JP2000515202A

JP2000515202A - 酸化物層と改良された固着層を備えた金属基材

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Publication number: JP2000515202A
Application number: JP10508403A
Authority: JP
Inventors: ベーレ、ウォルフラム
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: EP0914498B1; DE69615412D1; US6127048A; DE69615412T2; EP0914498A1; JP3466627B2; WO1998004759A1

Abstract

(57)【要約】固着層が基材の表面に配置される。基材は、第１の金属元素を含む第１の酸化物を基材の表面と強固に結合されるように生成し得るものである。あるいはまた、その表面は第１の酸化物により形成される。固着層は、第１の金属元素、第２の金属元素及び酸素よりなる三元系酸化物により形成される。第２の金属元素の酸化物を含む第２の酸化物層が固着層上に配置されている。固着層は、部材の周りに酸素を含む雰囲気を生成し、第１の金属元素の化合物と他の金属元素の化合物とを雰囲気中に蒸発させて、第１の金属元素、第２の金属元素及び酸素を含む三元系の気相を形成し、この三元系の気相を部材上に凝結させるという一連の処理によって、基材上に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】酸化物層と改良された固着層を備えた金属基材本出願は、1996年4月12日、アメリカ合衆国において、アメリカ合衆国を指定して提出された国際出願PCT／EP 96／01564のPCT規則4.14に則る一部継続出願である。本発明は、固着層を介在して第２の酸化物層を備えた金属基材に関する。より詳細には、断熱層とこの断熱層を基材に固着する層を備えた超合金からなる基材に関する。 Stecura等による米国特許第4,055,705号明細書、Ulion等による米国特許第4,3 21,310号明細書、Strangmanによる米国特許第4,321,311号明細書に、ニッケルあるいはコバルトをベースとする超合金より形成されたガスタービン構成要素の皮膜系が開示されている。そこに記載されている皮膜系の一つは、特に柱状晶組織を持つセラミックからなる断熱層を備えており、この断熱層は、本断熱層と基材を結合するために基材上に配置された結合層あるいは結合皮膜のさらにその上に配されている。結合層は、MCrAlY型の合金、すなわち、少なくとも鉄、コバルト、ニッケルのうちいずれか一つを含むベース金属に、クロム、アルミニウム、及びイットリウム等の希土類金属を加えた合金より形成されている。MCrAlY合金にはさらに他の成分を加えてもよく、その例は以下に示されている。結合層の重要な特徴は、酸化雰囲気中において、断熱層の下側部分に、そのMCrAlY合金の成分に依存して、アルミナ、あるいはアルミナと酸化クロムの混合物からなる薄い酸化物層が生成されることにある。これにより、断熱層とアルミナ層が結合されることとなる。 Duderstadt等による米国特許第5,238,752号明細書には、同様にセラミック断熱層とこの断熱層を基材に結合する結合層を一体としたガスタービン構成要素用の皮膜系が開示されている。本結合層は金属間アルミナイド化合物、特にニッケルアルミナイドあるいはプラチナアルミナイドより形成されている。この結合層も、断熱層を固着する役割を果たす薄い酸化物層を備えている。 Ulion等による米国特許第5,262,245号明細書には、ガスタービン構成要素のための、断熱層を含む皮膜系を、結合層を削除することによって簡素化しようとする努力の結果が示されている。その最後に、ガスタービン構成要素の基材の形成に用いられ、その外面に適切な処理によってアルミナ層が形成される超合金の成分が開示されている。このアルミナ層は、セラミック断熱層を基材の上に直接固着するために用いられており、基材と段熱層との間に挿入されるべき特別な結合層の必要製がない。 