chrom, 5 bis 15 Aluminium, 0,01 bis 1 % Yttriumoxid oder Hafnium oder Lanthanum, wobei M das Gleichgewicht ist. M ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Kobalt, Nickel und Gemischen von diesen. Geringere Mengen anderer Elemente wie z.B. Ta oder Si können ebenfalls anwesend sein. Die MCrAIY-Haftschicht wird vorzugsweise durch EB-PVD, durch Sputtern, Niederdruckplasma- oder Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen aufgebracht, oder Einschlussbeschichtung kann ebenfalls verwendet werden.
  • Alternativ kann die Haftschicht 12 ein intermetallisches Aluminid wie z.B. Nickel- oder Platinaluminid umfassen. Die Aluminidhaftschicht kann gemäß den handelsüblichen Standardaluminidverfahren aufgebracht werden, wobei Aluminium auf der Substratoberfläche reagiert wird, um eine intermetallische Aluminiumverbindung zu bilden, die ein Reservoir für das Wachstum einer oxidationsbeständigen Aluminiumoxidschicht schafft. Also ist die Aluminidschicht vorwiegend zusammengesetzt aus intermetallischen Aluminiumphasen [z.B. NiAl, CoAl und (Ni, Co) Al], gebildet durch Reagieren von Aluminiumdampfarten, aluminiumreichem Legierungspulver oder Oberflächenschicht mit den Substratelementen in der Außenschicht der Superlegierungskomponente. Diese Schicht haftet normalerweise gut auf dem Substrat. Die Aluminiumbedampfung kann durch eines von mehreren bekannten Verfahren ausgeführt werden, wie z.B. Packbeschichten, Spritzen, chemische Gasphasenabscheidung, Elektrophorese, Sputtern und geeigneten Diffusionserwärmungsbehandlungen. Weitere vorteilhafte Elemente können durch verschiedene Verfahren ebenfalls in Diffusionsaluminidschichten eingebunden werden. Vorteilhafte Elemente sind unter anderem Pt, Pd, Si, Hf, Y und Oxidteilchen wie z.B. Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Hafniumoxid zur Verbesserung der Haftung des Aluminiumoxidsteins, Cr und Mn für Wärmekorrosionsbeständigkeit, Rh, Ta und Cb für Diffusionsstabilität und/oder Oxidationsbeständigkeit und Ni, Co zur Erhöhung der Dehnbarkeit oder Schmelzbeginngrenzen.
  • Im Sonderfall von platinmodifizierten Diffusionsaluminidschichten sind die an den Aluminiumoxidstein angrenzenden Schichtphasen Platinaluminid- und/oder Nickel-Platin-Aluminidphasen (auf einer Superlegierung auf Ni-Basis).
  • Durch Oxidation wird auf der Haftschicht 12 eine Aluminiumoxidschicht 14 (z.B. Aluminiumoxid) gebildet. Diese Aluminiumoxidschicht 14 bietet sowohl Oxidationsbeständigkeit als auch eine Haftoberfläche für eine Keramikschicht 16. Die Aluminiumoxidschicht kann gebildet werden, bevor die Keramikschicht 16 aufgebracht wird, während des Aufbringens der Schicht 16 oder danach durch Erwärmen des beschichteten Gegenstands in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur, die der Temperaturfähigkeit der Superlegierung entspricht, oder durch Aussetzen an die Turbinenumgebung. Der submikrometrisch dicke Aluminiumoxidstein verdickt sich auf der Aluminidoberfläche durch Erwärmen des Materials auf normale Turbinenaussetzungsbedingungen. Die Dicke des Aluminiumoxidsteins ist vorzugsweise submikrometrisch, d.h., bis zu 1 μm (ein Mikron). Die Aluminiumoxidschicht 14 kann auch durch chemische Gasphasenabscheidung oder durch EB-PVD nach dem Aufbringen der Haftschicht 12 aufgebracht werden.
  • Die Keramikschicht 16 hat eine Dicke im Bereich von 1 bis 1000 μm (Mikron) aber liegt normalerweise im Bereich von 50 bis 300 μm (Mikron).
