KR101166150B1 - 낮은 열 도전율을 갖는 내구성 열 차폐 코팅 - Google Patents

낮은 열 도전율을 갖는 내구성 열 차폐 코팅 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용해된 Z를 갖는 화학식 NdxZr1 - xOy으로 표시되고, 이때 O < x < 0.5이고, 1.75 < y < 2이며 또 Z는 Y, Mg, Ca, Hf 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속의 산화물인 금속 물품 도포용 열 차폐 세라믹 코팅을 제공한다. 일개 구체예로서, Nd는 7몰% 이하의 양으로 부가된다. 다른 구체예로서, Z는 이트륨이고 6중량% 이상의 양으로 부가된다.
세라믹 코팅, 이트리아, 열 차폐, 금속 물품

Description

낮은 열 도전율을 갖는 내구성 열 차폐 코팅{Durable thermal barrier coating having low thermal conductivity}
본 발명은 가스 터빈 엔진과 같은 승온 적용에 사용되는 열 차폐(thermal barrier) 코팅 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 낮은 열 도전율 뿐만 아니라 긴 사용 수명(service life)을 갖는 단열(thermal insulating) 세라믹 코팅, 및 고온 작업 동안 부품이 과열되는 것을 방지하도록 코팅이 도포되는 터빈 부품(예컨대 블레이드 및 날개판(vane))과 같은 금속 물품에 관한 것이다.
진보된 가스 터빈 엔진은 높아진 작업 온도를 이용함으로써 더 높은 쓰러스트(thrust) 및 효율을 계속 추구하고 있다. 그러나, 온도 상승의 요구는 열, 산화, 침식(erosion) 및 부식 환경에 노출될 때 이들의 기계적 강도를 유지하기 위해 대부분의 진보된 니켈 및 코발트계 수퍼알로이(superalloy) 터빈 블레이드 및 날개판의 능력에 의해 제한된다. 따라서, 금속 부분으로의 열전달을 감소시키면서 터빈 엔진 작업 온도를 증가시키는 것이 바람직하다. 터빈 블레이드 및 날개판을 고온 작업 환경으로부터 단열시키기 위하여 열 차폐 코팅을 터빈 블레이드 및 날개판에 도포하는 방법이 있다. 금속 물질에 대한 온도를 감소시키는 열 차폐 코팅의 능력은 열 차폐 코팅의 열 도전율에 따라 달라진다. 따라서, 가스 터빈 엔진에 사용된 부품으로의 열전달을 효과적으로 단열하기 위하여 낮은 열 도전율을 갖는 열 차폐 코팅을 개발하는 것 뿐만 아니라 긴 사용 수명을 갖는 코팅된 부품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
EP 0816526A2, 미국특허 6 071 628호, 미국특허 5 846 605호, 미국특허 6 183 884B1호, 미국특허 5 792 521호, 미국특허 5 687 679호, WO 01/63008호 및 미국특허 6 284 323B1호에 기재된 바와 같은 현재의 7YSZ 열 차폐 코팅 계의 화학 및 미세구조를 변형하는 것에 의해 열 차폐 코팅의 열 도전율을 저하시키려는 노력을 하여 왔다. 이들 방법은 열 차폐 코팅의 열 도전율을 다양한 정도로 감소시켰으며, 보고된 것 중 최소치는 전형적인 7중량% 이트리아(ytrria) 안정화된 지르코니아 (7YSZ)의 열 도전율의 거의 1/2 이었다.
본 발명의 주 목적은 낮은 열 도전율을 갖는 신규 세라믹 물질을 제공함으로써 열 차폐 코팅의 열 도전율을 감소시키는 것이다. 본 발명은 또한 금속 부분에 열 차폐 코팅 계를 도포함으로써 단열 능력의 증가 및 내구성 연장뿐만 아니라 내침식성을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 용해되어 있는 Z를 갖는 화학식 NdxZr1 - xOy 로 표시되고, 이때 O < x < 0.5이고, 1.75 < y < 2이며 또 Z는 Y, Mg, Ca, Hf 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속의 산화물인 금속 물품에 적용하기 위한 열 차폐 세라믹 코팅을 제공한다.
