具有非化学计量的微粒的母体和层系统的制作方法

专利名称：具有非化学计量的微粒的母体和层系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1所述的母体和一种按权利要求22所 述的层系统。
技术背景用于高温应用情况的部件比如燃气涡轮机的涡轮叶片和燃烧室壁 具有抗氧化和腐蚀的保护层。这样的层比如由MCrAlX类型的合金制 成，其中在这种MCrAIX层上形成保护性的氧化铝层。在此，所述 MCr A1X合金的铝扩散到所述MCrAIX层的表面上，从而所述MCrAIX 合金中的铝元素减少.从一开始在所述MCrAIX合金中预防性地存在超量份额的铝，用 于抵抗减少，但这导致所述MCrAIX层的机械性能变得更差。此外公开了设有防止腐蚀和侵蚀的保护层的压缩机叶片。这些压 缩机叶片在制造时具有一种带有金属的无机的粘合剂，其中该金属用 作电镀的消耗元素(Opferelement)并且因此与部件的基片导电连接。 这样的保护层的合适的成分从EP 0 142 418 Bl中得到公开。这里也存在问题，即所述金属随着时间推移在消耗，从而不再履 行保护功能。加覆盖层的由铝制成的粉末微粒从US 6,635,362中得到公开。 EP 0 933 448 Bl公开了在由铝化物制成的层中的氧化物微粒。 WO 2002/066706 A2示出了 一种具有加覆盖层的微粒的母体，所述 微粒由化学计量的合金制成。发明内容因此，本发明的任务是说明一种母体和一种层系统，它们具有较 长的保护作用。该任务通过一种按权利要求1所述的母体以及一种按权利要求22 所述的层系统得到解决。在相应的从属权利要求中列出了其它有利的措施，这些措施可以 以有利的方式方法任意地彼此组合。


图1、 2、 3是按本发明的层或者说基片，图4是燃气涡轮机，图5是涡轮叶片的透视图，图6是燃烧室的透视图。
具体实施方式
化合物由至少两种或者更多种化学元素组成，并且具有确定的化 学计量。合金(金属化合物)包括至少两种金属元素。微粒l (图l、 2、 3)由一种化合物制成，该化合物以非化学计量 的比例具有层16 (图1、 2)或基片13 (图3)的母体的至少一种金属 Me。至少另一种与所述金属Me形成所述化合物的化学元素Z可以是 母体材料的组成部分或者是一种没有包含在所述母体材料中的化学元 素。合物，因此是一种陶瓷(非氧化陶瓷或氧化陶瓷、氮氧化物、氮化物、 硼化物或者碳化物)并且优选是氧化物，最好是氧化铝和/或氧化铬。 所述微粒1也优选具有氮化物。优选所述微粒1包括金属氧化物和/或 金属氮化物。所述微粒l也可以具有多种化合物氧化物、氮氧化物、氮化物、 硼化物或者碳化物。优选使用超化学计量的化合物MeaZb-y (y>0) 、 Mea+xZb ( x>0) 或者Mea+xZb_y (x>0， y>0)来代替MeaZb，也就是比如使用(Z-氮N ) AlNby (y>0) 、 A11+XN ( x>0 )或Ah+xN,.y (x>0， y>0 )来代替AIN。同样，用于所述微粒1的化合物可以由合金制成，该合金是合金 的一种非化学计量的成分。因此比如代替NiAl使用合金Nh_yAl ( y>0)或者NiAl1+x ( x>0)。亚化学计量的化合物也可能是有利的。优选所述微粒1仅仅具有一种金属元素Me。优选所述微粒1具有两种金属元素Me。在化合物、合金或者硅链中的金属元素Me尤其是铝(Al)。 同样，所述金属元素可以是铬(Cr)。此外，可以使用一种铬-铝-合金(Al-Cr)，用于制造用于所述微 粒1的化合物。同样，可以为所述微粒1使用有机材料R-Me-C-R比如Si-Me-O-C 材料(硅链)(Me=Al) C-碳，R-碳链。
所述R-Me-C-R材料尤其由聚硅氧烷树脂制成。聚硅氧烷树脂是 具有至少一种金属元素的结构式R-S10ls的聚合物-陶瓷的前驱体 (Vorstufe)，其中R=-CH3、 -CH、 -CH2、 -C6HS等等。所述材料进 行热交联，其中无机的组成部分(Si-O-Si-链)和主要来自R的有机的