  • Die Keramikschicht 16 wird normalerweise durch EB-PVD aufgebracht und hat folglich eine stängelförmige Kornmikrostruktur. Die stängelförmigen Körner oder Stängel 18 sind im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrats 10 ausgerichtet und erstrecken sich von der Haftschicht 12 nach außen. Zwischen den einzelnen Stängeln 18 sind mikrongroße Stängelzwischenräume 20, die sich von der Außenoberfläche der Keramikschicht 16 zur Aluminiumoxidschicht 14 erstrecken. Die Zwischenräume sind nur in 1 dargestellt. Die eigentlichen Zwischenräume sind nicht unbedingt durch gerade Wände begrenzt, wie gezeigt, und müssen nicht unbedingt eine konstante Breite haben. Genau genommen sind die Zwischenräume an der Außenoberfläche eher weiter und werden zur Aluminiumoxidschicht hin enger.
  • In einem Teil 26 der Körner 18, der an die Aluminiumoxidschicht 14 angrenzt, beträgt der Prozentsatz Yttriumoxid zwischen 6 und 8 Prozent, vorzugsweise 7 Prozent. Der Teil 26 ist vorzugsweise nur ein paar Mikron dick.
  • Der Teil 26 wird überlagert durch einen zweiten Teil 28, der mit einem Prozentsatz Yttriumoxid im Bereich von 6 bis 25 Prozent stabilisiert ist. Bevorzugt beträgt der Bereich 18 bis 22 Prozent und am meisten bevorzugt 20 Prozent. Da dieser Teil 28 durch ein EB-PVD-Verfahren mit Multiverdampfungsquelle gebildet ist, das im Folgenden näher beschrieben ist, werden nanometergroße Metalloxidteilchen der zweiten Phase wie z.B. Ta2O5 oder Aluminiumoxid innerhalb des stengelförmigen Zirconiumoxid-Korngefüges aufgebracht, vorzugsweise an der Schnittstelle 22 zwischen den submikrondicken Zirconiumoxidschichten 24, die bei jeder Drehung der Komponente aufgebracht werden. Der Bereich von Ta2O5 oder Aluminiumoxid innerhalb des stengelförmigen Zirconiumoxid-Korngefüges beträgt 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 4 Prozent. Die Schichten 24 in diesem Teil 28 haben eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 Nanometer, vorzugsweise einen Dickebereich von 100 bis 200 Nanometer. Die Metalloxide der zweiten Phase sind Oxide, die während der Verarbeitung keine irreversiblen Veränderungen erfahren.
  • Der Teil 28 wird durch einen Außenteil 30 überlagert, der wie Teil 26 zwischen 6 bis 8 Prozent Yttriumoxid enthält, vorzugsweise 7 Prozent. Dieser Teil 30 ist optional und erhöht die Erosionsbeständigkeit der Beschichtung. Teil 30 kann eine elektrisch vorgespannte Außenoberfläche haben. Jedoch ist keiner der Teile 26 30 wesentlich für die Ausführung des Verfahrens.
  • Die Antragsteller möchten zwar nicht auf eine bestimmte Theorie festgelegt werden, doch wird angenommen, dass die Metalloxid-Nanopartikel der zweiten Phase im Wesentlichen eine stabilisierte Porosität bilden. Der Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen den Metalloxidteilchen (Ta2O5) und der Keramik (Zirconiumoxid) bewirkt, dass um das Oxid herum eine Leere entsteht und jedes Sintern oder chemisches Binden zwischen dem Zirconiumoxid und dem Metalloxid, das stattfindet, wenn das Teil auf Temperatur ist, während des anschließenden Abkühlens und erneuten Erwärmens gebrochen wird. Während normale Porosität im Zirconiumoxid beim Sintern der Poren bei Betriebstemperatur verschwinden würde, stabilisiert die Anwesenheit der Metalloxide die Porosität. Die durch das Zirconiumoxid strömende Wärme sieht die Metalloxidteilchen als eine Pore an. Die Wirksamkeit von Teilchen der zweiten Phase, die durch Nanoporen stabilisiert sind, zur Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit des Zirconiumoxids, wurde durch FEM-Wärmestromberechnungen bestätigt. Bei der Berechnung der Wärmeleitfähigkeit eines idealen stengelförmigen Zirconiumoxid-Korngefüges wie in 1 dargestellt wurde von unterschiedlicher Verteilung, Größen und Formen der Poren ausgegangen. 