일개 구체예로서 상기 코팅에는 7몰% 이하의 네오디미아가 존재한다. 다른 구체예로서, Z는 이트리아이고 6 중량% 이상의 이트리아를 부가한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 용해되어 있는 Z를 갖는 화학식 NdxZr1 - xOy로 표시되고, 이때 O < x < 0.5이고, 1.75 < y < 2이며 또 Z는 Y, Mg, Ca, Hf 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속의 산화물인, 열 차폐 세라믹 코팅을 제공한다. 세라믹은 Nd의 산화물 및 선택한 금속 산화물을 호스트 지르코니아 세라믹에 도핑하여 비-피로클로르(non-pyrochlore) 결정 구조를 형성하는 것에 의해 형성된다. 바람직한 구체예는 Z가 이트리아인 것이다. 이트리아가 용해되어 있는 NdxZr1 - xOy 세라믹 코팅은 2 내지 15몰%, 바람직하게는 7몰% 이하의 Nd2O3 를 도핑함으로써 제조할 수 있다. 이트리아 양은 일반적으로 2 내지 14몰%, 바람직하게는 6중량% 이상이다. 바람직한 구체예로서, 이트리아 이외에, 하프늄도 부가될 수 있으며, 일반적으로 그 양은 약 0.5 내지 6중량%, 바람직하게는 1.5 내지 4 중량% 이다. 본 발명의 세라믹 코팅은 금속 물품에 도포되어 낮은 열 도전율, 내침식성 및 시클릭 산화에 대한 높은 내성을 갖는 열 차폐 코팅을 제공함으로써 내구성을 증가시킨다.
일개의 바람직한 구체예로서, 상기 코팅은 7몰% 이하, 예컨대 2 내지 7몰%의 네오디미아를 함유한다. 네오디미아의 양이 적을수록 내침식성이 증가된 코팅을 제공하는 것으로 보인다. 희토류 산화물의 양이 많으면 시클릭 산화 시험에서 조기에 부서지는 열 차폐 코팅을 제공한다. 일례는 7몰%의 Nd2O3 및 5몰%의 Y2O3 (8중량%)를 갖는 코팅이다.
다른 바람직한 구체예로서, 상기 코팅은 용해되어 있는 6중량% 이상, 바람직하게는 6 내지 10 중량%, 적절하게는 6 내지 8 중량%의 이트리아를 함유한다. 이트리아의 양의 많으면 매트릭스 라티스 구조에서 산소 공격자점(vacancy)의 더 높은 농도로 인하여 열 도전율의 감소를 제공하며, 이것은 포논(phonon) 산란을 향상시킬 것이다. 또한 이트리아를 갖지 않거나 또는 소량의 이트리아를 갖는 Nd-Zr 계에서는 고온에서 주위 온도로의 상 전환이 발견되었으며, 이는 코팅의 조기 파괴를 초래할 수 있었다. 6중량% 이상의 이트리아를 부가하면 TBC 계에서 상 전환에 의해 유발된 조기 파괴를 피할 수 있다. 6 중량% 이상의 Y2O3을 도핑하는 이점은 세라믹 코팅 물질의 인성을 증가시키는 것이다. 열 사이클 효과하에서, 이트리아를 갖지 않거나 소량(6중량% 미만)의 이트리아를 갖는 세라믹 코팅에서 균열이 발견되었다. 6중량% 이상의 이트리아를 함유하는 인성이 더 강한 세라믹 코팅은 양호한 내침식성을 제공한다. 따라서 6 중량% 이상의 이트리아를 세라믹 코팅에 부가하는 것은, 향상된 상 안정성, 증가된 인성, 내침식성 및 시클릭 산화에 대한 내성으로 인하여, 더 낮은 열 도전율 및 더 큰 내구성을 갖는 코팅을 제공한다. ZrO2에 도핑된 10 몰%의 Nd2O3 및 6중량% Y2O3를 갖는 코팅이 그 일례이다. 이트리아와 함께 하프니아를 더 부가하면 열 도전율을 감소시키고 또 세라믹 물질을 강화시키는 이점을 가져서 침식 및 열 쇼크에 대한 내성 향상을 제공한다. 약 3 중량%의 하프니아(HfO2)를 상기 예시된 제제에 부가하는 것이 그 일례이다.
본 발명의 세라믹 코팅은 600℃ 내지 1100℃에서 약 0.78 내지 1.02 W/mK 범위내의 낮은 열 도전율을 갖는다. 이러한 열 도전율은 전형적인 7YSZ 코팅의 측정된 열 도전율(600℃ 내지 1100℃에서 1.65-2.22 W/mK)의 약 50% 이다. 또한 본 발명의 세라믹 코팅은 시클릭 산화에 대하여 높은 내성을 갖는다.
용해되어 있는 Z를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy을 도포하는 수법은 공기 플라즈마 용사(plasma thermal spray)(APS), 저압 플라즈마 스프레이(LPPS), 고속 산소 화염(high velocity oxygen fuel: HVOF), 스퍼터링 및 전자 비임 물리적 기상 증착(EBPVD) 등을 포함한다. 바람직한 구체예로서 세라믹 코팅은 컬럼 내 갭(간극)을 갖는 원주형 미세구조로 인하여 전자 비임 물리적 기상 증착(EBPVD)에 의해 도포된다. 세라믹 코팅은 열 도전율을 더욱 감소시키기 위하여 단일 원주형 미세구조 또는 톱니형 미세구조 또는 층상 미세구조 또는 이들의 혼합형태로 증착될 수 있다. 일반적으로, 세라믹 코팅은 약 5 내지 500 ㎛, 바람직하게는 약 25 내지 400㎛ 범위의 두께로 도포된다. 층상 미세구조의 경우, 세라믹 코팅은 2층 이상, 바람직하게는 5 내지 100층을 가질 수 있고, 각각 약 1㎛ 두께 이상, 바람직하게는 약 5 내지 25 ㎛ 두께이다.
EBPVD에 의해 세라믹 코팅을 도포하는 공정은 7YSZ를 도포하는 공정과 유사하다. 도가니 내의 증발성 공급물질은 용해된 Z를 갖는 NdxZr1 - xOy 의 고형 잉곳(ingot)이며, 이것은 네오디미아 및 선택된 금속 산화물로 도핑된 소결된 지르코니아이다. 용해된 Z를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy의 층상 미세구조는, 전자 비임 물리적 기상 증착의 제어되는 건(gun) 온/오프 프로그램하의 2개의 도가니로부터 고형 잉곳을 증발시키는 것에 의해 도포된다. 용해된 이트리아를 갖고 상부에 6-8중량% YSZ를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy 은 Z가 용해된 NdxZr1 - xOy 의 고형 잉곳을 1개의 도가니로부터 증발시키고 또 전자 비임 물리적 기상 증착에 의해 6-8 중량% YSZ 잉곳을 다른 도가니로부터 증발시키는 것에 의해 증착된다.
접착력 증가를 위하여, 세라믹 코팅을 도포하기 전에 니켈 또는 코발트 계 수퍼알로이와 같은 금속 결합 도포층을 금속 물품 상에 도포한다. 금속 결합 도포층은 MCrAlY 합금일 수 있으며, 이때 M은 Ni, Co 또는 이들의 혼합물이다. 이러한 합금은 10 내지 35% 크로뮴, 5 내지 15% 알루미늄, 0.01 내지 1% 이트륨 또는 하프늄, 또는 란타늄 및 그 나머지 양이 M인 광범위한 조성을 갖는다. Ta 또는 Si와 같은 다른 원소도 미량 존재할 수 있다. MCrAlY 결합 도포층은 EBPVD에 의해 도포될 수 있지만, 스퍼터링, 저압 플라즈마 또는 고속 산소 화염 스프레이 또는 인트랩 플레이팅(entrapment plating)도 이용될 수 있다.
