涂层除去的方法技术

技术编号:15780307 阅读:293 留言:0更新日期:2017-07-08 23:04
一种从制品除去涂层的方法包括将制品加热到处理温度。所述制品包括与第二材料接触的第一材料,所述第一材料包含硅,所述第二材料包含含硅的氧化物。加热在具有一定氧分压的环境中进行,所述氧分压小于在处理温度下在第一材料和第二材料之间化学平衡的平衡氧分压。

Coating removal method

A method of removing a coating from a product includes heating the product to a treatment temperature. The article comprises a first material in contact with the second material, the first material comprising silicon, the second material comprising a silicon containing oxide. Heating is performed in an environment having a partial oxygen pressure, which is less than the equilibrium oxygen partial pressure between the first material and the second material at the treatment temperature.

【技术实现步骤摘要】
涂层除去的方法专利技术背景本公开一般涉及用于高温应用服务的材料和制品,例如涡轮机。更具体地讲,本公开涉及从陶瓷基质复合材料基体除去涂层的方法。由于陶瓷材料的固有高温材料性能,陶瓷基质复合材料(CMC)材料提供比金属合金材料更高操作温度的潜力。在诸如燃气涡轮机组件的应用中,这种能力可转变成减小冷却需求,这继而可产生较高功率、较高效率和/或减小来自机器的排放。然而,包含显著量的含硅材料的CMC材料,例如碳化硅或氮化硅,容易在高工作温度下被水蒸气侵蚀和快速衰退。已研发环境阻挡涂层(EBC)抑制这种退化机制。在工作期间,EBC的一个或多个部分可变得损伤,但由于CMC部件一般昂贵,除去受损伤的EBC和再涂覆所用CMC部件比更换整个部件在经济上有利。EBC可通过机械方法除去,例如喷砂处理,但此类操作可由于CMC和EBC之间的需要的强结合而导致损伤CMC基体。因此,在工业上需要从CMC基体除去涂层(例如EBC)而不过度损伤CMC材料的方法。
技术实现思路
提供本专利技术的实施方案以满足这一需要和其它需要。一个实施方案是从制品除去涂层的方法。所述方法包括将制品加热到处理温度。所述制品包括与第二材料接触的第一材料,所述第一材料包含硅,且所述第二材料包含含硅的氧化物。加热在具有一定氧分压的环境中进行,所述氧分压小于在处理温度下在第一材料和第二材料之间化学平衡的平衡氧分压。另一个实施方案是一种从制品除去涂层的方法。所述方法包括在具有小于约10-2托(1.3Pa)总压的真空中将制品加热到至少约1200℃处理温度。所述制品包括基体,所述基体包含陶瓷基质复合材料,所述复合材料包含碳化硅、氮化硅或包含一种或两种前述的组合;第一材料,所述第一材料布置在基体上,并包括元素硅、含元素硅的合金、硅化物或包含一种或多种前述的组合;与所述第一材料接触的第二材料,所述第二材料包括二氧化硅、硅酸盐或包含一种或两种前述的组合;和布置在所述第二材料上的第三材料,所述第三材料包括稀土硅酸盐、铝硅酸盐、氧化锆或包含一种或多种前述的组合。在处理温度下在所述环境中加热制品,直至在第一材料和第二材料之间出现所需的反应程度,且然后从基体除去第三材料。本专利技术提供以下方面:第1项.一种从制品除去涂层的方法,所述方法包括:将制品加热到处理温度,所述制品包括与第二材料接触的第一材料,所述第一材料包含硅,且所述第二材料包含含硅的氧化物;其中加热在具有一定氧分压的环境中进行,所述氧分压小于在处理温度下在第一材料和第二材料之间化学平衡的平衡氧分压。第2项.第1项的方法,其中所述环境为真空。第3项.第1项的方法,其中所述环境为具有小于约10-2托(1.3Pa)总压的真空。第4项.第3项的方法,其中所述总压小于约10-5托(10-3Pa)。第5项.第1项的方法,其中所述处理温度为至少约1000℃。第6项.第1项的方法,其中所述处理温度为至少约1200℃。第7项.第1项的方法,其中所述处理温度为至少约1300℃。第8项.第1项的方法,其中所述第一材料包括元素硅、含元素硅的合金、硅化物、碳化硅、氮化硅或包含一种或多种前述的组合。第9项.第1项的方法,其中所述氧化物包括二氧化硅、硅酸盐或包含一种或多种前述的组合。第10项.第1项的制品,其中所述制品包括基体,且所述第一材料布置在所述基体上。第11项.第10项的制品,其中所述基体包括碳化硅、氮化硅或包含一种或两种前述的组合。第12项.第1项的制品,其中所述基体包含陶瓷基质复合材料,所述复合材料包含碳化硅、氮化硅或包含一种或两种前述的组合。第13项.第1项的方法,其中所述制品进一步包括第三材料,所述第三材料包含在第二材料上布置的氧化物。第14项.第13项的方法,其中所述第三材料的氧化物包括稀土硅酸盐、铝硅酸盐、氧化锆或包含一种或多种前述的组合。第15项.一种从制品除去材料的方法,所述方法包括:在具有小于约10-2托(1.3Pa)总压的真空中将制品加热到至少约1200℃处理温度,其中所述制品包括包含陶瓷基质复合材料的基体,所述复合材料包含碳化硅、氮化硅或包含一种或两种前述的组合,布置在所述基体上的第一材料,所述第一材料包括元素硅、含元素硅的合金、硅化物或包含一种或多种前述的组合,与所述第一材料接触的第二材料,所述第二材料包括二氧化硅、硅酸盐或包含一种或两种前述的组合;和布置在所述第二材料上的第三材料,所述第三材料包括稀土硅酸盐、铝硅酸盐、氧化锆或包含一种或多种前述的组合;并且从所述基体除去第三材料。附图说明通过阅读以下详述并参考附图,本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解,其中相似的字符代表相似的部分,其中:附图为根据本文的描述处理的制品的示意性横截面。具体实施方式如在整个说明书和权利要求书中所用,可用近似语言修饰任何定量表达,这些表达可容许改变,而不引起所涉及基本功能的改变。因此,由一个或多个术语例如“约”和“基本”修饰的数值不限于所指定的精确值。在某些情况下,近似语言可对应于用于测量数值的仪器精度。在此和整个说明书和权利要求书中,范围限度可以组合和/或互换,这些范围经确定,并包括其中包含的所有子范围,除非上下文或语言另外指明。在以下说明书和权利要求中,除非上下文另外清楚地指明,单数形式“一个/种”和“所述”包括复数对象。本文所用术语“或”不意味排它性,而是指存在至少一种提及组分,并且包括其中可存在提及组分的组合的情况,除非上下文另外清楚地指明。本文所用词语“可以”和“可以为”表示在一组情况内发生、具有规定性质、特征或功能的可能性,和/或通过表达与被修饰动词相关的一个或多个能力、性能或可能性修饰另一个动词。因此,“可以”和“可以为”的使用表示被修饰的术语明显适合、能够或适用于指定的能力、功能或用途,尽管考虑在某些情况下,被修饰的术语可能有时是不适合、能够或适用的。本文所述技术可促进以相对于常规涂层除去技术低的机械力从含硅基体部分或完全除去涂层,例如EBC或其它覆盖材料。本文所用术语“涂层”简单指在另一种材料上布置的一定量材料,该术语不意味任何关于材料性质,特别关于该覆盖材料是否在下面材料上形成连续层。因此,本文所用术语“涂层”可连续或离散布置在下面材料(“基体”)上。本文所用术语“含硅”指包括但不限于硅的任何材料。此类材料的实例包括但不限于元素硅、合金和包含硅作为组分的固溶体和含硅的化合物。参考附图,根据本文公开的技术的制品100一般包括与第二材料104接触的第一材料102。在某些实施方案中,制品100为燃气涡轮组件的部件,例如燃烧衬里、过渡件、护罩、静叶或动叶。第一材料102包含硅。在一些实施方案中,第一材料102包括元素硅、含元素硅的合金、硅化物、碳化硅、氮化硅或包含一种或多种这些实例材料的组合。在一个具体实施方案中,制品100包括基体,第一材料102布置在基体106上,直接接触或具有一个或多个插入涂层(未显示)的。出于说明目的,在一个实施方案中,基体106包括碳化硅、氮化硅或一种或多种这些的组合;一个实施例是其中基体106包含陶瓷基质复合材料(CMC)。CMC包括陶瓷材料,例如碳化硅、氮化硅或一种或多种这些的组合。这种CMC的具体实例为包含基质和增强相的材料,其中所述基质包括碳化硅,且所述增强相包括碳化硅纤维。第二材料104本文档来自技高网...
涂层除去的方法

【技术保护点】
一种从制品除去涂层的方法,所述方法包括:将制品加热到处理温度,所述制品包括与第二材料接触的第一材料,所述第一材料包含硅,且所述第二材料包含含硅的氧化物;其中加热在具有一定氧分压的环境中进行,所述氧分压小于在处理温度下在第一材料和第二材料之间化学平衡的平衡氧分压。

【技术特征摘要】
2015.10.08 US 14/8781921.一种从制品除去涂层的方法,所述方法包括:将制品加热到处理温度,所述制品包括与第二材料接触的第一材料,所述第一材料包含硅,且所述第二材料包含含硅的氧化物;其中加热在具有一定氧分压的环境中进行,所述氧分压小于在处理温度下在第一材料和第二材料之间化学平衡的平衡氧分压。2.权利要求1的方法,其中所述环境为真空。3.权利要求1的方法,其中所述环境为具有小于约10-2托(1.3Pa)总压的真空。4.权利要求3的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:万菊林曹洪波
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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