侧链并排存在。随后所述前驱体在处于600t:和1200t:之间的温度下
通过在Ar、 N2、空气或真空气氛中的热处理陶瓷化。在此，聚合物的 网状组织(Netzwerk)分解并且通过热的中间体从非结晶的相重新结 构化为结晶的相，其中从聚硅氧烷-前驱体产生一种Si-Al ( =Me) -O-C-网状组织。同样，也可以使用具有金属元素Me的聚硅烷(Si-Si)、聚 碳硅烷(Si-C)、聚硅氮烷(Si-N)或者聚硼硅氮烷(Si-B-C-N)类型 的前驱体。这里所述金属元素Me不必以非化学计量的比例存在。化合 物的使金属元素Me轻易地从化合物中分解出来的能力是足够的。
所述微粒1可以是烧结的粉末微粒或者粉末颗粒。
所述微粒1的直径可以处于微米、亚微米(小于1微米)或者纳 米范围(小于等于500纳米)内。作为直径，也可以理解为多面体的 最大横向长度。
所述微粒1优选没有由其它材料制成的覆盖层。
图1示出了层16的按本发明的母体。所述层16是部件10或层系 统10的一部分，该部件10或层系统10包括基片13，在所述基片13 上布置了所述层16。
所述基片13比如是例如在蒸汽涡轮机或燃气涡轮机100中的用于 高温的部件(图5)，该部件由镍基、钴基或铁基的超级合金制成。
这样的层系统10应用在涡轮叶片120、 130 (图4、 5)、挡热板元 件155 (图6)或者外壳件138 (图4)中。
所述层16具有由母体材料制成的母体，在所述母体中所述微粒1 均匀地或者局部不同地(比如以一种梯度)分布着。所述微粒1因此 是所述母体(层、基片)中的剩余相。
在此可以在所述层16内部或者在所述基片13的内部存在所述微 粒1的局部的浓度梯度。因此比如所述微粒1的浓度从所述基片13的 表面31朝所述层16的表面34逐渐增加。在此也可以制造和使用多个层16、 19,其中所述微粒l存在于一 个或多个层中。
所述层16的母体优选是金属基的。比如所述层16是MCrAlX类 型的合金并且所述微粒1由铝化合物制成。所述微粒1可以在整个层 16中分布或者局部集中地靠近所述层16的外表面22 (图2)来布置。
在此示范性地借助于MCrAlX层对延长的保护作用的作用原理进 行说明。
如上面早已说明的，所述MCrAlX合金的保护功能通过以下方式 来获得，即所述铝形成氧化铝，不过由此在母体材料中的铝减少。
在高温下，铝緩慢地从所述微粒1扩散到所述层16的母体中并且 就这样在所述母体材料中又补足通过氧化消耗的铝，使得所述MCrAlX 合金的原始成分几乎没有或根本没有变化，直到在所述微粒1中不再 存在铝。由此实现这一点，即所述保护层16的使用寿命显著延长。
所述微粒1在母体中通过两种不同的方式以扩散形式进行分解。 所述微粒1要么被母体材料的原子所穿透，在镍基的材料中这就是y 相的原子，或者非金属的形成陶瓷的键偶(Bindungspartner )向里扩 散到所述微粒中并且所述金属元素在母体中分解。
在镍基的材料中，所述金属元素优选铝在y相中分解。在最后这 种情况中，会留下相应的陶瓷成分的化学计量的核心并且通过微粒硬
化对y，相来说起着持久增强的作用。
同样，这些微粒1可以用于超级合金的强化。所述微粒1的大小
优选相应于超级合金的y，相的最佳大小。
未熔化的微粒1而后优选已经存在于熔液中并且被一同倒出。关 于剩余相在超级合金中的布置方式和作用原理，请参照现有技术。所 述微粒l而后具有以下功能改进机械性能并且实现防摩擦性能。
也可以如此选择化学计量，使得超化学计量的份额通过在所述层 16的母体材料的晶体结构中的扩散来緩慢分解，并且必要时在所述母 体材料中形成离析物并且由此只有在一定的时间之后所述微粒1的材 料才能直接扩散到所述母体中，因为在此时刻之前比如所述MCrAlX 层的保护功能依然存在。