Giggins等による米国特許第5,087,477号明細書には、物理蒸着法によるガスタービン構成要素へのセラミック断熱層の形成方法が示されている。この方法には、断熱層を形成する際の酸素量を調整した雰囲気の形成、電子ビームを用いての化合物の蒸発と気相の形成、ならびに気相のものを化合物として凝結させることによる断熱層の形成の工程が含まれている。 Czech等による米国特許第5,154,885号、第5,268,238号、第5,273,712号、および第5,401,307号の各明細書には、MCrAlY合金の保護皮膜を有する、ガスタービン構成要素用のより進んだ保護皮膜系が開示されている。開示されたMCrAlY合金は、基材に用いられている超合金に対して特に優れた（機械的、化学的）両立性を備えるとともに、腐食や酸化に対して特に優れた耐性を備えるよう、慎重に成分が調整されている。MCrAlY合金のベースは、ニッケル、及び／又はコバルトである。その他の成分の添加、特に珪素とレニウムの添加についても論じられている。特にレニウムは添加物として極めて優れていることが示されている。提示されているMCrAlY合金は、全て、ガスタービン構成要素に断熱層を固着する結合層としても、極めて好適であることが示されている。米国特許第5,401,307号明細書には、ガスタービン構成要素の形成に有用な超合金の組成に関する検討結果が含まれている。製品に酸化物層、特に断熱層を結合する標準的な実施方法では、製品に適当な結合層を備え、その表面に酸化条件下においてアルミナを生成することによって、あるいは、製品の表面にアルミナが生成するように製品の材料を選定することによって、製品にアルミナよりなる固着層が備えられる。断熱層は結合層の上に配され、固着層によって基材へ結合される。断熱層自体は、その役割を果たすものとして、酸化物セラミック、特に安定化された又は部分的に安定化されたジルコニアにより形成される。この“部分的に安定化されたジルコニア”は、主成分としてジルコニアを含み、さらに、このジルコニアと十分に混合され、かつ熱サイクル下においてジルコニアの結晶特性の変化を抑制する働きをする化合物を少なくとも一つ含んで構成される混合物を分類するものである。このジルコニア以外の化合物の例としては、イットリア、カルシア、マグネシア、セリア、ランタナが挙げられる。所望の効果を発揮するためには、これらのジルコニア以外の化合物を10重量パーセント以上添加することが必要である。これらの例は、従来技術の引用文書により知ることができる。本質的にアルミナよりなる固着層への断熱層の結合の細部については、この分野に従事する技術者においても、まだあまり認識されておらず、検討もされていない。多少の差はあれ、アルミナは、セラミックで、適切な金属基材に結合させるための層として生成されたもので、金属基材とアルミナの上に配置された断熱層との結合は、アルミナがあるが故に保証されると、当然のこととして考えられてきた。現在まで、超合金基材に断熱層を固着するものとしてアルミナ層のみが考慮されてきたが、このアルミナ層は、運転を継続すると酸化環境に曝されることによって成長し、それとともに結合性能が低下し、スポーリングを生じる可能性が増大する。このようなアルミナ層の成長は、酸化環境において大きな熱負荷を受けるガスタービン構成要素においても起こりうるものと考えられる。本発明者によるさらなる調査によれば、アルミナ固着層の上に配置された断熱層を結合するのは、アルミナ固着層の存在そのものによるものではなく、アルミナと断熱層との間に生じる固体状態での化学反応によるものであり、この化学反応で固着層と断熱層の間に薄い混合領域が形成され、固着層と断熱層から形成された化合物により結合状態が得られる。従って、本発明の目的は、この種の従来の装置や方法の上述のごとき難点を解消し、固着層を適切に修正することにより、固着層を介しての、酸化物層、特にセラミック断熱層の、基材への結合状態を改良した、酸化物層と改良された固着層とを備える金属基材を提供することにある。前述の目的等を考慮して、本発明においては、表面を有する金属基材で、その表面に第１の酸化物層が生成され、強固に結合される金属基材と、第１の金属元素を含む第１の酸化物層と、基材の上に配置される固着層で、第１の金属元素と第２の金属元素と酸素よりなる三元系酸化物を含む固着層と、固着層の上に配置される第２の酸化物層で、第２の金属元素を含む第２の酸化物層とを備える製品が提供される。