专利名称：用于平滑由cmc材料制成的部件的表面的方法
技术领域：
本发明涉及由陶瓷基复合材料制成的部件。更特别地，本发明涉及这种部件的表面状态的改善。
背景技术：
在航空发动机中，特别是在这种发动机的燃气涡轮中，呈现空气动力学形状的部件(例如叶片)常规上是使用铸造方法和局部加工由金属合金制成的。航空发动机当前和未来在降低能量消耗率、减少污 染等方面的需要导致这种发动机的重量显著增加，特别是在其涡轮的低压级中更是如此。叶片构成低压级的大部分重量。为了显著降低重量，同时还能承受比目前的金属合金可能承受的更高的工作温度，一种方案是用陶瓷基复合材料制造叶片。陶瓷基复合(CMC)材料例如是所谓的“热结构”复合材料，即具有良好的机械性能和在高温下保持其性能的能力的复合材料。另外，当用CMC制造时，这种部件(例如叶片) 与使用通常的金属合金制造的相同部件相比重量得到明显的减轻。以公知的方式，CMC部件用由耐高温纤维(碳纤维或陶瓷纤维)制造的纤维增强部来形成，并且用陶瓷基体(特别是耐高温的碳化物、氮化物、氧化物等基体)来致密化。CMC 材料的的典型示例为C-SiC材料(碳纤维增强部和碳化硅基体)、SiC-SiC材料和C-C/SiC 材料(碳和碳化硅两者的基体)。由CMC材料制成的部件的制造是公知的。可以使用液体技术(用作为陶瓷基体的前体的树脂来浸渍，并且通过固化和热解将树脂转化为陶瓷，可以重复该过程)或者使用气体技术(化学气相渗透)来使纤维增强部致密化。不过，CMC部件呈现起伏且相对粗糙的表面形貌，这与诸如叶片的部件所需要的空气动力学性能是不相容的。表面起伏是由于纤维增强部而产生的，而粗糙则与“封闭层”陶瓷基体有关，特别是当基体是通过化学气相渗透(CVI)来沉积时更是如此。相反，由金属合金通过相关的方法制造的部件呈现具有非常小的粗糙度(达到1 微米(ym)量级)的光滑的表面形貌。用于改善CMC部件的表面状态的一种方案在于在CMC部件的表面上涂覆液体成分和耐高温固体填料，该液体包含陶瓷前体聚合物，例如碳化硅，耐高温固体填料是颗粒形式的，从而能够形成陶瓷涂层。陶瓷涂层用于消除部件的表面中存在的起伏。该步骤之后是沉积陶瓷，例如SiC，其使用持续时间为大约30小时的化学气相渗透(CVI)来实现，从而用于将耐高温填料的颗粒结合起来。文件US2006/0141154中描述了这种处理CMC部件的表面的方法。尽管该方法通过将CMC部件的起伏降低到40 μ m并将其表面粗糙度降低到处于 2μπι至5μπι范围内的值(取决于陶瓷的CVI沉积)，可以明显改善CMC部件的表面状态， 在形成陶瓷涂层之后还需要额外的CVI导致制造部件所需要的成本和时间长度显著增加。因此，需要一种用于平滑CMC部件的表面的涂层，其在制造部件的时间长度和成本方面是较为有利的。这样的平滑涂层可以通过沉积在部件上的玻璃涂层而形成。
不过，玻璃平滑涂层需要满足各种条件，以便适合于CMC部件的结构和功能特性。 玻璃平滑涂层至少在其涂覆在部件上时必须特别呈现表面张力并且也可能呈现粘性，表面张力和粘性适合于平滑，即令涂层可以容易且均勻地遍布在部件的表面上。平滑涂层必须还具有与部件的CMC材料接近的热膨胀系数，以避免当暴露于高温中时在部件上差别膨胀。最后，所使用的涂层必须还呈现比CMC部件的使用温度更高的熔化温度，以便在所述温度下确保涂层的完整性，例如对于燃气涡轮的叶片而言，所述温度可能高达1100°C。
发明内容