다르게는, 금속 결합 도포층은 니켈 알루미나이드 또는 백금 알루미나이드와 같은 금속간 알루미나이드로 구성될 수 있다. 알루미나이드 결합 코팅은 상업적으로 유용한 표준 알루미나이드 공정에 의해 도포될 수 있으며, 그에 의해 알루미늄은 기판 표면에서 반응하여 알루미늄 금속간 화합물을 형성하여 알루미나 스케일 내산화층의 성장을 위한 공급원을 제공한다. 따라서 알루미나이드 코팅은 알루미나 증기 종, 고 알루미늄(aluminium rich) 합금 분말 또는 표면층을 수퍼알로이 성분의 외층에 있는 기판 원소와 반응시켜 형성한 금속간 알루미늄 [예컨대 NiAl, CoAl 및 (Ni, Co)Al 상]으로 주로 구성된다. 이 층은 전형적으로 기판에 잘 결합된다. 알루미나이징은 팩 시멘테이션(pack cementation) 공정, 스프레이, 화학 기상 증착, 전기영동, 스퍼터링, 및 적합한 확산 열 처리와 같은 몇개의 통상적인 종래 기술 중의 하나에 의해 달성될 수 있다. 다른 유리한 원소가 다양한 공정에 의해 확산 알루미나이드 코팅에 혼입될 수 있다. 유리한 원소는 Pt, Pd, Si, Hf, Y 및 알루미나 스케일 접착의 향상을 위한 알루미나, 이트리아, 하프니아와 같은 산화물 입자, 열 부식 내성을 위한 Cr 및 Mn, 확산 안정성 및/또는 내산화성을 위한 Rh, Ta 및 Cb, 및 연성 또는 초기 용융 제한을 증가시키기 위한 Ni, Co를 포함한다. 백금 변형된 확산 알루미나이드 코팅층의 특정 경우, 알루미나 스케일 인근의 코팅 상은 백금 알루미나이드 및/또는 니켈-백금 알루미나이드 상(Ni-계 수퍼알로이 위)일 것이다.
산화를 통하여 알루미나(즉, 산화 알루미늄)층이 금속 결합 도포층 위에 형성된다. 이 알루미나 층은 내산화성 및 세라믹 코팅에 대한 결합 표면을 제공한다. 알루미나 층은 세라믹 코팅이 도포되기 전, 세라믹 코팅을 도포하는 동안 형성될 수 있거나 또는 코팅된 물품을 산소 함유 분위기 중, 수퍼알로이의 온도능과 일치하는 온도에서 가열하는 것에 의해 또는 터빈 환경에 노출시키는 것에 의해 형성될 수 있다. 서브미크론 두께의 알루미나 스케일은 상기 물질을 정상 터빈 노출 조건으로 가열시키는 것에 의해 알루미니드 표면 상에서 두꺼워질 수 있다. 알루미나 스케일의 두께는 바람직하게는 서브미크론(약 1 미크론 까지)이다. 알루미나 층은 금속 결합 도포층의 증착에 이어 화학 기상 증착에 의해 증착될 수 있다.
다르게는, 기판이 고 접착성 알루미나 스케일 또는 층을 형성할 수 있다면 금속성 결합 도포층은 제거될 수 있다. 이러한 기판의 예는 아주 소량의 황(<1ppm) 단결정 수퍼알로이, 예컨대 PWA 1487 및 Rene N5이며, 이들은 열적으로 생장한 알루미나 스케일의 접착력을 향상시키기 위하여 0.1% 이트륨을 함유한다.
도 1은 금속 결합 도포층(metallic bond coat) 상에 EBPVD에 의해 도포된, 용해되어 있는 Z를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy 를 도시한다.
도 2는 층상 미세구조로 도포된 용해되어 있는 Z를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy 를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 용해된 Z를 갖는 세라믹 코팅 NdxZr1 - xOy 상의 보호성 세라믹 상도(top coat)를 도시한다.
도 1은 MCrAlY 및/또는 백금 변형 알루미나이드와 같은 금속 결합 도포층(20)에 EBPVD에 의해 도포된, 용해된 Z를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy(40)을 도시한다. 결합 도포층(20)은 세라믹 코팅(40)을 도포하기 전에 니켈 또는 코발트계 수퍼알로이로된 금속 물품(10)에 도포하였다. 결합 도포층(20)은 금속 기판(10)과 세 라믹 코팅(40) 사이에 강한 접착을 제공한다. 세라믹 코팅은 결합 도포층(20)에서 열적으로 성장한 알루미나 필름(30)을 통하여 결합 도포층(20)에 접착된다.
도 2는 층상 미세구조로 도포된, 용해된 Z를 갖는 세라믹 코팅 NdxZr1 - xOy을 도시한다. 층 사이의 계면 경계는 열 도전율 감소를 위한 포논 산란의 공급원이다.