前述の目的等を考慮して、本発明においては、さらに、第１の金属元素を含む第１の酸化物層により形成された表面を有する基材と、第１の金属元素と第２の金属元素と酸素よりなる三元系酸化物を含む固着層と、固着層の上に配される第２の酸化物層で、第２の金属元素を含む第２の酸化物層とを備える製品が提供される。本発明の付加された形態によれば、固着層は、主成分として三元系酸化物を含むか、あるいは本質的に三元系酸化物で構成される。用語の“主成分”は、重量割合で測定したとき50％を超える量の当該成分が存在する場合に、その成分が該当するものと解釈される。本発明の他の形態によれば、三元系酸化物は、スピネル、パイロクロール、ペロブスカイトからなる群より選定される。これらの三つの用語は、結晶構造と組成とによって三元系酸化物を特定するものである。特にスピネルはAB₂O₄の化学組成を持ち、パイロクロールはB₂C₂O₇の組成を、またペロブスカイトはABO₃組成を持つ。ここで、Aは二価金属を表し、Bは三価金属を、Cは四価金属を表す。またOは酸素を表す。スピネルとパイロクロールの例は、YbAl₂O₄、MgAl₂O₄、CaA l₂O₄、およびAl₂Zr₂O₇である。全ての三元系酸化物は、厳密に表示されるか、さもなくば上記のような一般的な形式で表示される。本発明の付加された形態によれば、第２の金属元素はジルコニウムであり、第２の酸化物層は主成分としてジルコニアを含んでいる。また、場合によっては、第２の酸化物層は、本質的に、部分的に安定化されたジルコニアにより構成される。この場合、第１の金属元素がアルミニウムで、三元系酸化物が、アルミニウムとジルコニウムと酸素により構成されたパイロクロールであれば好適である。この構成が好適であるとみなされる主要な要因は、アルミニウムとジルコニウムと酸素により構成されたパイロクロールが、アルミナ層とジルコニア層との境界に生じて、これらの二つの化合物を結合することが観察されているという事実によるものである。したがって、このパイロクロールより構成された固着層を配すれば、従来技術で経験したのと同等の優れた結合が得られることが期待され、大きな負荷のもとに使用されるガスタービン構成要素の場合に想定されるような、固着層と基材との間に付加のアルミナが形成される場合においても、信頼性の高い結合が保持されるものと見込まれる。本発明のさらに別の形態によれば、固着層に窒素が添加される。窒素の添加量が１乃至10原子パーセントであれば好適である。本発明の付加の他の形態によれば、基材が、ニッケルあるいはコバルトをベースとする超合金より形成される。本発明のさらに付加の形態によれば、結合層が、基材と固着層の間に挿入される。結合層は金属アルミナイドとMCrAlY合金とからなる群より選定された材料により形成するのが好ましく、その厚さが25μｍ以下であることが望ましい。好適な具体的構成においては、基材、固着層及び第２の酸化物層が合わせてガスタービン構成要素を構成する。このような構成要素には、構成要素を運転中に固定する据え付け部と、運転中に構成要素に沿って流れる高温のガスの流れに曝される作動部とがあり、作動部は、少なくとも部分的に、固着層と第２の酸化物層とによって覆われる。この構成要素は、特に、ブレード、羽根、あるいは熱遮蔽部品として形成される。前述の目的等を考慮して、本発明によればは、表面を有する金属基材で、その表面に第１の酸化物層が強固に結合して生成され、第１の酸化物層が第１の金属元素を含む部材に、第２の酸化物層を結合する方法も提供される。この方法は、表面に、第１の金属元素と第２の金属元素と酸素よりなる三元系酸化物を含む固着層を配置する操作、固着層の上に第２の酸化物層を配する操作、及び、固着層を介して基材に第２の酸化物層を結合する操作を含む。前述の目的等を考慮して、本発明によれば、第１の金属元素を含む第１の酸化物層により形成された表面を有する部材に、第２の金属元素を含む第２の酸化物層を結合する方法も提供される。この方法は、基材上に、第１の金属元素と第２の金属元素と酸素よりなる三元系酸化物を含む固着層を配置する操作、固着層の上に第２の酸化物層を配置する操作、及び固着層を介して基材に第２の酸化物層を結合する操作を含む。