2 vergleicht eine Zufallsverteilung rundlicher Poren mit Poren, die zufällig in jeder fünften Zirconiumoxidschicht verteilt sind. Die Porengröße betrug 0,1 μm. Das EB-PVD-Aufbringen von Zirconiumoxid erfolgt in Schichten, wobei jede Schicht einer Drehung des zu beschichtenden Teils entspricht. Die Berechnungen haben ebenfalls gezeigt, dass für beide Zufallsverteilungen und geschichtete Verteilung die Poren wirksamer waren, wenn sie münzförmig statt rundlich waren. Die wirksamste Kombination sind münzförmige Poren mit zufälliger Schichtanordnung. Dies wird natürlich am einfachsten und wirksamsten erzielt, wenn die Oxide der zweiten Phase zwischen den Zirconiumoxidschichten aufgebracht werden. Die Berechnungen haben ebenfalls gezeigt, dass die Porengröße nicht kritisch war aber vorzugsweise ungefähr 0,1 μm betragen sollte. Die Porengröße, -form- und -verteilung kann über die Verdampfungs- und Aufbringungsbedingungen gesteuert werden. Zum Beispiel verringert eine zunehmende Rotationsgeschwindigkeit die Dicke und die Größe der stabilisierten Poren.
  • Bezug nehmend auf 3 umfasst ein Gerät 40 zur Elektronenstrahlbedampfung normalerweise eine Vakuumkammer 42, die eine Komponente 44 umgibt, die auf einem drehbaren Komponentenhalter 43 montiert ist. Zwei Zielbarren 46 und 50 werden in Haltern 47 bzw. 51 in der Kammer 42 befestigt. Barren 46 ist vorzugsweise Zirconiumoxid, und Barren 50 ist vorzugsweise Ta2O5 oder alternativ Al2O3-. Die Barren 46 und 50 sind vorzugsweise 45 bis 180 Grad voneinander entfernt, bevorzugt 90 Grad. Eine Wand 60 kann zwischen den Barren angeordnet sein, um zu verhindern, dass Verdampfungsnebel oder Dampf 48 von dem einen den Verdampfungsnebel oder Dampf 52 des anderen beeinträchtigt. Zwei Elektronenkanonen 54,56 werden angewendet, wobei eine auf den Barren 46 und die andere auf den Barren 50 gerichtet ist. Bei Gebrauch wird die Kammer 42 mittels Pumpen (nicht dargestellt) entleert. Beim Drehen der befestigten Komponenten führen die Kanonen 54,56 einen Strom 58 hochenergetischer Elektronen auf die Oberfläche des jeweiligen Barrens. Die Barren verdampfen und verursachen Zirconiumoxiddämpfe und Ta2O5-Dämpfe, die anschließend auf der drehenden Komponente kondensieren. So wird, während sich die Komponente dreht, erst eine Schicht Zirconiumoxid und anschließend eine Schicht Ta2O5 aufgebracht, dann eine weitere Schicht Zirconiumoxid usw. Dieser Vorgang wird so lange fortgeführt, bis eine voreingestellte Dicke der Keramikschicht auf der Komponente entstanden ist. Um sicherzustellen, dass die aufgebrachten Dämpfe vollständig oxidiert sind, wird normalerweise sauerstoffreiches Gas durch eine nicht dargestellte Röhre zur Kammer 42 geführt. Da der Prozentanteil des in der zweiten Phase zum Zirconiumoxid hinzugefügten Oxids gering ist, ist es möglich, Barren des reinen Metalls statt des Oxids zu verwenden und die Bildung des Oxids i der Dampfwolke zuzulassen. Dies erfordert vorzugsweise, dass die Sauerstoffflussraten geringfügig über die verwendeten erhöht werden, um sicherzustellen, dass das Zirconiumoxid vollständig oxidiert ist.

