由CMC材料制成的具有热机械适应的预开裂环境屏障的部件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于安装在涡轮设备中的涂覆部件(1)，包括：‑具有至少部分陶瓷基质的复合材料的基材(3)；‑在基材上的环境屏障(12)，其包括：(i)存在于该基材的表面上的包含硅的固定层(5)，和(ii)覆盖该固定层的环境屏障层(7)，所述环境屏障层包括无开裂且朝向固定层定位的对氧化及腐蚀性物质构成屏障的内部区域(73)和与该固定层相对并覆盖该内部区域的外部区域(71)，该外部区域(71)具有用于热机械适应的裂纹(75)的网络，其相邻裂纹之间的距离(d)在10μm和50μm之间，且其裂纹延伸的深度(p75)在所述环境屏障层的厚度(e7)的50％和95％之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术的一个具体应用领域是保护形成用于飞机发动机或工业涡轮机的燃气涡轮机的热部件(诸如燃烧室壁、涡轮机环、涡轮机管嘴或涡轮机叶片)的具有至少部分地由陶瓷(“cmc材料”)制成的基质的复合材料。

技术介绍

1、提高效率和减少污染物排放使得人们考虑到燃气涡轮机中越来越高的温度。

2、因此，已有建议用cmc材料代替金属材料，特别是针对燃烧室壁或涡轮机环。事实上，众所周知，cmc材料既具有良好的机械性能从而使其可用于结构性元件、又能够在高温下保持这些性能。cmc材料由于其改善的耐高温性能而需要较少的冷却。由于这种冷却传统上是压缩机中抽气的结果——其会影响涡轮设备的效率，因此cmc材料提高了发动机效率，这降低了燃料消耗。此外，它们的使用有助于优化涡轮设备的性能，特别是通过减少涡轮设备的总质量，这进一步有助于降低燃料消耗并因此显著减少污染排放。

3、cmc材料可以包括由耐火纤维(通常是碳纤维或陶瓷纤维)制成的纤维增强体，其由例如由碳化硅制成的陶瓷基质致密化。

4、在航空涡轮机的运行条件下，即在高温下、在氧化而潮湿的环境中，cmc本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于安装在涡轮设备中的涂覆部件(1)，包括：

2.根据权利要求1所述的部件(1)，其中，所述热机械适应裂纹的网络的相邻裂纹(75)之间的距离(d)包含在15μm到30μm之间。

3.根据权利要求1或2所述的部件(1)，其中，所述热机械适应裂纹的网络的裂纹(75)延伸的深度(p75)保护在所述环境屏障层的厚度(e7)的75％到90％之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的部件(1)，其中，所述环境屏障层(7)包括至少一种稀土的硅酸盐。

5.根据权利要求4所述的部件(1)，其中，所述环境屏障层(7)包括二硅酸钇、二硅酸镱或这两种化合...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于安装在涡轮设备中的涂覆部件(1)，包括：

2.根据权利要求1所述的部件(1)，其中，所述热机械适应裂纹的网络的相邻裂纹(75)之间的距离(d)包含在15μm到30μm之间。

3.根据权利要求1或2所述的部件(1)，其中，所述热机械适应裂纹的网络的裂纹(75)延伸的深度(p75)保护在所述环境屏障层的厚度(e7)的75％到90％之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的部件(1)，其中，所述环境屏障层(7)包括至少一种稀土的硅酸盐。

5.根据权利要求4所述的部件(1)，其中，所述环境屏障层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·布永，本杰明·科索，西蒙·阿纳尔，丽莎·平，亚瑟·德莱恩，西尔万·卢西恩·雅克，
申请(专利权)人：赛峰航空陶瓷技术公司，
类型：发明
国别省市：