本発明の付加された方法によれば、基材に第２の酸化物層を結合する操作は、種々の層が積載された基材を、適切に選定された高温下に置くことによって果たされる。このとき、層と基材との境界、二つの層の境界のそれぞれにおいて、固体状態での化学反応が生じ、所望の結合が得られる。場合によっては、高温下に置く操作は、第２の酸化物層を配置する操作と同時に行うことができる。本発明にさらに付加された方法によれば、固着層を配置する操作は、部材の周辺を酸素を含む雰囲気とし、この雰囲気中へ第１の金属元素の化合物と第２の金属元素の化合物を蒸発させて、第１の金属元素と第２の金属元素と酸素とを含む三元系気相を形成し、この三元系気相を部材上に凝結させることによって行われる。蒸発させる第１の金属元素の化合物は、第１の金属元素そのものと酸化物よりなる群、あるいは第１の金属元素の酸化物から選定するのが好ましい。第２の金属元素の化合物は、第２の金属元素の酸化物であることが望ましい。本発明のさらに異なる方法によれば、第１の金属元素の化合物と第２の金属元素の化合物のうち少なくともいずれか一つが、当該化合物を含む固体のターゲットに電子ビームを照射することによって蒸発させられる。本発明のさらに発展した方法においては、固着層を配置する操作は、まず、所定の分圧の酸素を含む雰囲気とし、第１の金属元素の化合物と第２の金属元素の化合物を蒸発させて三元系気相を形成し、その後、雰囲気中の酸素の分圧を低下させながら、この三元系気相を部材上に凝結させることによって行われる。第２の酸化物層を配置する操作は、部材の周辺を酸素を含む雰囲気とし、第２の金属元素の化合物を蒸発させて酸化物の気相を形成し、この酸化物の気相を固着層の上に凝結させ、固着層を、雰囲気中の酸素、及び固着層に凝結させる酸化物の気相の酸素と反応させることによって行われる。本発明のさらに別の方法によれば、第２の酸化物層を配置する操作において、第２の金属元素の化合物の蒸発により酸化物の気相が形成され、この酸化物の気相が固着層の上に凝結される。本発明の付随する方法によれば、固着層を配置する操作において、窒素が固着層に添加される。これによって、固着層は、固着層を介して第２の酸化物層へ拡散し易い成分の移動を防止する効果的な拡散バリアーとして形成されることとなる。添加は、物理蒸着法や類似の方法を用い、窒素を多量に含む雰囲気下に固着層を置くことにより、あるいは、固着層を窒素を含む雰囲気に置いたのち、熱処理しで窒素を固着層内に拡散させることにより行われる。本発明に特有と考えられるその他の特徴は、請求の範囲に示されている。本発明は、酸化膜と改良された固着層を有する金属基材として、上述のように具体的に例示し説明されているが、本発明の精神、ならびに請求の範囲に記載のものと同等の観点と領域において、数多くの修正と構造変更が可能であり、本発明は示された細部のみに限定することを意図したものではない。本発明の構成、ならびに付加の対象物とそれらの長所は、添付の図面を参照しつつ、以下に示す具体例を読めば、容易に理解されるはずである。図面は、下記のとおりである。図１は、第２の酸化物層と固着層を一体化した保護皮膜系を備えた基材の部分断面図であり、図２は、図１に示した基材と保護皮膜系とを有ずるガスタービンの翼部品の透視図である。図面を参照して、特にまず図１を参照すると、製品、特に、運転中に大きな熱負荷を受け、同時に腐食と侵蝕に曝され、酸化を受けるガスタービン構成要素の基材１が見られる。この基材１は、大きな熱負荷、さらに遠心力等の強大な力による機械的負荷を受ける際にも十分な強度と構造上の安定性を備えるのに適した材料より構成されている。ガスタービンエンジンの場合、このような目的のための材料として広く認められ、かつ使用されている材料は、ニッケルあるいはコバルトをベースとする超合金である。このような超合金として好適な例は、一般の慣例に従って表示すると、ニッケルベース超合金のIN738LCとコバルトベース超合金のMAR-Ｍ509である。基材１に加わる熱負荷を制限するために、基材１の上に第２の酸化物層２の形で断熱層が配置される。第２の酸化物層２は、柱状晶の酸化物セラミックより形成され、本質的に、前述のような安定化されたジルコニア、あるいは部分的に安定化されたジルコニアによって形成される。第２の酸化物層２は、固着層３により基材１に固定されている。この固着層３は、基材１の上に予め配置される結合層４の上に形成される。