不依赖于所述微粒1是否也布置在处于所述基片13上的层16中， 在所述微粒l存在于所述基片13中时获得另一种保护功能在使用所述层系统10的过程中，会发生这样的情况，即所述层16 (MCrAlX或者MCrAlX+外面的陶瓷层)在一个区域37中剥落，使 得所述基片13的表面31的一部分得不到保护(图3)。但是在近表面 的区域中优选以高浓度(图2)来布置所述微粒1。由于所述层系统10 在高温度T中继续使用了较长的时间t，所以所述基片13的表面31在 所述区域37中发生腐蚀，由此该表面释放所述微粒1。通过所述微粒 l的材料的反应，在所述基片13的区域37中获得保护功能。在为燃气 涡轮机叶片使用超级合金的情况下，所述微粒1具有铝，使得保护层 40由通过所述微粒1的铝的氧化产生的氧化铝构成。
所述微粒1要么可以仅仅存在于所述层16 (MCrAlX)中，要么 可以仅仅存在于所述基片13中。同样也可以将所述微粒不仅布置在层 16中而且布置在所述基片13中。
同样，所述层16可以是防止压缩机叶片腐蚀和/侵蚀的保护层，其 中所述微粒1在优选具有按专利EP 0 142 418 Bl的化学成分的层16 中导致这一结果，即在明显更长的时间间隔中提供足够的消耗材料， 以便获得所期望的保护功能。
在此为所述微粒使用含铝的化合物。
在压缩机中压缩空气时水会凝结，这种水有时候结合其它包含在 空气中的元素形成电解质，所述电解质会在压缩机叶片上导致腐蚀及 侵蚀。
因此，为防止腐蚀和/或侵蚀，压缩机叶片通常设有涂层。在此， 尤其考虑涂层16，所述涂层16包括比如磷酸盐复合的 (phosphatgebundene )基础母体，所述基础母体则具有在其中分散分 布的金属颗粒比如铝颗粒。所述的涂层的保护作用在于，埋入基础涂 层中的金属颗粒与压缩机叶片的(较贵重的)金属及电解质一起形成 电镀槽，在该电镀槽中所述金属颗粒形成所谓的消耗阳极。然后，在 所述消耗阳极中也就是在金属颗粒中而不是在所述压缩机叶片的金属 中进行氧化或者说腐蚀。
所述涂层的磷酸盐复合的基础母体具有玻璃陶瓷的性能，具有热 稳定性，同样具有耐蚀性并且防止机械影响比如磨蚀和侵蚀。
除了金属颗粒，所述涂层可以包含其它的颗粒作为填料。在此示 范性地提及颜料颗粒。除了磷酸盐复合的涂层之外，也考虑其它类型的涂层16。 EP0 142 418 Bl 、 EP 0卯5 279 Al以及EP 0 995 816 Al说明了铬/磷酸盐基的涂 层。EP 1 096 040 A2说明了磷酸盐/硼酸盐基的涂层16并且EP 0 933 446 Bl说明了磷酸盐/高锰酸盐基的涂层。
这些层也可以具有按本发明的母体。
所述微粒1几乎可以用每种涂覆方法来一起施加，也就是借助于 热等离子喷涂(APS、 VPS、 LPPS)、冷气喷涂、HVOF (高速火焰 喷涂)或者电解涂层方法来施加。
图2示出了按本发明的层16的另一种应用例子。
所述层系统10包括基片13、按本发明的层16以及在所述层16的 母体上的另外的层19。
这比如是用于高温应用情况的层系统IO，其中所述基片13又是如 上所述的超级合金并且所述层16具有MCrAlX类型的母体。接着所述 层19是陶瓷的隔热层，其中在所述层16和层19之间形成保护性的氧 化铝层(TGO)。按本发明的微粒1比如集中在靠近所述层16和19 之间的分界面处。
同样可以介绍一种由具有微粒1的材料制成的部件，也就是说所 述微粒不存在于涂层中，而是存在于实心的材料中。
图4示范性地示出了燃气涡轮机100的纵向部分剖面。
所述燃气涡轮机100在内部具有围绕着旋转轴线102旋转支承的 带有轴101的转子103，该转子103也称为涡轮转子。
沿着所述转子103先后跟随进气壳体104、压缩机105、比如环面 状的燃烧室IIO尤其是具有多个同轴布置的燃烧器107的环形燃烧室、 涡轮机108和排烟室109。