本发明的目的在于提出一种不具有上述缺点的方法，以便获得具有良好地控制、 特别是与需要空气动力学性能的应用相容的表面状态的CMC部件。为此目的，本发明提供一种平滑呈现起伏和粗糙的表面的陶瓷基复合材料部件的表面的方法，在该方法中，根据本发明，还在所述复合材料的表面上沉积耐高温玻璃涂层或者耐高温的玻璃制造成分，所述玻璃涂层实质上包含二氧化硅、氧化铝、重晶石和石灰。因此，通过在CMC材料的表面上沉积玻璃涂层，该方法可以大大改善所述部件的表面状态，并且可以使用比化学气相渗透快得多并且更加便宜的处理来这样做。在本发明的一种变形实施方式中，在所述部件的表面上沉积所述玻璃涂层之前， 该方法进一步包括形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层是通过如下方式制造的将液体成分涂覆到所述部件的表面上，所述液体成分包含陶瓷前体聚合物和固体耐高温填料，对所述聚合物进行固化并且通过热处理将已固化的聚合物转化为陶瓷。在这种情形下，沉积所述玻璃涂层还可以通过将固体填料的颗粒和/或陶瓷涂层的微粒结合到一起来稳定并增强陶瓷涂层。优选地，所述玻璃涂层按照重量百分比包含55%至70%的二氧化硅，5%至20% 的氧化铝，5%至15%的重晶石以及5%至10%的石灰。所述玻璃涂层还可以包含至少选自于碱土氧化物和碱金属氧化物的至少一种额外的化合物。在本发明的一方面中，所述玻璃涂层呈现不小于1300°C的熔化温度。在另一方面中，所述玻璃涂层呈现离所述部件的CMC材料的热膨胀系数不超过士0.5X KT6IT1的热膨胀系数。可以通过等离子喷涂或者通过氧乙炔焰喷涂将所述玻璃涂层沉积在所述部件上。在一种变形中，可以通过涂布将所述玻璃涂层沉积在所述部件上，随后执行所沉积的涂层的热处理。本发明还提供一种根据本发明的方法改善其表面状态的CMC部件，所述CMC部件的可接近表面覆盖有玻璃涂层，所述玻璃涂层实质上包含二氧化硅、氧化铝、重晶石和石灰。所述玻璃涂层还可以包含至少选自于碱土氧化物和碱金属氧化物的至少一种额外的化合物。在本发明的一种变形实施方式中，所述部件还具有包括陶瓷相和固体填料的陶瓷涂层。所述部件可以特别为燃气涡轮叶片。
接下来 结合附图作为非限制性示例给出本发明的特殊实施例的描述，从中可以看出本发明的其他特征和优点，图中图1是显示未经过额外的表面处理的CMC部件的一部分的表面状态的三维视图；图2是显示图1所示的部件的部分中的尺寸变化的测量结果的曲线图；图3是显示用于制造航空发动机的叶片的金属部件的表面处的尺寸变化的测量结果的曲线图；图4是显示根据本发明的方法的实施方式的逐个步骤的流程图；以及图5是涡轮机组叶片的透视图。
具体实施例方式本发明提供了一种由陶瓷基复合(CMC)材料制成的呈现起伏和粗糙的表面的部件的表面平滑方法。参考图4，制造实施根据本发明的平滑方法的CMC部件的方法包括下列步骤。CMC部件的制造开始是提供纤维结构，将由该纤维结构形成具有与要制造的部件的形状相接近的形状的纤维预型件(步骤10)。纤维结构可以是各种形式的，例如· 二维(2D)织物；·通过3D机织获得的或者作为多层的三维(3D)织物；·编织物；·针织品； 毡制品；以及 纱或丝束的一维(UD)的薄片，或者通过在不同的方向上叠加多个UD薄片并且例如通过缝纫、化学粘合剂或针缝来结合UV薄片而获得的多向(MD)的薄片。还可以使用由机织织物、编织物、针织品、毡制品、薄片等等的多个叠加层组成的纤维结构，这些层例如是通过缝纫、通过植入纱线或刚性元件、或者通过针缝结合在一起的。