도 3a 및 도 3b는 터빈 엔진 작업 도중에 열 가스 충격 처리된 상부 표면 상에 증가된 내침식성을 제공하기 위하여, 용해된 Z를 갖는 원주형 세라믹 코팅NdxZr1-xOy(40) 다음에 코팅된 보호성 세라믹 상도(50)를 도시한다. 이 보호성 세라믹 상도는 용해된 Z를 갖는 세라믹 코팅 NdxZr1 - xOy의 조밀한 및/또는 넓은 칼럼일 수 있거나, 또는 층(50)은 6-8중량% YSZ일 수 있다. 내침식성을 위한 상기 보호성 세라믹 상도(50)는 일반적으로 약 5 내지 50 ㎛, 바람직하게는 약 10 내지 25 ㎛ 두께를 갖는다. 내침식성을 위하여 용해된 Z를 갖는 세라믹 코팅, NdxZr1 - xOy 상에 적합한 두께를 갖는 7YSZ의 보호성 상도는 보호성 세라믹 상도를 갖지 않는 세라믹 코팅과 동등한 열 도전율을 제공한다.
본 발명의 세라믹 코팅 계는 가스 터빈 엔진에 사용하기에 많은 이점을 제공한다. 50%의 열 도전율의 감소는 동일 정도의 단열을 위한 열 차폐 코팅(TBC)에 필요한 두께를 1/2 정도로 감소시킬 수 있다. 이것은 코팅 도포에서 시간 절감, 잉곳 물질 절감 및 제조 에너지 절감으로 인하여 TBC의 비용을 저하시킬 수 있다. 코팅 두께의 감소는 가스 터빈 부품, 즉 블레이드 및 날개판의 중량을 감소시키므로 이들 부품을 보유하는 디스크의 중량을 현저히 감소시킨다. 동일 두께의 세라믹 코팅 을 증착하면 금속 부분의 과열없이도 증가된 작업 온도에 도달할 수 있어 엔진이 더 높은 트러스트 및 효율로 작업할 수 있도록 한다. 세라믹 코팅의 증가된 단열 특성은 부품을 공기 냉각시키기 위한 요건을 또한 감소시킬 수 있다.
본 발명은 일반적으로 열 차폐 코팅 계를 이용하는 금속 물품에 적용될 수 있으며, 본 발명의 원칙에 따른 다양한 변형을 포함한다.

Claims (49)

  1. 금속 기판 및 그 표면 위에 열 차폐 세라믹 코팅을 포함하는 금속 물품에 있어서,
    상기 세라믹 코팅은 부가 용해된 2 내지 14몰%의 이트리아 및 0.5 내지 6중량%의 하프니아를 갖는 화학식 NdxZr1-xOy 으로 구성되며, 이때 O < x < 0.5이고, 1.75 < y < 2 이며, 세라믹 코팅중에 2 내지 7몰%의 Nd2O3를 포함하는 금속 물품.
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  5. 제 1항에 있어서, 1.5 내지 4중량%의 하프니아가 부가 용해되어 있는 금속 물품.
  6. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅 및 금속 기판 사이에 금속 결합 도포층을 더 포함하는 금속 물품.
  7. 제 6항에 있어서, 금속 결합 도포층이 MCrAlY이고, M은 Ni 및/또는 Co로부터 선택되는 금속 물품.
  8. 제 6항에 있어서, 금속 결합 도포층이 금속간 알루미나이드인 금속 물품.
  9. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅이 원주형 미세 구조를 갖는 금속 물품.
  10. 제 9항에 있어서, 원주형 미세구조가 직선 또는 톱니형 구조인 금속 물품.
  11. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅은 층 사이에 계면 경계를 갖는 층상 미세구조를 갖는 금속 물품.
  12. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅 위에 보호성 세라믹 상도를 더 포함하는 금속 물품.
  13. 제 12항에 있어서, 보호성 세라믹 상도가 조밀한 원주 미세구조인 금속 물품.
  14. 제 12항에 있어서, 보호성 세라믹 상도가 6 내지 8 중량% YSZ인 금속 물품.
  15. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅이 600℃ 내지 1100℃ 온도에서 0.78 내지 1.02 W/mK의 열 도전율을 갖는 금속 물품.
  16. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅이 EBPVD, 공기 플라즈마 스프레이 또는 HVOF에 의해 도포되는 금속 물품.
  17. 제 1항에 있어서, 금속 물품이 터빈 부품인 금속 물품.
  18. 제 17항에 있어서, 터빈 부품이 니켈 또는 코발트계 수퍼알로이의 금속 기판을 갖는 금속 물품.
  19. 제 1항에 있어서, 세라믹 코팅이 5 내지 500㎛ 범위의 두께를 갖는 금속 물품.
  20. 제 12항에 있어서, 보호성 세라믹 상도가 5 내지 50 ㎛의 두께를 갖는 금속 물품.
  21. 금속 기판 및 그 표면 위에 열 차폐 세라믹 코팅을 포함하는 금속 물품에 있어서, 상기 세라믹 코팅은 부가 용해된 2 내지 14몰%의 이트리아 및 0.5 내지 6중량%의 하프니아를 갖는 화학식 NdxZr1-xOy으로 구성되며, 이때 O < x < 0.5이고, 1.75 < y < 2인 금속 물품.
  22. 삭제
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  24. 제 21항에 있어서, 1.5 내지 4중량%의 하프니아가 부가 용해되어 있는 금속 물품.
  25. 제 21항에 있어서, 세라믹이 비-피로클로르 결정 구조를 갖는 금속 물품.
  26. 제 21항에 있어서, 세라믹 코팅과 금속 기판 사이에 금속 결합 도포층을 더 포함하는 금속 물품.
  27. 제 26항에 있어서, 금속 결합 도포층이 MCrAlY이고, M은 Ni 및/또는 Co로부 터 선택되는 금속 물품.
  28. 제 26항에 있어서, 금속 결합 도포층이 금속간 알루미나이드인 금속 물품.
  29. 제 21항에 있어서, 세라믹 코팅이 원주형 미세 구조를 갖는 금속 물품.
  30. 제 29항에 있어서, 원주형 미세구조가 직선 또는 톱니형 구조인 금속 물품.
  31. 제 21항에 있어서, 세라믹 코팅은 층 사이에 계면 경계를 갖는 층상 미세구조를 갖는 금속 물품.
  32. 제 21항에 있어서, 세라믹 코팅 위에 보호성 세라믹 상도를 더 포함하는 금속 물품.
  33. 제 32항에 있어서, 보호성 세라믹 상도가 조밀한 원주 미세구조인 금속 물품.
  34. 제 32항에 있어서, 보호성 세라믹 상도는 5 내지 50 ㎛ 두께를 갖는 6 내지 8 중량% YSZ인 금속 물품.
  35. 제 21항에 있어서, 세라믹 코팅이 600℃ 내지 1100℃ 온도에서 0.72 내지 1.02 W/mK의 열 도전율을 갖는 금속 물품.
  36. 제 21항에 있어서, 세라믹 코팅이 EBPVD, 공기 플라즈마 스프레이 또는 HVOF에 의해 도포되는 금속 물품.
  37. 제 21항에 있어서, 금속 물품이 터빈 부품인 금속 물품.
  38. 제 37항에 있어서, 터빈 부품이 니켈 또는 코발트계 수퍼알로이의 금속 기판을 갖는 금속 물품.
  39. 2 내지 14몰%의 이트리아, 0.5 내지 6중량%의 하프니아 및 2 내지 7몰%의 네오디미아를 지르코니아 세라믹에 도핑하는 것에 의해, 부가 용해되어 있는 2 내지 14몰%의 이트리아 및 0.5 내지 6중량%의 하프니아를 갖는 화학식 NdxZr1-xOy으로 구성되고, 이때 O < x < 0.5이고, 1.75 < y < 2인 세라믹을 형성하고; 또
    상기 세라믹을 코팅으로서 금속 물품 상에 도포하는 것을 포함하는,
    열 차폐 세라믹 코팅을 금속 물품에 도포하는 방법.
  40. 제 39항에 있어서, 세라믹은 전자 비임 물리적 기상 증착법에 의해 도포되는 방법.
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 제 5항에 있어서, 용해된 7몰%의 Nd2O3 및 5 몰%의 Y2O3를 갖는 금속 물품.
  44. 제 24항에 있어서, 용해된 7몰%의 Nd2O3 및 5 몰%의 Y2O3를 갖는 금속 물품.
  45. 제 39항에 있어서, 7몰%의 Nd2O3 및 5 몰%의 Y2O3가 ZrO2에 도핑되는 방법.
  46. 삭제
  47. 삭제
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