所述环形燃烧室110与比如环状的热气通道111相通。在那里， 比如四个先后连接的涡轮才几级112形成所述涡轮机108。
每个涡轮机级112比如由两个叶栅环构成。沿工作介质113的流 动方向看，在所述热气通道lll中，由转子叶片120构成的转子叶片 组125跟随着导向叶片组115。
导向叶片130在此固定在定子143的内缸138上，相反，转子叶片 组125的转子叶片120则比如借助于涡轮叶轮盘133安装在所述转子 103上。在所述转子103上连接了发电机或作功机械(未示出)。在所述燃气涡轮机100的运行过程中，由所述压缩机105通过进 气壳体104吸入空气135并对其进行压缩。在所述压缩机105的涡轮侧 的端部上提供的被压缩的空气被导送给所述燃烧器107,并且在那里与 燃烧剂相混合。然后这种混合物在形成工作介质113的情况下在所述 燃烧室110中燃烧。工作介质113从那里沿所述热气通道111从所述导 向叶片130及转子叶片120的旁边流过。在所述转子叶片120上所述工 作介质113在传递脉冲的情况下膨胀，使得所述转子叶片120驱动所 述转子103并且该转子103驱动连接到其上面的作功机械。暴露在热的工作介质113下的部件在所述燃气涡轮机100的运行 过程中遭受热负荷。沿工作介质113的流动方向看的第一个涡轮机级 112的导向叶片130和转子叶片120除了给所述环形室IIO加衬的挡热 板元件之外遭受最大的热负荷。为了经受住在那里的温度，可以借助于冷却剂对所述导向叶片130 及转子叶片120进行冷却。同样所述部件的基片可以具有定向的结构，也就是说它们是单晶 的结构(SX-结构)或者仅仅具有纵向定向的晶粒(DS-结构)。作为用于所述部件尤其用于所述涡轮叶片120、 130及所述燃烧室 IIO的部件的材料，比如使用铁基的、镍基的或钴基的超级合金。这样的超级合金比如从EP 1 204 776 Bl、 EP 1 306 454、 EP 1 319 729 Al、 WO 99/67435或者WO 00/44949中得到公开；这些公开文献 在所述合金的化学成分方面是本公开文件的一部分。所述导向叶片130具有朝向所述涡轮机108的内缸138的导向叶片 叶根(这里未示出)和与所述导向叶片叶根对置的导向叶片顶部。所 述导向叶片顶部朝向所述转子103并且固定在所述定子143的紧固环 140上。图5示出了沿纵轴线121延伸的流体机械的转子叶片120或导向叶 片130的透视图。所述流体机械可以是飞机或用于发电的发电站的燃气涡轮机、蒸 气渴轮机或压缩才凡。所述叶片120、 130沿所述纵轴线121先后相随地具有紧固区域 400、与该紧固区域400邻接的叶片平台403以及叶身406和叶片顶端415。作为导向叶片130，所述叶片130在其叶片顶端415上具有另外的 平台(未示出)。在所述紧固区域400中形成叶根183，该叶根183用于将所述转子 叶片120、 130固定在轴或叶轮盘上(未示出)。所述叶根183比如构造为锤头状。另外也可以将其构造为柢树形 叶根或燕尾形叶根。所述叶片120、 130为在所述叶身406的旁边流过的介质具有进汽 边409和出汽边412。对于传统的叶片120、 130，在叶片120、 130的所有区域400、 403、 406中比如使用实心的金属材料，尤其是超级合金。这样的超级合金比如从EP 1 204 776 Bl、 EP 1 306 454、 EP 1 319 729 Al、 WO 99/67435或者WO 00/44949中得到^^开；这些文献在所 述合金的化学成分方面是本公开文件的一部分。所述叶片120、 130在此可以通过也借助于定向凝固的铸造方法、 通过锻造方法、通过铣削方法或者这些方法的组合来制造。具有单晶结构的工件用作用于在运行中经受高的机械负荷、热负荷和/或化学负荷的机器部件。所述的单晶的工件的制造比如由熔液通过定向凝固来进行。