Claims (9)

  1. Gegenstand aus Superlegierung mit einer keramischen Wärmedämmschicht auf mindestens einem Teil seiner Oberfläche, enthaltend ein Substrat (10) aus Superlegierung, eine über dem Substrat (10) liegende und aus der Gruppe bestehend aus Aluminiden und MCrAlY, worin M für ein Metall aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und deren Gemischen steht, ausgewählte Haftschicht (12) und eine auf der Haftschicht (12) aufgebrachte Keramikschicht (16) mit stengelförmigem Korngefüge, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen ersten Teil (28) aus mehreren ersten Schichten (24) aus mit 6 bis 25 Prozent Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumoxid und mit Grenzflächen (22) zwischen den ersten Schichten (24), die mit Teilchen aus der Gruppe bestehend aus Ta2O5 und Aluminiumoxid besetzt sind, und einen zwischen der Haftschicht (12) und dem ersten Teil (28) liegenden zweiten Teil aus einer zweiten Schicht (26) aus mit 6 bis 8 Prozent Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumoxid aufweist.
  2. Gegenstand nach Anspruch 1, bei dem die erste Schicht (24) aus mit 20 Prozent Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumoxid besteht.
  3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zweite Schicht (26) aus Zirconiumoxid mit 7 Prozent Yttriumoxid stabilisiert ist.
  4. Gegenstand nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine über dem ersten Teil (28) liegende dritte Schicht (30) aus mit 6 bis 8 Prozent Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumoxid.
  5. Gegenstand nach Anspruch 4, bei dem die dritte Schicht (30) aus Zirconiumoxid mit 7 Prozent Yttriumoxid stabilisiert ist.
  6. Gegenstand nach Anspruch 4, bei dem die dritte Schicht (30) aus Zirconiumoxid eine elektrisch vorgespannte Außenoberfläche (32) aufweist.
  7. Gegenstand nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine zwischen der Haftschicht (12) und der Keramikschicht (16) mit stengelförmigem Korngefüge liegende oxidationsbeständige Schicht (14).
  8. Gegenstand nach Anspruch 7, bei dem es sich bei der oxidationsbeständigen Schicht (14) um Aluminiumoxid handelt.
  9. Gegenstand nach Anspruch 7, bei dem es sich bei der oxidationsbeständigen Schicht (14) um einen Aluminiumbelag handelt.
DE60103526T 2000-03-24 2001-03-22 Wärmedämmschicht mit niedriger leitfähigkeit Expired - Lifetime DE60103526T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/535,394 US6482537B1 (en) 2000-03-24 2000-03-24 Lower conductivity barrier coating
US535394 2000-03-24
PCT/US2001/009266 WO2001063008A2 (en) 2000-03-24 2001-03-22 Lower conductivity thermal barrier coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60103526D1 DE60103526D1 (de) 2004-07-01
DE60103526T2 true DE60103526T2 (de) 2005-06-30

Family

ID=24133992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60103526T Expired - Lifetime DE60103526T2 (de) 2000-03-24 2001-03-22 Wärmedämmschicht mit niedriger leitfähigkeit

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6482537B1 (de)
EP (1) EP1272688B1 (de)
AT (1) ATE267892T1 (de)
DE (1) DE60103526T2 (de)
ES (1) ES2220765T3 (de)
WO (1) WO2001063008A2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2036999A1 (de) 2007-09-13 2009-03-18 MTU Aero Engines GmbH Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmschicht und Wärmedämmschicht
DE102007048484A1 (de) * 2007-10-09 2009-04-16 Man Turbo Ag Heißgasgeführte Komponente einer Strömungsmaschine
DE102008058614A1 (de) 2008-11-22 2010-05-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmschicht, Wärmedämmschicht und Bauteil zur Verwendung in Verdichter- und Turbinenkomponenten
DE102020213918A1 (de) 2020-11-05 2022-05-05 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Legierung, Pulver, duktile gamma`-Haftvermittlerschicht und Bauteil

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6930066B2 (en) * 2001-12-06 2005-08-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Highly defective oxides as sinter resistant thermal barrier coating
US7323249B2 (en) * 2000-08-31 2008-01-29 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods of obtaining photoactive coatings and/or anatase crystalline phase of titanium oxides and articles made thereby