結合層４は、MCrAlY合金より形成される。特に、米国特許第5,154,885号、第5,268,238号、第5,273,712号および第5,401,307号のいずれかにおいて特許権を得ているMCrAlY合金により形成するのが好適である。図面は、固着層３と結合層４を一定の尺度で示したものではない。固着層３の厚さは結合層４の厚さに比べて極めて薄く、2〜3原子層の厚さに過ぎない。固着層３は、本質的に、第１の金属元素、すなわちアルミニウムと、酸化物が少なくとも第２の酸化物層２即ちジルコニウムの一部を形成する第２の金属元素とにより形成されるパイロクロールよりなる。このパイロクロールは、第２の酸化物層２を形成する材料、ならびに固着層３の直下にある部材、すなわち結合層４の一部をなす材料に対して、化学的に、また結晶学的に親和性をもつ。さらに、結合層４は、その上にアルミナ層を生成し、強固に結合することができるので、すなわち、結合層４の上に強固にアルミナ層を結合し、その上に、酸化環境下に置くことによってアルミナ層を生成させることができるので、当然、アルミナに対して親和性をもつ。このように、固着層３は、酸化物層２と、固着層３の下側の部材との間に好適な界面を形成しており、具体的構成には、結合層４に酸化条件下でアルミナ層を生じさせた結合層４が示されている。固着層３は、特に物理蒸着（ＰＶＤ）法により配置することができる。酸素含有雰囲気で電子ビームＰＶＤ法を用いるのがよい。この方法は基材１を700℃の温度に保持して実施される。さらに、固着層３を酸素欠乏状態に保持した後、第２の酸化物層２を配置する際に、酸素を含む別の雰囲気下において、酸素を付加するのがよい。固着層３を配置する際の最も好適な形態は、ほぼ化学量論的組成の原子層を2 〜3層堆積させ、固着層３の残りの部分を酸素欠乏状態とする形態である。これは、まず、上記の仕様に対応した相対的に酸素量の多い雰囲気下に配置することによって行われる。酸素が相対的に多量にあると、固着層３の直下にある材料の成分との化学反応が生じて、固着層３が強固に結合される。続いて、雰囲気の全圧力を低下させることによって、雰囲気中の酸素量を低減する。この操作によって、固着層３が酸素欠乏状態となり、この後、第２の酸化物層２の成分、ならびに第２の酸化物層２を配置する際に供給される酸素との化学反応によって緩和されることとなる。この際、同時に、第２の酸化物層２に強固に結合することとなる。固着層３の厚さは25マイクロメータ−（μｍ）以下に保持することが望ましい。第２の酸化物層２は、固着層３を配置した直後、可能な限り同一の装置を使用して固着層３の上に形成してよい。第２の酸化物層２もＰＶＤにより形成する場合には特にこの方法を採ることができる。第２の酸化物層２は、勿論、ＰＶＤ以外の方法を用いても配置できる。特に、大気圧プラズマスプレー法により第２の酸化物層２を配置することができる。より改良した構成では、固着層３に窒素が添加され、窒素成分が1〜10原子パーセント、特に2〜5原子パーセントとされる。窒素は、三元系酸化物の結晶格子に微少な電荷アンバランスと空間的な歪みを生じ、他の元素に対して不透明、すなわち非浸透性とする。したがって、ハフニウム、チタン、タングステン及び珪素のような拡散性の元素の、基材１あるいは結合層４から第２の酸化物層２への移送を阻止することができる。ほとんどすべてのジルコニア化合物が、その特性を安定化させるために、他の化合物の添加を必要とするので、第２の酸化物層２がジルコニア化合物の場合には、上記の分量を添加すると特に好適である。他の元素がジルコニア化合物中に侵入すると安定化されるが、特に断熱層として使用される場合には、長期間の性能が問題となる。固着層３への窒素添加は、第２の酸化物層２の長期間性能を保証する上で極めて好適である。固着層３への窒素添加は、固着層３の形成と同時に行うことができ、効果的な量の窒素を含んだ雰囲気において特にＰＶＤにより行うことができる。この際、既に説明した全てのＰＶＤ処理が、酸素の他に窒素を含む雰囲気を使用することによって、適用できる。また、固着層３への添加は、固着層３を形成した後に実施することもでき、特に効果的な量の窒素を含んだ雰囲気において熱処理を行って、窒素を固着層３内へと拡散させればよい。図２は、ガスタービン構成要素、すなわちガスタービンの翼要素５、特にタービンブレードを示すものである。要素５は、運転時にガスタービンエンジンの“ 作動部”を構成する翼部６と、要素５が固定して保持される据え付け部７と、隣接する要素のシール部とともに運転時に翼部６に沿って流れるガス流９の漏洩を阻止するためのシールを構成するシール部８を備えている。図１に示した配列の位置は、切断線Ｉ−Ｉで示した通りである。図１に戻って、固着層３と第２の酸化物層２との新しい組み合せの特に優れた点は以下のごとく総括される。すなわち、固着層３は、第２の酸化物層２及び結合層４と類似の組成を備え、両層に固体状態の化学反応により強固に結合されている。これによって、固着層３と基材１又は結合層４との間に生成されたアルミナ層の材料と第２の酸化物層２との間に、滑らかに段階的に移行する移行部分が設けられ、なおかつ、固体状態での化学反応により強固な結合が得られることとなる。固着層３は、第２の酸化物層２とは独立に、堆積させることができる。構成要素を運転に供する前に、予め基材１、あるいは基材１上に堆積された結合層４を酸化させる必要はない。このため、部品の寿命が相当長くなる。このように、固着層３と第２の酸化物層２との組み合せは、従来技術で知られている組み合せの全ての利点を有し、さらに極めて長い寿命を備える。

Claims

【特許請求の範囲】１．表面を有しその表面に第１の金属元素を含む第１の酸化物層を強固に結合されるように生成し得る金属基材と、前記表面に配置され前記第１の金属元素、第２の金属元素および酸素より形成される三元系酸化物よりなる固着層と、前記固着層上に配置され前記第２の金属元素を含む第２の酸化物層とを備えたことを特徴とする製品。２．第１の金属元素を含む第１の酸化物により形成された表面を含む基材と、前記表面上に配置され前記第１の金属元素、第２の金属元素および酸素より形成される三元系酸化物よりなる固着層と、前記固着層上に配置され、固着層により前記表面に結合され、前記第２の金属元素の酸化物を含む第２の酸化物層とを備えたことを特徴とする製品。３．前記固着層が、主要成分として前記三元系酸化物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の製品。４．前記固着層が、本質的に前記三元系酸化物よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の製品。５．前記三元系酸化物が、スピネル、パイロクロール及びペロブスカイトよりなる群より選定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の製品。６．前記第１の金属元素がアルミニウムであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の製品。７．前記第２の金属元素がジルコニウムであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の製品。８．前記第２の酸化物層が主要成分としてジルコニアを含むことを特徴とする請求項７に記載の製品。９．前記第２の酸化物層が、本質的に、部分的に安定化されたジルコニアよりなることを特徴とする請求項７に記載の製品。１０．前記第１の金属元素がアルミニウムであり、かつ前記三元系酸化物が、アルミニウムとジルコニウムと酸素により形成されたパイロクロールであることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１つに記載の製品。１１．前記固着層に窒素が添加されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の製品。１２．前記窒素が前記固着層の中に１〜10原子パーセントの量存在することを特徴とする請求項１１に記載の製品。１３．前記基材がニッケルあるいはコバルトをベースとする超合金より形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の製品。１４．前記基材と前記固着層の間に介装された金属製の結合層を備え、かつ前記表面を前記結合層の上に有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の製品。１５．