在此 涉及铸造方法，在所述铸造方法中液态的金属合金定向凝固成单晶的 结构，也就是说单晶的工件。在此，树枝状的晶体沿热流定向并且要 么形成杆晶(Stangelkristalline)的晶粒结构(柱状的，也就是在工件 的整个长度上延伸的晶粒，并且在这里按照一般的语言惯用法称为定 向凝固)要么形成单晶的结构，也就是说整个工件包括一个唯一的晶 体。在这些方法中，必须避免朝鲕状的(多晶的)凝固的转变，因为 通过非定向的增长必然形成横向的和纵向的晶界，这样的晶界使定向 凝固的或者单晶的部件的良好性能丧失殆尽。如果通常谈及定向凝固的组织，那么以此不仅是指没有晶界或者 最多具有Y角晶界的单晶体，而且也指具有也许沿纵向方向延伸的晶 界但没有横向的晶界的杆状晶体结构。对于后面提到的晶体结构也称 为定向凝固的纟且织(directionally solidified structures )。这样的方法从US-PS 6,024,792和EP 0 892 090 Al中得到公开；这些文件在凝固方法方面是本公开文件的一部分。同样，所述叶片120、 130具有防止腐蚀或氧化的涂层，比如 (MCrAlX; M是由铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)构成的元素组中 的至少一种元素，X是活性元素并且代表钇(Y)和/或硅和/或稀土的 至少一种元素或者说铪(Hf))。这样的合金从EP 0 486 489 Bl、 EP 0 786 017 Bl、 EP 0 412 397 B1或EP 1 306 454 Al中得到公开，这些专 利文献在所述合金的化学成分方面应该是本公开文件的一部分。密度 优选为理论密度的大约95%。在所述MCrAlX层(作为中间层或者作为最外面的层)上，形成 保护性的氧化铝层(TGO=thermal grown oxide layeK热生长氧化层))。在所述MCrAlX上还可以存在隔热层，该隔热层优选是最外面的 层，并且比如由ZK)2、 Y20:rZr02制成，也就是说，它不是部分或者 完全通过氧化钇和/或氧化钾和/或氧化镁来稳定化。所述隔热层覆盖整个MCrAlX层。通过合适的涂覆方法比如电子 束物理气相沉积(EB-PVD)在所述隔热层中产生杆状的晶粒。可以设想其它的涂覆方法，比如大气等离子喷涂(APS) 、 LPPS (低压等离子喷涂)、VPS (真空等离子喷涂)或CVD (化学气相沉 积)。所述隔热层可以具有多孔的、带有微观裂缝或宏观裂缝的晶粒， 用于获得更好的耐温度突变性。所述隔热层因此优选比MCrAlX层更 加具有多孔性。所述叶片120、 130可以构造为空心的或实心的。如果要对所述叶 片120、 130进行冷却，那么它们是空心的并且必要时还具有薄膜冷却 孔418 (以虚线示出)。图6示出了所述燃气涡轮机100的燃烧室110。所述燃烧室110比 如构造为所谓的环形燃烧室，在该环形燃烧室中大量沿圓周方向围绕 着旋转轴线102布置的燃烧器107汇入共同的燃烧腔室154中，并且产 生火焰156。为此，所述燃烧室110在其总体上构造为环形的围绕着所 述旋转轴线102定位的结构。为获得较高的效率，所述燃烧室110为工作介质M的较高的大约 10001C到16001C的温度而设计。为了在存在对材料不利的工作参数时 也能够实现较长的运行持续时间，燃烧室壁153在其朝向工作介质M 的一面设有由挡热板元件155构成的内衬面。此外，由于在所述燃烧室110内部的高温，可以为所述挡热板元 件155或者说为其保持元件设置冷却系统。然后所述挡热板元件155 比如是空心的并且必要时还具有汇入所述燃烧腔室154中的冷却孔(未 示出)。每个由合金制成的挡热板元件155在工作介质侧设有特别耐热的 保护层(MCrAlX层和/或陶瓷层)或者由耐高温的材料(实心的陶资 石)制成。