组成纤维结构的纤维是耐高温纤维，即例如由碳化硅(SiC)制成的陶瓷纤维、碳纤维或者是由诸如氧化铝(Al2O3)之类的耐高温氧化物制成的真实纤维。一旦纤维织构已经组成，就通过用包含陶瓷前体固结树脂的液体成分浸渍来固结所述纤维织构(步骤20)。为此目的，将纤维织构浸入包含树脂以及通常用于该树脂的溶剂的溶液。在滴干之后，在炉内完成干燥。干燥可以伴随有树脂的预固化或部分固化。这种预固化提供额外的硬度，因此如果执行这种预固化的话，其必须保持在有限的水平，以使纤维织构保持足够的可变形能力。也可以使用其他已知的浸渍技术，例如通过使纤维织构通过连续浸渍机、灌注浸渍或者通过树脂传递成型(RTM)进行真实浸渍来制备预浸渍织物。选择固结树脂，使得在热解之后剩下足够的陶瓷残留，以确保后续制造的纤维预型件的固结。
陶瓷前体树脂例如可以是聚碳硅烷树脂，其为碳化硅(SiC)的前体，或者是聚硅氧烷树脂，其为SiCO的前体，或者是聚硼碳硅烷树脂，其为SiCNB的前体，或者是聚硅氮烷树脂(SiCN)在浸渍之后，使用支撑工具来顺应纤维织物，从而使用于构成要制造的部件的纤维增强部并且具有与所述部件的形状基本对应的形状的纤维预型件本身成形。纤维预型件的成形优选地伴有压实纤维结构，以便提高要制造的部件的复合材料中的每单位体积的纤维浓度。在预型件已经成形之后，将预型件保持在模具上，对树脂进行固化，或者如果已经存在预固化的话，则是完成固化。之后，通过热处理来使树脂热解，从而完成固结。在例如处于大约900°C至1000°C 范围内的温度下执行热解。还可以通过化学气相渗透(CVI)来执行固结。在该固结之后，继续通过陶瓷基体使纤维预型件致密化(步骤30)。有利地通过化学气相渗透(CVI)来执行致密化，CVI过程的参数以及反应气体的种类适合于要制造的基体的种类。因此在单个炉中可以从固结树脂的热解操作一直继续到执行致密化的操作。通过CVI形成的陶瓷基体可以是SiC基体，或者是至少部分自愈合的基体，例如硅-硼-碳(Si-B-C)基体或碳化硼(B4C)基体，或者事实上是具有非愈合陶瓷基体和愈合陶瓷基体的交替相的连续基体。可以特别参考下列文件FR2401888，US5246736， US5965266, US6068930 和 US6291058。可以在多个相继的渗透循环中沉积陶瓷基体，在每个循环之间进行加工操作，以便使材料的表面空隙重新打开，并且有助于在纤维增强部中沉积基体。图ι显示了由三维机织SiC纤维的固结多层纤维织构(Guipex 基-8缎)制成的CMC部件的一部分的表面状态，已经使用上述方法使其成形并且致密化。如图2的测量结果所示，部件在其表面上所呈现的既有呈现大于200 μ m的幅度的起伏，又有呈现大约5 μ m 水平的粗糙度。如上文所述，这种表面不平整不太可能使这种部件能够不加改变地用于空气动力学应用。作为对比，图3显示了用于航空发动机的低压级的叶片的表面状态的测量结果，其中叶片是由金属材料制成的。可以看出，叶片在其表面中不呈现任何起伏，并且呈现Iym 量级的平均粗糙度水平。为此目的，根据本发明的实施方式，在部件的CMC材料的可接近表面上直接沉积耐高温玻璃涂层(步骤90)。术语“可接近表面”用于表示部件的外侧几何表面，还表示位于材料内部但却向外部开口的孔隙(即可以从外部接近的孔隙)的表面。在本文所描述的实施方式中，涂层与部件的CMC材料直接接触。所沉积的玻璃涂层的成分被选择为与部件的CMC材料相容。特别地，选择呈现与CMC材料部件的热膨胀系数较为接近(即离部件的CMC材料的热膨胀系数不超过士0.5X IO-6IT1)的热膨胀系数的涂层成分。作为示例，玻璃涂层呈现处于AXIO-6ITi至 5 X IO-6IT1的范围内的热膨胀系数，CMC的热膨胀系数通常处于4至4. 5的范围内。玻璃涂层成分还被选择为其不会与CMC材料发生化学作用。