US6620525B1 (en) * 2000-11-09 2003-09-16 General Electric Company Thermal barrier coating with improved erosion and impact resistance and process therefor
DE10141696A1 (de) * 2001-08-25 2003-03-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Erzeugung einer nanostruktuierten Funktionsbeschichtung und damit herstellbare Beschichtung
US6720038B2 (en) * 2002-02-11 2004-04-13 General Electric Company Method of forming a coating resistant to deposits and coating formed thereby
US6759151B1 (en) * 2002-05-22 2004-07-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multilayer article characterized by low coefficient of thermal expansion outer layer
US6733908B1 (en) 2002-07-08 2004-05-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multilayer article having stabilized zirconia outer layer and chemical barrier layer
US20050202168A1 (en) * 2002-08-16 2005-09-15 General Electric Company Thermally-stabilized thermal barrier coating and process therefor
US7288324B1 (en) * 2002-09-05 2007-10-30 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Synthesis of tetragonal phase stabilized nano and submicron sized nanoparticles
US6764779B1 (en) * 2003-02-24 2004-07-20 Chromalloy Gas Turbine Corporation Thermal barrier coating having low thermal conductivity
US6803135B2 (en) 2003-02-24 2004-10-12 Chromalloy Gas Turbine Corporation Thermal barrier coating having low thermal conductivity
US7413798B2 (en) * 2003-04-04 2008-08-19 Siemens Power Generation, Inc. Thermal barrier coating having nano scale features
US7419086B2 (en) * 2003-07-14 2008-09-02 Honeywell International Inc. Low cost brazes for titanium
US7150926B2 (en) * 2003-07-16 2006-12-19 Honeywell International, Inc. Thermal barrier coating with stabilized compliant microstructure
US20050123783A1 (en) * 2003-07-31 2005-06-09 Gregory Otto J. Composite used for thermal spray instrumentation and method for making the same
US20050036891A1 (en) * 2003-08-14 2005-02-17 General Electric Company Thermal barrier coating for reduced sintering and increased impact resistance, and process of making same
US6887595B1 (en) 2003-12-30 2005-05-03 General Electric Company Thermal barrier coatings having lower layer for improved adherence to bond coat
US20050153160A1 (en) 2004-01-12 2005-07-14 Yourong Liu Durable thermal barrier coating having low thermal conductivity
US7285312B2 (en) * 2004-01-16 2007-10-23 Honeywell International, Inc. Atomic layer deposition for turbine components
US7326470B2 (en) 2004-04-28 2008-02-05 United Technologies Corporation Thin 7YSZ, interfacial layer as cyclic durability (spallation) life enhancement for low conductivity TBCs
PL1802784T3 (pl) * 2004-09-16 2012-07-31 Mt Coatings Llc Elementy silnika turbogazowego z powłokami aluminidkowymi i sposób wytwarzania takich powłok aluminidkowych na elementach silnika
US20060057418A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-16 Aeromet Technologies, Inc. Alluminide coatings containing silicon and yttrium for superalloys and method of forming such coatings
US7186070B2 (en) * 2004-10-12 2007-03-06 Honeywell International, Inc. Method for modifying gas turbine nozzle area
US7638178B2 (en) * 2004-11-05 2009-12-29 Honeywell International Inc. Protective coating for ceramic components
US7282271B2 (en) * 2004-12-01 2007-10-16 Honeywell International, Inc. Durable thermal barrier coatings
US9133718B2 (en) * 2004-12-13 2015-09-15 Mt Coatings, Llc Turbine engine components with non-aluminide silicon-containing and chromium-containing protective coatings and methods of forming such non-aluminide protective coatings
US7473072B2 (en) * 2005-02-01 2009-01-06 Honeywell International Inc. Turbine blade tip and shroud clearance control coating system
US7510370B2 (en) * 2005-02-01 2009-03-31 Honeywell International Inc. Turbine blade tip and shroud clearance control coating system
US7780832B2 (en) * 2005-11-30 2010-08-24 General Electric Company Methods for applying mitigation coatings, and related articles
US7695830B2 (en) * 2006-09-06 2010-04-13 Honeywell International Inc. Nanolaminate thermal barrier coatings