前記結合層が、金属アルミナイドとMCrAlY合金よりなる群から選定された材料により形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の製品。１６．前記固着層が25マイクロメーター以下の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の製品。１７．前記基材、前記固着層及び前記第２の酸化物層がガスタービン構成要素を形成していることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１つに記載の製品。１８．前記ガスタービン構成要素が、構成要素を固定する据え付け部と、運転中に構成要素に沿って流れる高温ガス流に曝される作動部とを有し、前記作動部が、少なくとも部分的に、前記固着層と前記第２の酸化物層により覆われていることを特徴とする請求項１７に記載の製品。１９．表面を有しその表面に第１の金属元素を含む第１の酸化物層を強固に結合されるように生成し得る金属基材により形成される製品に、第２の金属元素を含む第２の酸化物層を結合する製造方法において、該表面に、第１の金属元素、第２の金属元素及び酸素からなる三元系酸化物を含む固着層を配置する工程と、この固着層上に第２の酸化物層を配置する工程と、固着層を介して基材に第２の酸化物層を結合する工程とを含むことを特徴とする製造方法。２０．第１の金属元素を含む第１の酸化物層により形成された表面を含む基材により形成される製品に、第２の金属元素を含む第２の酸化物層を結合する製造方法において、該表面に、第１の金属元素、第２の金属元素及び酸素からなる三元系酸化物を含む固着層を配置する工程と、この固着層上に第２の酸化物層を配置する工程と、固着層を介して基材に第２の酸化物層を結合する工程とを含むことを特徴とする製造方法。２１．基材に第２の酸化物層を結合する工程が、複数の層を持った基材を高温にする操作を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の製造方法。２２．固着層を配置する工程が、部材の周囲に酸素を含む雰囲気を形成し、この雰囲気中に、第１の金属元素の化合物と第２の金属元素の化合物を蒸発させ、第１の金属元素、第２の金属元素及び酸素を含む三元系の気相を形成し、この三元系の気相を部材上に凝結させる操作を含むことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１つに記載の製造方法。２３．第１の金属元素と第１の金属元素の酸化物とからなる群より選定された第１の金属元素の化合物を蒸発させる操作を含むことを特徴とする請求項２２に記載の製造方法。２４．第２の金属元素の酸化物として選定された第２の金属元素の化合物を蒸発させる操作を含むことを特徴とする請求項２２または２３に記載の製造方法。２５．第１の金属元素の化合物と第２の金属元素の化合物の少なくとも１つを、その化合物を含む少なくとも１個の固体状ターゲットに電子ビームを照射することによって蒸発させる操作を含むことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１つに記載の製造方法。２６．固着層を配置する工程が、まず最初に、所定の分圧の酸素を含む雰囲気を形成し、次いで、第１の金属元素の化合物と第２の金属元素の化合物を蒸発させて三元系の気相を形成し、雰囲気中の酸素の分圧を下げながら三元系の気相を部材上に凝結させる操作を含み、かつ、第２の酸化物層を配置する工程が、部材の周囲に酸素を含む雰囲気を別途形成し、第２の金属元素を含む化合物を蒸発させて酸化物の気相を形成し、酸化物の気相を固着層上に凝結させ、さらに、固着層を、雰囲気中の酸素、ならびに固着層上に凝結させる酸化物の気相の酸素と反応させる操作を含むことを特徴とする請求項２２乃至２５のいずれか１つに記載の製造方法。２７．第２の酸化物層を配置する工程が、第２の金属元素を含む化合物を蒸発させて酸化物の気相を形成し、酸化物の気相を固着層上に凝結させる操作を含むことを特徴とする請求項１９乃至２６のいずれか１つに記載の製造方法。２８．固着層を配置する工程が、固着層に窒素を添加する操作を含むことを特徴とする請求項１９乃至２６のいずれか１つに記載の製造方法。