根据CMC部件的使用条件来选择玻璃涂层。特别地，玻璃涂层必须能够承受部件的使用温度，其呈现的使用寿命还必须不小于为部件定义的使用寿命。为此目的，选择具有高于部件的最大使用温度的熔化温度的玻璃涂层。例如对于构成燃气涡轮的叶片的部件而言，这种部件所遇到的最大温度可能高达iioo°c。在这种情形下，玻璃涂层应该呈现不小于 1300°C的熔化温度。玻璃涂层优选地包 含下列重量百分比· 55%至 70% 的二氧化硅(SiO2)；· 5%至 20% 的氧化铝(Al2O3)；· 5%至15%的重晶石(BaO)；以及· 5 % 至 10 % 的石灰(CaO)。使用这种成分，用呈现高于1100C的熔化温度的碱土熔剂来形成铝硅酸盐玻璃， 从而在部件上形成直至可能高达iioo°c的使用温度仍保持其完整性的玻璃涂层。使用上述成分，玻璃平滑涂层至少在涂覆于部件上期间呈现表面张力，还可能呈现粘性，表面张力和粘性适合于平滑，即使涂层容易均勻地遍布到部件的表面上。平滑涂层还具有与部件的 CMC材料的热膨胀系数接近的热膨胀系数，以在部件暴露于高温时避免部件中的差别膨胀。二氧化硅代表用于该成分的基本氧化物。源自于天然矿物原料的氧化铝用于提高玻璃的熔化温度。该氧化铝还可以调节玻璃的热膨胀系数和表面张力。通过增加氧化铝在玻璃涂层的成分中所占的百分比，可以增大玻璃涂层的热膨胀系数和表面张力。重晶石用于调节玻璃在高温下熔化的持续时间，即熔化所发生的时间长度。重晶石还可以调节玻璃的热膨胀系数、粘性和表面张力。通过提高重晶石在玻璃涂层的成分中所占的百分比，可以降低玻璃涂层的热膨胀系数、粘性和表面张力。石灰用于调节玻璃的粘性和表面张力。通过提高石灰在玻璃涂层的成分中所占的百分比，可以降低热膨胀系数和粘性，同时增大玻璃涂层的表面张力。玻璃涂层还可以包含选自于诸如氧化镁(MgO)或氧化锆(ZrO2)之类的碱土氧化物以及诸如氧化钠(Na2O)和甲碱(K2O)之类的碱金属氧化物的一种或多种额外的化合物。 作为示例，玻璃涂层除了二氧化硅、氧化铝、重晶石和石灰之外，还可以包括0%至5%的氧化镁和/或0 %至10 %的氧化锆和/或0 %至5 %的氧化钠。氧化镁用于调节玻璃的表面张力。通过提高氧化镁在玻璃涂层的成分中所占的百分比，可以提高玻璃涂层的表面张力。氧化锆有助于玻璃的机械性能。氧化锆还可以调节玻璃的表面张力。通过提高氧化锆在玻璃涂层的成分中所占的百分比，可以增大玻璃涂层的表面张力。氧化钠用于调节玻璃的粘性和表面张力。通过提高氧化钠在玻璃涂层的成分中所占的百分比，可以降低粘性，并且增大玻璃涂层的表面张力。一般而言，在这种类型的玻璃成分中，碱土氧化物(重晶石、石灰、氧化镁等等)相对于常规的碱金属氧化物(氧化钠、甲碱等等)的使用用于为了最高使用温度而降低热膨胀系数。可以通过沉积起始成分并且在大约1350°C下应用热处理来获得玻璃涂层，该热处理可以与沉积同时执行，或者也可以随后执行。
作为示例，起始成分可以包含下列原料·砂土，其用于构成二氧化硅； ·高岭土或粘土，其主要用于构成氧化铝，并且在较小程度上用于构成二氧化硅；·碳酸钡，其用于构成重晶石；·碳酸钙，其用于构成石灰。优选地由碳酸钡来形成重晶石，以便形成亚稳玻璃。成分还可以包含下列额外原料·滑石，其主要用于构成氧化镁，并且在较小程度上用于构成氧化铝；·硅酸锆(锆石)，其用于形成氧化锆；以及·钠长石，其用于构成氧化钠。根据希望获得的玻璃涂层的组成比例来调节起始成分中的原料的量。作为非限制性示例，第一起始成分包含重量百分比· 39% 的硅砂；· 9% 的高岭土；· 5% 的粘土；· 10%的碳酸钡；· 7%的碳酸钙；· 2%的滑石；以及· 28% 的长石；并且用于构成包含如下成分的玻璃涂层· 66%的二氧化硅；· 13%的氧化铝；· 10%的重晶石；· 7% 的石灰；· 的氧化镁；以及· 3%的氧化钠。在第二示例中，起始成分包含下列重量百分比· 31% 的硅砂；· 8% 的高岭土；· 5% 的粘土；· 10%的碳酸钡；· 7%的碳酸钙；· 2% 的滑石;· 10%的硅酸锆；以及· 27% 的长石；用于构成包含如下成分的玻璃涂层· 61%的二氧化硅；· 12%的氧化铝；· 10%的重晶石；
· 7% 的石灰；的氧化镁；· 6%的氧化锆；以及· 3%的氧化钠。特别地，可以通过喷涂或涂布在CMC部件上沉积玻璃涂层。
当使用喷涂时，成分应该是粉末状的(供给材料)，优选地通过氧乙炔焰或等离子将其喷射到部件上，从而能够减少材料上的温度沉积，因此能够减少部件的加热。等离子或氧乙炔焰喷射沉积技术是公知的，为了简化起见，不再赘述。可以特别通过喷射、涂覆滑移或者浸涂来执行通过涂布的沉积，起始成分维持悬浮在例如水中。在这种情形下，需要应用热处理，以便将玻璃涂层固定在部件上。优选地局部应用热处理，即不是整个部件都经受热处理。主要根据所要补偿的表面不平整的程度来确定所沉积的玻璃涂层的厚度。玻璃涂层的层呈现可以处于50 μ m至300 μ m的范围内的厚度。在本发明的变形实施方式中，在沉积玻璃涂层之前，可以在部件的可接近表面上执行陶瓷涂覆。在这种情形下，在纤维结构已经形成(步骤10)并且固结(步骤20)并且预型件已经致密化(步骤30)之后，制备陶瓷涂层成分(步骤40)。该成分包括粉末状的固态耐高温填料(特别是陶瓷粉)、陶瓷前体聚合物以及可选的用于该聚合物的溶剂。作为示例，粉末为SiC粉末。SiC粉末的颗粒尺寸被选择为充分细小，以使粉末的颗粒渗入到表面孔隙中，用于填充CMC复合材料。颗粒的平均尺寸优选地被选择为小于 100 μ m,例如处于5μπι至50μπι的范围内。还可以使用具有不同颗粒尺寸的粉末。例如，可以联合使用具有平均处于5 μ m至15 μ m的范围内的尺寸的颗粒与具有处于25 μ m至50 μ m 的范围内的平均尺寸的颗粒，具有较大平均尺寸的颗粒的重量比例如不小于具有较小平均尺寸的颗粒的重量比。可以使用具有基本上相同颗粒尺寸的其他粉末，特别是陶瓷粉，其例如选自于碳化物(除了 SiC)、氮化物或硼化物的粉末，其可以混合不同种类的粉末。根据所需要的涂层的种类来选择陶瓷前体聚合物。对于SiC涂层而言，聚合物应该选自于例如聚碳硅烷(PCS)和聚钛碳硅烷(PTCS)。可以使用其他的陶瓷前体聚合物，例如硅树脂、聚硅氮烷和聚硼氮烷，其中硅树脂是SiC (或者SiC+C，具有过量的碳)的前体，聚硅氮烷在气体下热解时用于获得基于Si3N4 和/或SiC的残留物，聚硼氮烷是用于BN的前体。应观察到，构成固体填料的陶瓷以及以聚合物作为前体的陶瓷优选地是相同种类的，但这不是必须的。根据所使用的陶瓷前体聚合物来确定溶剂。例如，使用PCS时，溶剂可以是二甲苯。对于其他的聚合物，也可以使用其他的溶剂，例如用于硅树脂的庚烷、己烷、丁酮或乙醇。选择与陶瓷前体聚合物的量相比的固体填料的量，以确保热结构复合材料的表面孔隙的满意填充，同时使成分能够渗入到特定的深度。因此，固体填料的以重量计的量优选地处于陶瓷前体聚合物的以重量计的量的0. 4倍至4倍的范围内。该范围还可以调节陶瓷前体聚合物在其转化过程中的收缩量。