KR100759410B1 (ko) * 2006-11-20 2007-09-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 그의 제조 방법 및 그를포함하는 리튬 이차 전지
KR100778450B1 (ko) * 2006-11-22 2007-11-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를포함하는 리튬 이차 전지
KR100814880B1 (ko) * 2006-11-22 2008-03-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를포함하는 리튬 이차 전지
US20080131612A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Honeywell International, Inc. Method for making an environment-resistant and thermal barrier coating system on a component
US7507484B2 (en) * 2006-12-01 2009-03-24 Siemens Energy, Inc. Bond coat compositions and arrangements of same capable of self healing
KR100805123B1 (ko) * 2007-02-15 2008-02-21 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
JP5511128B2 (ja) * 2007-06-07 2014-06-04 三星エスディアイ株式会社 非水二次電池用負極材料及び非水二次電池
KR100898291B1 (ko) * 2007-09-12 2009-05-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
US8709160B2 (en) * 2008-08-22 2014-04-29 United Technologies Corporation Deposition apparatus having thermal hood
US8215900B2 (en) * 2008-09-04 2012-07-10 Siemens Energy, Inc. Turbine vane with high temperature capable skins
US8404047B2 (en) * 2008-09-16 2013-03-26 United Technologies Corporation Electron beam vapor deposition apparatus and method
US20100104773A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Neal James W Method for use in a coating process
US8343591B2 (en) * 2008-10-24 2013-01-01 United Technologies Corporation Method for use with a coating process
US20100189929A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Neal James W Coating device and deposition apparatus
US20100247809A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Neal James W Electron beam vapor deposition apparatus for depositing multi-layer coating
US8449994B2 (en) * 2009-06-30 2013-05-28 Honeywell International Inc. Turbine engine components
US9051652B2 (en) * 2009-12-07 2015-06-09 United Technologies Corporation Article having thermal barrier coating
US20110287191A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 C.R.M.A. Production method of multilayer pieces comprising inclined holes and resistant to high thermal stresses, and use of the method for repairing pieces
FR2962447B1 (fr) * 2010-07-06 2013-09-20 Snecma Barriere thermique pour aube de turbine, a structure colonnaire avec des colonnes espacees
US9429029B2 (en) 2010-09-30 2016-08-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine blade and method of protecting same
US9587645B2 (en) 2010-09-30 2017-03-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Airfoil blade
US8871297B2 (en) 2010-09-30 2014-10-28 Barry Barnett Method of applying a nanocrystalline coating to a gas turbine engine component
FR2972449B1 (fr) 2011-03-07 2013-03-29 Snecma Procede de realisation d'une barriere thermique dans un systeme multicouche de protection de piece metallique et piece munie d'un tel systeme de protection
US9034479B2 (en) 2011-10-13 2015-05-19 General Electric Company Thermal barrier coating systems and processes therefor
US9023486B2 (en) 2011-10-13 2015-05-05 General Electric Company Thermal barrier coating systems and processes therefor
DE102012101032A1 (de) * 2012-02-08 2013-08-08 Eads Deutschland Gmbh Kreiskolbenmotor und Verfahren zum Herstellen eines Kreiskolbenmotors
US9427835B2 (en) 2012-02-29 2016-08-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Nano-metal coated vane component for gas turbine engines and method of manufacturing same
US9428837B2 (en) 2012-03-27 2016-08-30 United Technologies Corporation Multi-material thermal barrier coating system
US9683448B2 (en) 2013-03-18 2017-06-20 Honeywell International Inc. Low conductivity thermal barrier coating
EP3068924B8 (de) * 2013-11-14 2021-04-28 Raytheon Technologies Corporation Beschichtete keramikartikel und herstellungsverfahren
US11479846B2 (en) 2014-01-07 2022-10-25 Honeywell International Inc. Thermal barrier coatings for turbine engine components
US11492298B2 (en) 2018-07-31 2022-11-08 General Electric Company Silicon bond coat with columnar grains and methods of its formation

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2927043A (en) 1957-02-20 1960-03-01 Solar Aircraft Co Aluminum coating processes and compositions
US3415672A (en) 1964-11-12 1968-12-10 Gen Electric Method of co-depositing titanium and aluminum on surfaces of nickel, iron and cobalt
US3410716A (en) 1965-04-01 1968-11-12 Trw Inc Coating of refractory metals with metal modified oxides
US3489537A (en) 1966-11-10 1970-01-13 Gen Electric Aluminiding
US3849865A (en) 1972-10-16 1974-11-26 Nasa Method of protecting the surface of a substrate
US3869779A (en) 1972-10-16 1975-03-11 Nasa Duplex aluminized coatings
US3873347A (en) 1973-04-02 1975-03-25 Gen Electric Coating system for superalloys
US3978251A (en) 1974-06-14 1976-08-31 International Harvester Company Aluminide coatings
US3979534A (en) 1974-07-26 1976-09-07 General Electric Company Protective coatings for dispersion strengthened nickel-chromium/alloys
US3996021A (en) 1974-11-07 1976-12-07 General Electric Company Metallic coated article with improved resistance to high temperature environmental conditions
US3955935A (en) 1974-11-27 1976-05-11 General Motors Corporation Ductile corrosion resistant chromium-aluminum coating on superalloy substrate and method of forming
US4005989A (en) 1976-01-13 1977-02-01 United Technologies Corporation Coated superalloy article
SE8000480L (sv) 1979-02-01 1980-08-02 Johnson Matthey Co Ltd Artikel lemplig for anvendning vid hoga temperaturer
US4269903A (en) 1979-09-06 1981-05-26 General Motors Corporation Abradable ceramic seal and method of making same
US4405659A (en) 1980-01-07 1983-09-20 United Technologies Corporation Method for producing columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4414249A (en) 1980-01-07 1983-11-08 United Technologies Corporation Method for producing metallic articles having durable ceramic thermal barrier coatings
US4401697A (en) 1980-01-07 1983-08-30 United Technologies Corporation Method for producing columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4405660A (en) 1980-01-07 1983-09-20 United Technologies Corporation Method for producing metallic articles having durable ceramic thermal barrier coatings
US4321311A (en) 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings
US4321310A (en) 1980-01-07 1982-03-23 United Technologies Corporation Columnar grain ceramic thermal barrier coatings on polished substrates
US4447503A (en) 1980-05-01 1984-05-08 Howmet Turbine Components Corporation Superalloy coating composition with high temperature oxidation resistance
US4374183A (en) 1980-06-20 1983-02-15 The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration Silicon-slurry/aluminide coating
US4335190A (en) 1981-01-28 1982-06-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Thermal barrier coating system having improved adhesion
US4676994A (en) 1983-06-15 1987-06-30 The Boc Group, Inc. Adherent ceramic coatings
US5514482A (en) 1984-04-25 1996-05-07 Alliedsignal Inc. Thermal barrier coating system for superalloy components
US4588607A (en) * 1984-11-28 1986-05-13 United Technologies Corporation Method of applying continuously graded metallic-ceramic layer on metallic substrates
US4639399A (en) 1985-11-26 1987-01-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Nickel oxide, ceramic insulated, high temperature coating
US4880614A (en) 1988-11-03 1989-11-14 Allied-Signal Inc. Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer
US5015502A (en) 1988-11-03 1991-05-14 Allied-Signal Inc. Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer
US4916022A (en) 1988-11-03 1990-04-10 Allied-Signal Inc. Titania doped ceramic thermal barrier coatings
US5059095A (en) * 1989-10-30 1991-10-22 The Perkin-Elmer Corporation Turbine rotor blade tip coated with alumina-zirconia ceramic
US5238752A (en) 1990-05-07 1993-08-24 General Electric Company Thermal barrier coating system with intermetallic overlay bond coat
US5080977A (en) * 1990-07-31 1992-01-14 United States Of America, As Represented By The Administrator, Nat'l. Aero. And Space Admin. Composite thermal barrier coating
US5512382A (en) 1995-05-08 1996-04-30 Alliedsignal Inc. Porous thermal barrier coating
US5683761A (en) * 1995-05-25 1997-11-04 General Electric Company Alpha alumina protective coatings for bond-coated substrates and their preparation