这些保护层可以类似于涡轮叶片，也就是说比如MCrAlX意味着 M是由铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)构成的元素组中的至少一种元 素，X是活性元素并且代表钇(Y)和/或硅和/或稀土的至少一种元素 或者说铪(Hf))。这样的合金从EP 0 486 489 Bl、 EP0786 017B1、 EP 0 412 397 B1或EP 1 306 454 Al中得到公开，这些专利文献在所述 合金的化学成分方面应该是本公开文件的一部分。在所述MCrAlX上还可以存在比如陶资的隔热层，该隔热层比如 由Zr02、 Y20;j-Zr02制成，也就是说，它不是部分地或者完全地通过 氧化钇和/或氧化钙和/或氧化镁来稳定化。通过合适的涂覆方法比如电子束物理气相沉积(EB-PVD)在所述 隔热层中产生杆状的晶粒。可以设想其它的涂覆方法，比如大气等离子喷涂(APS) 、 LPPS、 VPS或CVD。所述隔热层可以具有多孔的、带有微观裂缝或宏观裂缝 的晶粒，用于获得更好的耐温度突变性。再加工(Refurbishment)意味着，在所述涡轮叶片120、 130、挡 热板元件155使用之后必要时必须将其上面的保护层去除(比如通过 喷砂处理)。然后去除腐蚀层和/或氧化层或者说腐蚀产物和/或氧化产 物。必要时也还要对涡轮叶片120、 130或挡热板元件155中的裂缝进 行修补。然后对所述涡轮叶片120、 130、挡热板元件155再次进行涂 覆并且将其再次投入使用。
权利要求
1.用于部件(10、120、130、138、155)或者用于层(16)的具有微粒(1)的母体，该母体具有母体材料，该母体材料具有至少一种金属元素(Me)，其特征在于，所述微粒(1)包括由所述母体材料的金属元素(Me)和至少一种非金属尤其是氮、氧、碳、硼或这些元素的混合物构成的化合物，并且所述金属元素(Me)在所述化合物中具有非化学计量的份额，尤其所述微粒(1)由这种化合物构成。
2. 按权利要求l所述的母体，其特征在于，所述至少一种金属元素(Me)在所述化合物中具有超化学计量的 份额。
3. 按权利要求1或2所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)仅仅具有一种金属元素(Me)。
4. 按权利要求1或2所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)仅仅具有两种金属元素(Me)。
5. 按权利要求l、 2、 3或4所述的母体，其特征在于， 所述金属元素(Me)是铝(Al)。
6. 按权利要求l、 2、 3或4所述的母体，其特征在于， 所述金属元素(Me)是铬(Cr)。
7. 按权利要求l、 2或4所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)具有铝(Al)和铬(Cr)。
8. 按权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)具有氧化物(Me-O )。
9. 按权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)具有氮化物(Me-N)。
10. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)具有硼化物(Me-B)。
11. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)具有碳化物(Me-C )。
12. 按权利要求9所述的母体，其特征在于 所述微粒(1)具有氮化铝(Al-N)。
13. 按权利要求l、 8或9所述的母体，其特征在于 所述微粒(1)具有氮氧化铝(Al-N-O)。
14. 按前述权利要求1到8中一项或多项所述的母体，其特征在于，所述微粒(1)具有氧化铝和/或氧化铬。
15. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)的化合物具有金属有机的化合物(R-C-Me-R)，尤其是Si-O-C-Me-化合物。
16. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)是晶粒状的。
17. 按权利要求1或16所述的母体，其特征在于，所述微粒(1)的直径小于等于l微米，尤其小于等于500纳米。
18. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 另外的元素(Z)不是所述母体材料的組成部分。
19. 按权利要求l到17中一项或多项所迷的母体，其特征在于， 另外的元素(Z)是所述母体材料的组成部分。
20. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 所述化合物具有合金。
21. 按前述权利要求中一项或多项所述的母体，其特征在于， 所述微粒(1)没有由另一种材料制成的覆盖层。
22. 层系统，具有基片(13)和/或至少一个布置在所述基片(13) 上的层(16、 19)和按权利要求1到21中一项或多项所述的母体。
23. 按权利要求22所述的层系统，其特征在于， 在所述层(16)上布置了另外的层(l9)。
24. 按权利要求22或23所述的层系统，其特征在于， 所述层(16)是金属的。
25. 按权利要求23或24所述的层系统，其特征在于， 所述层(16)是MCrAlX类型的合金。
26. 按权利要求22或23所述的层系统，其特征在于，所述层(16)是陶瓷的或玻璃陶瓷的并且所述基片(13)是金属的。
27. 按权利要求22、 23、 24、 25或26所述的层系统，其特征在于，在所述层(16)和/或所述基片(13)的内部，所述微粒(1)的浓 度存在梯度。
28. 按权利要求22、 23、 24、 25、 26或27所述的层系统，其特征 在于，仅仅所述基片(13)具有按权利要求1到21中一项或多项所述的 母体。
29. 按权利要求22、 23、 24、 25、 26或27所述的层系统，其特征 在于，仅仅所述层(16)具有按权利要求1到21中一项或多项所述的母体。
30. 按权利要求22、 26、 27或28所述的层系统，其特征在于， 所述基片(13)是镍基的。
31. 按权利要求22、 23、 24、 25、 27或29所述的层系统，其特征 在于，所述层(16)是镍基的。
32. 按前述权利要求中一项或多项所述的层系统，其特征在于， 所述基片(13)是钴基的、镍基的或铁基的超级合金， 在所述超级合金上涂上尤其具有由MCrAlX制成的母体的层(16)，在所述超级合金上尤其存在陶瓷的尤其由材料氧化锆制成的隔热层。
33. 按权利要求22或32所述的层系统，其特征在于， 所述层系统(10)用于涡轮机尤其是燃气涡轮机(100)或蒸汽涡轮机的部件，尤其是涡轮叶片(120、 130)、挡热板元件(155)或外 壳件(138)。
34. 按权利要求22或32所述的层系统，其特征在于， 所述层系统(10)尤其用于燃气涡轮机(100)的压缩机叶片。
全文摘要
按现有技术的保护层通过以下方式来达到其保护功能，即其消耗形成保护性的氧化层的特定元素或者作为消耗材料被消耗的特定的元素。如果这种材料被消耗，那就不再能够保持所述保护功能。按本发明使用微粒(1)，所述微粒(1)包含自行消耗的迟延释放的材料的储备(Depot)。这一点通过这种材料超化学计量地存在这种方式来实现。
文档编号C04B35/00GK101410552SQ200780010884
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月1日 优先权日2006年3月27日
发明者J·斯坦巴赫, W·斯塔姆 申请人:西门子公司