所使用的溶剂的量被选择为赋予液体成分适当的粘性，以使其能够被涂覆到部件的表面上。作为示例，用于形成SiC涂层的成分的典型成分可以选自下列范围*SiC粉末(平均颗粒尺寸处于5 μ m至50 μ m的范围内)2重量份(pbw)至7pbw ；· PCS (SiC 前体)Ipbw 至 3pbw ；以及 二甲苯(PCS 溶剂):2pbw 至 5pbw。为了部件的处理，将液体成分涂覆到表面上(步骤50)。仅使用刷子来执行涂覆。但是，也可以使用其他的方法，例如喷枪。例如使用热空气进行干燥(步骤60)以便消除溶剂，之后，对陶瓷前体聚合物进行固化(步骤70)。可以通过热处理来执行固化。例如，当使用PCS时，使温度逐渐上升，直至停留在大约350°C。对已固化的聚合物进行用于陶瓷化目的的热处理(步骤80)。使用PCS，通过使温度逐渐上升直至停留在大约900°C来执行到SiC的转化。可以涂覆液体成分的若干连续层。在涂覆每一层之后，优选的是继续进行对复合物进行干燥和对陶瓷前体聚合物进行固化当中的至少一个操作。可以对全部的层同时执行陶瓷化。自然地，当使用其他的陶瓷前体时，用于固化和用于陶瓷化的条件可以是不同的， 这些条件不呈现任何的原始特性。因此获得包括源自于陶瓷前体的陶瓷化和固体填料的相的陶瓷涂层。该涂层填充了部件的表面中的起伏和凹陷。不过，以这种方式形成的陶瓷涂层需要结构上的稳定化。特别地，由于陶瓷前体树脂在其转化过程中的收缩，必须确保固体填料的颗粒之间的结合。在用于陶瓷化的目的的热处理过程中，构成陶瓷前体的材料收缩，从而导致陶瓷破裂或者粉碎。颗粒不再全部在连续的陶瓷块内彼此结合。为此目的，根据本发明，在上文所述的条件下(步骤60)，在陶瓷涂层上沉积耐高
温玻璃涂层。通过形成玻璃基体，沉积玻璃涂层用于将陶瓷涂层的颗粒和/或微粒结合到一起。这种浸渍还可以增加CMC部件的抗磨损强度(在均勻摩擦的条件下)。形成玻璃涂层以便补偿玻璃涂层上的表面不平整，根据所要补偿的不平整来选择玻璃涂层的量。玻璃涂层的层呈现可处于50 μ m至300 μ m的范围内的厚度。以这种方式形成的层用于平滑陶瓷涂层的表面，因此平滑部件的表面。本发明的玻璃涂层用于将部件中的表面起伏水平降低到小于40 μ m的值，并且将表面粗糙度的水平降低到小于1 μ m的值。本发明适用于各种类型的涡轮机组叶片，特别是各种燃气涡轮转子的压缩机和涡轮叶片，例如如图5所示。图5的叶片以公知方式包括翼面20、由厚度较大的部分组成的根部30、位于柄舌 42和翼面20之间的底部平台40以及位于叶片的自由端附近的外侧平台50，其中根部30 例如具有球形部分并且是由柄舌32延伸而成的。
权利要求
1.一种平滑呈现起伏和粗糙的表面的陶瓷基复合材料部件的表面的方法，该方法的特征在于，还在所述部件的表面上沉积耐高温玻璃涂层，所述玻璃涂层实质上包含二氧化硅、 氧化铝、重晶石和石灰。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述部件的表面上沉积所述玻璃涂层之前，该方法进一步包括形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层是通过如下方式制造的将液体成分涂覆到所述部件的表面上，所述液体成分包含陶瓷前体聚合物和固体耐高温填料，对所述聚合物进行固化并且通过热处理将已固化的聚合物转化为陶瓷。