US5683825A (en) * 1996-01-02 1997-11-04 General Electric Company Thermal barrier coating resistant to erosion and impact by particulate matter
US5955182A (en) * 1996-02-05 1999-09-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Heat resisting member and its production method
JPH1088368A (ja) * 1996-09-19 1998-04-07 Toshiba Corp 遮熱コーティング部材およびその作製方法
US6294260B1 (en) * 1999-09-10 2001-09-25 Siemens Westinghouse Power Corporation In-situ formation of multiphase air plasma sprayed barrier coatings for turbine components
DE10008861A1 (de) * 2000-02-25 2001-09-06 Forschungszentrum Juelich Gmbh Kombinierte Wärmedämmschichtsysteme

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2036999A1 (de) 2007-09-13 2009-03-18 MTU Aero Engines GmbH Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmschicht und Wärmedämmschicht
DE102007043791A1 (de) 2007-09-13 2009-04-02 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmschicht und Wärmedämmschicht
DE102007048484A1 (de) * 2007-10-09 2009-04-16 Man Turbo Ag Heißgasgeführte Komponente einer Strömungsmaschine
DE102008058614A1 (de) 2008-11-22 2010-05-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmschicht, Wärmedämmschicht und Bauteil zur Verwendung in Verdichter- und Turbinenkomponenten
DE102020213918A1 (de) 2020-11-05 2022-05-05 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Legierung, Pulver, duktile gamma`-Haftvermittlerschicht und Bauteil

Also Published As

Publication number Publication date
EP1272688A2 (de) 2003-01-08
DE60103526D1 (de) 2004-07-01
WO2001063008A2 (en) 2001-08-30
EP1272688B1 (de) 2004-05-26
ATE267892T1 (de) 2004-06-15
ES2220765T3 (es) 2004-12-16
US6482537B1 (en) 2002-11-19
WO2001063008A3 (en) 2002-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60103526T2 (de) Wärmedämmschicht mit niedriger leitfähigkeit
DE60214911T2 (de) Thermisch stabilisierte Wärmedämmschicht
DE3229293C2 (de)
DE69925590T2 (de) Mehrschichtige haftbeschichtung für wärmedämmschicht und verfahren dazu
DE60309819T2 (de) Wärmedämmschicht (TBC), welche durch eine thermisch glasierte Schicht geschützt ist, und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1123455B1 (de) Erzeugnis mit wärmedämmschicht sowie verfahren zur herstellung einer wärmedämmschicht
DE69732046T2 (de) Schutzbeschichtung für hochtemperatur
EP1790752B1 (de) Thermischer Spritzwerkstoff, thermisch gespritzte Beschichtung, thermisches Spritzverfahren, sowie ein thermisch beschichtetes Werkstück
DE69831779T2 (de) Keramische Ueberzuege mit mehrschichtiger Porositaet
DE10056617C2 (de) Werkstoff für temperaturbelastete Substrate
EP1386017B1 (de) WÄRMEDÄMMSCHICHT AUF BASIS VON La2 Zr2 O7 FÜR HOHE TEMPERATUREN
DE10254209B4 (de) Gegenstand mit einem keramischen Wärmesperrenüberzug und Substrat und Verfahren zur Ausbildung des keramischen Wärmesperrenüberzugs
CH694164A5 (de) Hochtemperatur-Komponente, insbesondere für eine Gasturbine, und Verfahren zu deren Herstellung.
EP1902160B1 (de) Keramische wärmedämmschicht
EP3063309B1 (de) Oxidationsbarriereschicht
DE60209661T2 (de) Hafnium enthaltende Nickelaluminid-Beschichtung und daraus hergestellte Beschichtungssysteme
EP1498504A1 (de) Aluminiumbasierte multinäre Legierungen und deren Verwendung als wärme- und korrosionsschützende Beschichtungen
EP3333281A1 (de) Hochtemperaturschutzschicht für titanaluminid - legierungen
CH695689A5 (de) Verfahren zum Erzeugen eines wärmedämmenden Schichtsystems auf einem metallischen Substrat.
DE102016002630A1 (de) Haftvermittlerschicht zur Anbindung einer Hochtemperaturschutzschicht auf einem Substrat, sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE10200803A1 (de) Herstellung eines keramischen Werkstoffes für eine Wärmedämmschicht sowie eine den Werkstoff enthaltene Wärmedämmschicht
DE4015010C1 (de)
DE10254210A1 (de) Stabilisierter Zirconiumdioxid-Wärmesperrenüberzug mit Hafnium (IV)-oxid
DE102016212874A1 (de) Schutzbeschichtung für eine thermisch beanspruchte Struktur
EP1256636B1 (de) Wärmedämmmaterial mit im wesentlichen magnetoplumbitischer Kristallstruktur

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition