用于高温工作的制品制造技术

本文提出了一种用于高温工作的制品。一个实施方案是包括具有含硅陶瓷基质复合材料的基材和布置在基材上的层的制品，其中所述层包括硅和掺杂剂，所述掺杂剂包含铝。在另一个实施方案中，所述制品包括陶瓷基质复合材料基材，其中所述复合材料包含含硅陶瓷和掺杂剂，所述掺杂剂包含铝；布置在基材上的粘结涂层，其中所述粘结涂层包含单质硅、硅合金、硅化物，或包含任何上述的组合；和布置在粘结涂层上的涂层，所述涂层包含硅酸盐(例如铝硅酸盐或稀土硅酸盐)、氧化钇稳定的氧化锆，或包含任何上述的组合。

Articles for high temperature work

A product for high temperature work is presented in this paper. One embodiment is a product comprising a substrate having a silicon ceramic matrix composite and a layer disposed on the substrate, wherein the layer includes silicon and dopant, the dopant comprising aluminum. In another embodiment, the product comprises a ceramic matrix composite material, wherein the composite material comprises a silicon containing ceramic and dopant, the dopant containing aluminum; arrangement of adhesive coating on the substrate, wherein the adhesive coating contains elemental silicon, silicon and silicide alloy, or contain any a combination of the above; and arranged in the bond coat coating, the coating containing silicate (such as aluminum silicate or rare earth silicate), yttria stabilized zirconia, or any combination of the above.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高温工作的制品相关申请的交叉引用本专利申请要求2014年8月25日提交的美国临时申请号62/041,184的权益。背景本技术一般涉及高温机械部件，例如用于燃气涡轮组件的部件，并且涉及保护机械部件以免暴露于高温环境的方法。含硅的陶瓷材料和含硅的金属合金已被提议用于高温应用的结构，例如，燃气涡轮发动机、热交换器、内燃机等。含有碳化硅的陶瓷基质复合材料(CMC)，例如包含碳化硅基质和碳化硅增强材料的复合材料，已被用于这些高温应用。然而，这些应用的环境特征通常含有反应性物质，例如水蒸气，其在高温下可能造成材料结构的重大退化。例如，水蒸气已表明会造成含硅材料的明显的表面衰退/厚度损失和质量损失。水蒸气与结构材料在高温下反应，形成挥发性含硅物质，往往导致不可接受的高衰退率。环境阻挡涂层(EBC)体系被应用到含硅材料和其它易受反应性物质(例如高温水蒸气)攻击的材料。EBC体系通过阻止环境与材料表面之间的接触提供保护。施加到含硅材料的EBC体系，例如，被设计在高温、含水蒸气的环境下为相对化学稳定的。一种EBC体系，如在美国专利号6,410,148中所述的，包含施加到含硅基材的硅或含硅粘结层(在此也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品(100)，其包含：包含含硅陶瓷基质复合材料的基材(102)；和布置在基材(102)上的层(104、105)，其中所述层(104、105)包含硅和掺杂剂，所述掺杂剂包含铝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.25 US 62/0411841.一种制品(100)，其包含：包含含硅陶瓷基质复合材料的基材(102)；和布置在基材(102)上的层(104、105)，其中所述层(104、105)包含硅和掺杂剂，所述掺杂剂包含铝。2.权利要求1的制品(100)，其中所述制品(100)包含燃气涡轮燃烧衬套、燃气涡轮过渡连接件、燃气涡轮护罩、燃气涡轮静叶，或燃气涡轮动叶。3.权利要求1的制品(100)，其中所述含硅陶瓷基质复合材料包含碳化硅、氮化硅，或包含任何上述的组合。4.权利要求1的制品(100)，其中所述层(104)被直接布置在基材(102)上。5.权利要求1的制品(100)，其中所述层(104)包含单质硅、硅合金、硅化物，或包含任何上述的组合。6.权利要求1的制品(100)，其中所述层(104)包含单质硅。7.权利要求1的制品(100)，其中所述层(105)包含二氧化硅。8.权利要求7的制品(100)，其中包含二氧化硅的层(105)布置在粘结涂层(104)上，所述粘结涂层(104)布置在基材(102)上。9.权利要求8的制品(100)，其中所述粘结涂层(104)包含单质硅、硅合金、硅化物，或包含任何上述的组合，并且任选地还包含含铝的掺杂剂。10.权利要求1的制品(100)，其中所述掺杂剂以有效减少在层上形成或在层中存在的二氧化硅结晶速率的量存在于层(104、105)中，而不增加通过层的氧传输速率超过约10的倍数。11.权利要求1的制品(100)，其中铝以使得铝原子与铝原子加硅原子的总和的比率[Al/(Al+Si)]是在从0.01至0.15范围内的浓度存在于层(104、105)中。12.权利要求1的制品(100)，其中所述掺杂剂包含选自铝、氧化铝、碳化铝、氮化铝、硼化铝，和包含任何上述的组合的材料。13.权利要求1的制品(100)，其中所述掺杂剂包含氧化铝。14.权利要求13的制品(100)，其中所述氧化铝以使得铝原子与铝原子加硅原子的总和的比率[Al/(Al+Si)]是在从0.01至0.15范围内的浓度存在于层(104、105)中。15.权利要求13的制品(100)，其中所述氧化铝以纳米颗粒的形式存在于层(104、105)中。16.权利要求13的制品(100)，其中所述层(104)包含单质硅、硅合金、硅化物，或包含任何上述的组合。17.权利要求1的制品(100)，其还包含布置在层(104、105)上的顶涂层(106)，所述顶涂层(106)包含氧化物。18.权利要求17的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：KL卢思拉，万菊林，R萨拉菲诺尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US