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述部件包括通过碳化硅基体来致密化的碳纤维增强部。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述部件包括通过硅基基体来致密化的碳纤维增强部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃涂层按照重量百分比包含55 %至70 %的二氧化硅，5 %至20 %的氧化铝，5 %至15 %的重晶石以及5 %至 10%的石灰。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃涂层还包含至少选自于碱土氧化物和碱金属氧化物的至少一种额外的化合物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃涂层呈现离所述部件的CMC材料的热膨胀系数不超过士0. 5X IO-6IT1的热膨胀系数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃涂层呈现大于或等于1300°C的熔化温度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，通过等离子喷涂或者通过氧乙炔焰喷涂将所述玻璃涂层沉积在所述部件上。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，通过涂布将所述玻璃涂层沉积在所述部件上，随后执行所沉积的涂层的热处理。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述陶瓷基复合材料部件为燃气涡轮叶片。
12.一种由热结构复合材料制成的部件，所述热结构复合材料包括由耐高温纤维制成并通过陶瓷基体来致密化的纤维增强部，所述部件的特征在于，所述部件的可接近表面包括玻璃涂层，所述玻璃涂层实质上包含二氧化硅、氧化铝、重晶石和石灰。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述玻璃涂层还包含至少选自于碱土氧化物和碱金属氧化物的至少一种额外的化合物。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的部件，其特征在于，所述部件进一步包括包含具有固体填料的陶瓷相的陶瓷涂层。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的部件，构成燃气涡轮叶片。
16.一种涡轮机组，包括根据权利要求15所述的叶片或者使用权利要求11的方法来制造的叶片。
全文摘要
一种平滑由陶瓷基复合材料制成的具有粗糙和起伏的表面的部件的表面的方法。该方法包括在所述部件的表面上沉积耐高温玻璃涂层(90)，所述玻璃涂层实质上包含二氧化硅、氧化铝、重晶石和石灰。
文档编号C04B41/89GK102448910SQ201080024064
公开日2012年5月9日 申请日期2010年3月31日 优先权日2009年4月2日
发明者E·布永, N·埃贝林-富克斯, S·沙泰涅 申请人:斯奈克玛公司, 斯奈克玛动力部件公司