隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法技术

在存在硫酸盐的环境下抑制隔热涂敷膜的剥离。隔热涂敷膜(40)具有：形成在母材(110)上的金属结合层即粘结涂层(50)；形成在粘结涂层(50)上且包含陶瓷的层即外涂层(60)；以及形成在外涂层(60)上且以SrSO4为主成分的保护层(70)。

Thermal Insulation Coating, Turbine Components and Thermal Insulation Coating Method

In the presence of sulfate, the peeling of thermal insulation coatings is inhibited. The heat insulating coating (40) has: a metal bonding layer formed on the base material (110), a bonding coating (50), a layer formed on the bonding coating (50) and containing ceramics, namely an outer coating (60), and a protective layer formed on the outer coating (60) and composed mainly of SrSO4 (70).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法
本专利技术涉及隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法。
技术介绍
燃气轮机由压缩机、燃烧器以及涡轮构成。而且，从空气取入口取入的空气通过由压缩机压缩而成为高温/高压的压缩空气，在燃烧器中，通过向该压缩空气供给燃料并使其燃烧而得到高温/高压的燃烧气体(工作流体)，利用该燃烧气体来驱动涡轮，从而驱动与该涡轮连结的发电机。在该燃气轮机中，为了提高其效率而将燃烧器中的燃烧温度设定得较高，暴露于高温的燃烧气体(废气)中的涡轮的动叶、静叶在其表面设置有隔热涂敷(ThermalBarrierCoating：TBC)膜。隔热涂敷膜是指，通过喷镀而在涡轮动叶等的表面形成热传导率小的喷镀材料(例如热传导率小的陶瓷系材料)的膜。在专利文献1中，记载有将这样的隔热涂敷膜层叠而成的燃气轮机发动机构件。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-60661号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，燃气轮机除了气体以外，还要求使用重油等液体燃料进行驱动。使用了重油等液体燃料的烧油的燃气轮机有时会暴露于由液体燃料的含有成分产生的硫酸钠等硫酸盐中。存在该硫酸盐浸透到隔热涂敷膜的内部而使隔热涂敷膜剥离的情况。在隔热涂敷膜剥离的情况下，涡轮构件的母材暴露于高热中，可能导致寿命下降。因此，本专利技术的目的在于，提供一种在存在硫酸盐的环境下抑制剥离的隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法。用于解决课题的方案为了解决上述课题并实现目的，本公开的隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；外涂层，其是形成在所述粘结涂层上且包含陶瓷的层；以及保护层，其形成在所述外涂层上且以SrSO4为主成分。该隔热涂敷膜利用保护层内的SrSO4来抑制硫酸钠等硫酸盐浸透至外涂层。因此，能够在存在硫酸盐的环境下抑制隔热涂敷膜从母材的剥离。在所述隔热涂敷膜中，优选的是，所述外涂层具有多个空隙。该隔热涂敷膜能够利用外涂层的空隙来提高隔热性能，并且能够利用保护层来适当地抑制硫酸盐从外涂层内的空隙的浸透。在所述隔热涂敷膜中，优选的是，外涂层是致密纵向裂纹涂层。该隔热涂敷膜能够利用保护层来抑制硫酸盐的浸透，并且能够利用致密纵向裂纹涂层即外涂层来提高热循环耐久性及耐腐蚀性。在所述隔热涂敷膜中，优选的是，所述保护层的气孔率为0.1％以上且5％以下。该隔热涂敷膜的保护层的气孔率设定得较低，因此，能够更加适当地抑制硫酸盐的浸透。为了解决上述课题且实现目的，本公开的隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；以及外涂层，其是形成在所述粘结涂层上、具有多个空隙且包含陶瓷的层，所述外涂层在所述空隙的内部具有以SrSO4为主成分的保护物质。该隔热涂敷膜在成为硫酸钠等硫酸盐的浸透路径的空隙内设置有保护物质。因此，该隔热涂敷膜利用保护物质中的SrSO4来抑制硫酸盐向内部浸透。这样，该隔热涂敷膜能够在存在硫酸盐的环境下抑制硫酸盐向外涂层的浸透，从而抑制从母材的剥离。在所述隔热涂敷膜中，优选的是，所述外涂层是致密纵向裂纹涂层，在所述致密纵向裂纹涂层的皲裂内具有所述保护物质。该隔热涂敷膜通过在成为硫酸盐的浸透路径的皲裂内设置保护物质，从而抑制了硫酸盐向外涂层的浸透。该隔热涂敷膜能够利用保护物质来抑制硫酸盐的浸透，并且能够利用致密纵向裂纹涂层即外涂层来提高热循环耐久性及耐腐蚀性。为了解决上述课题且实现目的，本公开的涡轮构件在表面设置有所述隔热涂敷膜。由于该涡轮构件在表面设置隔热涂敷膜，因此，能够在存在硫酸盐的环境下抑制硫酸盐向外涂层的浸透，从而抑制隔热涂敷膜的剥离。为了解决上述课题且实现目的，本公开的隔热涂敷方法具有如下步骤：在母材上形成金属结合层即粘结涂层的粘结涂层形成步骤；在所述粘结涂层上形成包含陶瓷的层即外涂层的外涂层形成步骤；以及在所述外涂层上形成以SrSO4为主成分的保护层的保护层形成步骤。该隔热涂敷方法由于形成保护层，因此能够在存在硫酸盐的环境下抑制外涂层的剥离。为了解决上述课题且实现目的，本公开的隔热涂敷方法具有如下步骤：在母材上形成金属结合层即粘结涂层的粘结涂层形成步骤；在所述粘结涂层上形成具有多个空隙且包含陶瓷的层即外涂层的外涂层形成步骤；以及向所述外涂层的空隙的内部注入以SrSO4为主成分的保护物质的保护物质注入步骤。该隔热涂敷方法由于向外涂层内注入保护物质，因此，能够在存在硫酸盐的环境下抑制外涂层的剥离。专利技术效果根据本专利技术，能够在存在硫酸盐的环境下抑制隔热涂敷膜的剥离。附图说明图1是第一实施方式的燃气轮机的概要结构图。图2是第一实施方式的隔热涂敷膜的示意性剖视图。图3是对第一实施方式的隔热涂敷膜的形成工序进行说明的流程图。图4是第一实施方式的隔热涂敷膜的另一例的示意性剖视图。图5是第二实施方式的隔热涂敷膜的示意性剖视图。图6是对第二实施方式的隔热涂敷膜的形成工序进行说明的流程图。图7是第二实施方式的隔热涂敷膜的另一例的示意性剖视图。图8是示出实施例2中的样本的剖面的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选实施方式详细进行说明。需要说明的是，并不通过该实施方式来限定本专利技术，另外，在具有多个实施方式的情况下，也包含组合各实施例而构成的实施方式。(第一实施方式)图1是第一实施方式的燃气轮机的概要结构图。在第一实施方式中，将图1所示的工业用的燃气轮机10作为一例，但除此之外也包含航空用燃气轮机等燃气轮机。如图1所示，燃气轮机10具备压缩机1、燃烧器2以及涡轮3。该燃气轮机10在压缩机1、燃烧器2以及涡轮3的中心部贯穿配置有作为旋转轴的涡轮轴4。压缩机1、燃烧器2以及涡轮3沿着涡轮轴4的轴心R从空气流动的前侧朝向后侧依次排列设置。需要说明的是，在以下的说明中，轴向称为与轴心R平行的方向，周向称为以轴心R为中心的圆周方向，径向称为与轴心R正交的方向。压缩机1对空气进行压缩使其成为压缩空气。压缩机1在具有取入空气的空气取入口11的压缩机壳体12内设置有压缩机静叶13以及压缩机动叶14。压缩机静叶13安装于压缩机壳体12侧且在周向上排列设置有多个。另外，压缩机动叶14安装于涡轮轴4侧且在周向上排列设置有多个。这些压缩机静叶13与压缩机动叶14沿着轴向交替地设置。燃烧器2通过向由压缩机1压缩后的压缩空气供给燃料而生成高温/高压的燃烧气体。作为燃烧筒，燃烧器2具有使压缩空气与燃料混合而燃烧的内筒21、将燃烧气体从内筒21向涡轮3引导的尾筒22、以及覆盖内筒21的外周且形成将来自压缩机1的压缩空气向内筒21引导的空气通路25的外筒23。该燃烧器2相对于燃烧器壳体24在周向上排列设置有多个(例如16个)。向燃烧器2供给的燃料为气体或重油等液体燃料。涡轮3通过由燃烧器2燃烧后的燃烧气体而产生旋转动力。涡轮3在涡轮壳体31内设置有涡轮静叶32以及涡轮动叶33。涡轮静叶32安装于涡轮壳体31侧且在周向上排列设置有多个。另外，涡轮动叶33安装于涡轮轴4侧且在周向上排列设置有多个。这些涡轮静叶32与涡轮动叶33沿着轴向交替地设置。另外，在涡轮壳体31的后侧，设置有具有与涡轮3连续的排气扩散器34a的排气室34。涡轮轴4设置为，压缩机1侧的端部由轴承部41支承，排气室34侧的端部由轴承部42支承，且以轴心R为中心旋转自如。而且，虽然图中未明示，但涡轮轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热涂敷膜，其中，所述隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；外涂层，其是形成在所述粘结涂层上且包含陶瓷的层；以及保护层，其形成在所述外涂层上且以SrSO4为主成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.06 JP 2016-1983321.一种隔热涂敷膜，其中，所述隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；外涂层，其是形成在所述粘结涂层上且包含陶瓷的层；以及保护层，其形成在所述外涂层上且以SrSO4为主成分。2.根据权利要求1所述的隔热涂敷膜，其中，所述外涂层具有多个空隙。3.根据权利要求2所述的隔热涂敷膜，其中，所述外涂层是致密纵向裂纹涂层。4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔热涂敷膜，其中，所述保护层的气孔率为0.1％以上且5％以下。5.一种隔热涂敷膜，其中，所述隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；以及外涂层，其是形成在所述粘结涂层上、具有多个空隙且包含陶瓷的层，所述外涂层在所述空隙的内部具有以SrSO4为主...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟越泰治，冈岛芳史，工藤大祐，三井裕之，妻鹿雅彦，谷川秀次，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP