专利名称：多层热障涂层的制作方法
多层热障^^层
駄领域
本发明涉及氧化紀基热摩凃层及其避免妈一铝一镁硅 (CMAS) {魏 的傲户作用的技术领域。 駄背景
热P章涂层会被周围环境的污MJ不稳定化，大多数是被药一铝一li硅, (Ca—Mg—A1—SiO，也称为CMAS，其中S代表SiO而不是硫)不稳定化， 形成沉积物，该沉积物會,与氧化紀稳定的氧化锆反应，从而导致TBC剥落。 对于现有技术中认识至啲相应机制的一般的描述，例如i驗考US5660885的介 绍部分。,来，在这一方面已经提出了多^M率决方案。
US5560885—通过牺牲性表面层保护热障涂层公开了一禾中以有效量置于 热障涂层上的牺牲性氧化物涂层，从而在热障涂层的工作温度下，ffil升高污 ，组分的融化M^^te度，氧化物层发生化学反应，被污染物组分消耗掉， 其中牺牲性涂层选自氧化铝，氧化镁，氧化铬，氧化锌，锆酸钙，氧化钪，二 氧化能氧化铝微其混合。
US5773141 —被保护的热障^^层复合材料公开了一种邻ifi热障^^层的外 表面的连续牺牲性氧化物层，其中该热障涂层是化学稳定的氧化锆，选自氧化 紀稳定氧化锆，氧化钪稳定氧化锆，氧化钙稳定氧化锆，和氧化镁稳定氧化锆， 其中牺牲性氧化物层约0.2-250 厚，且牺牲性氧化物层不与氧化锆混合，所 述牺牲性涂层和污，组分反应，从而避免污染物渗A^热障^^层。
US5851678—具有非渗透性涂层的复合热障涂层公开了一种邻近热障涂 层夕卜表面的连续非渗透性阻挡层，其中该非渗透性阻挡层是致密的、非多孔的， 且该一瞎透性阻挡层的厚度大约0.2-250 厚，所述非渗透性阻挡层选自氧 化钽，氧化钪，氧化铪，氧化铝镁，锆酸钙，碳化硅，碳化钽，碳化钛，碳化 鸨，織化硅，氮化硅，氮化锆，氮化钽，氮化硼，硅化铬，硅化钼，硅化钽， 硅化钛，硅化鸽，硅化锆，银，金和它们的合金。
US5871820—用非渗透性阻挡层保护热障涂层公开了一种保护TBC (热障凃层)免受液#^染物的污染的非渗透性涂层，其中该非渗透性涂层选自金 属氧化物，金属碳化物，金属氮化物，金属硅化物和其混合物，其中金属氧化
物涂层选自氧化硅，氧化钽，氧化钪，氧化铪，氧化铝镁和其混合物；其中金 属碳化物涂层选自碳化硅，碳化钽，碳化钛，碳化鸽，碳氧化硅和其混合物； 其中金属氮化物涂层选自氮化硅，氮化锆，氮化钽，氮化硼，和其混合物；其 中金属硅化物涂层选自硅化铬，硅化钼，硅化钽，硅化钛，硅化钩，硅化锆及 其混合物。
US5914189—具有多层涂层的被保护的热障涂层复合材沐公开了热障涂 层涂覆的^f牛，其至少有两个外部保护涂层降低熔融污染物低共熔混合物渗入 热障层中的开孔中。
US6261643 —具有多层涂层的被保护的热障涂层复合材料公开了一种体
系，其具有两个保护层，其3M:在热障涂层上沉积非渗透性阻挡第一涂层或牺
牲性氧化物第一涂层、然后在第一涂层上沉积至少一层其它的第二保护涂层来 制备，该第二保护涂层是非润温性的、鹏性的或非渗透性的。
US6627323 —抗沉积物的热障涂层及 覆方法公开了"一种覆盖在热障 涂层上的保护性涂层系统，该保护性涂层系统包括内氧牝铝层和夕卜氧化铝层，
^t铀族金属层mA其之间"。
US6720038—形成抗沉积物的涂层的方法及该方法形成的涂层公开了一 种ililPVD形成含有氧化争乙稳定氧化锆和氧化铝的混合物的涂层的方法，该涂 层育,防止CMAS的渗入。
US6794059—多层热障涂层公开了一种多孔非牺牲性表层涂层，用于防 护抵抗周围环境污鄉。表层涂层的材料选自carts稳定的氧化锆(CSZ)，锌稳 定氧化锆(CaSZ);氧化锆增韧氧化铝(ZTA);包含两个或更多的化合物的复 賴化物，其中化合物选自铝，钴，铬，铁，钛和镍的氧化物及其两种或两禾中 以上的混合物;表层涂层选自比热障涂层对周围环境污 更具抵抗力的材料。
US7226668—包含反应性保护材料的热障涂层和制备方法公开了一种多 层体系，其具有保护避免CMAS的侵蚀的外层，包g" (1) —种CMAS反应性 材料，最多为100%的量，并足够保护热障^^层至少部分地抵抗会沉积在暴露的 夕卜表面上的CMAS，该CMAS反应性材料包括iHi:金属的铝^a、碱土金属的 硅铝IP雄或其混合物，其中碱土金属选自钡，锶和其混合物；(2)可选地，一
5种陶瓷热P拿凃层材料。
US2006/280955公开了一种物品，包括含硅的基体，覆盖在基体上的环境 阻挡层(EBC)，其中EBC包括一个外部Dfch^属m酸盐阻挡层，和用于该 外阻挡层上的抗腐蚀的氧化歡铝 密封剂。还提供了一种用于在EBC的外阻 挡层上形成,蚀的氧化鹏麟密封剂层的方法；鹏供了另一种处理多孔 外阻挡层的方法，用包含抗腐蚀氧化歡铝 密封剂前体的液体组合物渗入多 孔的外阻挡层，其中氧化歡铝麟密封齐顿体的離当在转顿抗腐蚀的氧化 歡铝離密封剂时，足以保护环境阻挡层抵抗周围环境的侵害；将渗入多孑W卜 阻挡层内的氧化歡铝 密封剂前,化为,蚀氧化歡铝 密封剂。该文 件清楚地阐述了硫麟是腐蚀性物质，在许多正文部分提到"钙、镁、钠等的硫 麟禾n/或氯化物"，其中包括CaS04作为腐蚀性物质。
这些文件的大多数中公开的材料应能够与液，积物反应，形成一种不能 渗入TBC的固体相。其他的刘 述了倉旨够 ±液#^入的一{^透性涂层。
发明内容
因而，本发明的目的是为暴驗热气流中的组件如燃气轮机中的组f顿供 一种改进的热障涂层。具体而言，热(5拿凃层的改ffi在于对含有钙的氧化物的 周围环境污染物组，的抵抗，即较少倾向于CMAS侵蚀的热障凃层。另外， 本发明的目的还提供用于制备这种热P彔凃层的方法，和具体的体系作为阻挡层 的保护层的应用。
因此，本发明涉及一种阻挡层结构，颇具体地说涉及在其表面具有热障 ^^层的组件，其中该热障涂层包括至少一层包含化学稳定氧化锆的层。根据本 发明，该阻挡层结构的特征特别在于，至少间接与包含化学稳定氧化锆的层相 邻并在其面向表面一侧(即ffil:接或间接面对热气流并因此而暴露于，污染 物的一侧)提供保护层。实际上，它可以是一^N虫立的真正的保护层，然而也 可以是一个渗入区域，其中保护性材料渗入包含化学稳定氧化锆的层。该保护 层、该渗入区域或一般而言该保护材料的特征在于不与含有躬的氧化物的周围 环境污染物组合物反应，并且其不与包含化学稳定氧化锆的层的材料反应。
热Pt^层育,被周围环境污染物去稳定化，大多数是被药一铝一f美硅, (CMAS)去稳定化，形成會,与氧化f乙稳定氧化锆反应的沉积物，并导致TBC 剥落。CMAS的侵蚀机制已经被确认为MCa在YSZ中的扩散导致其不稳定而 进行，甚至舰固态反l5Zit行。如至今为止一向所认为的那样，1BC退化机制 不需要涉及溶融沉积物，它育,ffl51气态污娜直接与YSZ反应从而导致Ca 渗入YSZ而发生。Ca在YSZ层中的扩散改变了先前沉积的用6-8wt^氧化f乙部 分稳定的氧化锆的微结构，导致了全稳定氧化锆含量增加。该全稳定的氧化锆 的含量的增加导致了在TBC中残余应力的增加、TBC层的去稳定作用及其剥 落。
因此缓和机制不t,有效地繊于现有技术己提出的解决方法，SM嗲入 或牺牲性涂层保护免受熔融沉积物污染的侵害。所需要的是一种不与周围环境 污染物组合物反应、且也不与包含化学稳定氧化锆的层的材料反应的涂层或体 系。因此，不必要求这种保护材料/层如在现有技术的体系中总是被描述为必要 的和关键的是非渗透性或牺牲性的。恰险相反，重要的對尉户层/渗入区域的材 料既不能与包含转的氧化物、尤其是CMAS的周围环境污^J组^tJ反应，也 不能与TBC材料反应。雌地，此外它还具有对来自燃烧环境的钙的低的扩散 系数，tt^i也，它具有对来自燃烧环境的f丐的基本上等于零的扩散系数。
钙被证明从燃烧环境通过固态过程扩散到氧化f乙稳定氧化锆(YSZ) TBC 层。在己被本发明提出的体系、例如硫,(CaS04)所涂覆的氧化忆稳定氧化 锆层中，未观测到Ca扩散到TBC层中(扩散系数基本为0)，相应地，其下的 TBC层被高度保护免受，的CMAS的侵害。同样，含Ca的保护性组^t/具 有减小的对来自外部燃烧环境的钙的扩縣数，育辦超湘同的功能。
因此，本发明提出的解决方案在于通过使用不和Ca反应的外层来减轻 CMAS侵害。这可以ffiili顿具有高躬含量的夕卜层实现，也可以是其他所知的 与CaO不反应的材料。我们M31K^:现，当CaS04存在时，它和YSZ不反 应。
典型地，这样的保护性涂层具有10-2000微米的厚度范围，ftil在10-100 之间。优选地，该保护层和/或该渗入区域，将组件暴露于热气淑燃烧气流 的齡表面覆盖。然而，也可以倒斜户层和/或渗入区域仅鶴暴露禾號最高的 区域。
术齒呆护层应被理解为真正的基本上连续的层结构，其保护濯盖暴露于热 气涼J1道的重要部分(如果不是全部表面)，该保护层避免CMAS的侵害。优淑也，保护层因此形成一个覆盖组件上，化学稳定氧化锆层的连续层。
根据依照本发日J的组件的第一个tt实施方案，保护层包括转体系，该转
体系选自硫酸钙，l^#^SrZr03，锶掺杂CaZtO3。其他的体系也相当可fi1， 例如药稳定的氧化锆、SrZr03、 CaZKM乍为夕卜层。然而，目前为止雌的体系 是包含硫酸药的体系，最雌的是该f彩户材料基本上由硫,组成。实质上一
个硫,层或渗入区域对于钙扩散具有几乎完全的阻挡^m (基本上是0扩散
系数)，尽管艱能够渗透期滅分。
如上所述，US200610280955A1指出硫艦是腐li性物质。US200710160859 简要i鹏到S02作为一种污^/气体，EP178122擬喊酸铝作为氧化铝生产的 先驱物，但同样也提到了硫酸盐是腐蚀性物质。在其他文献中，也发现提到 CaS04为腐蚀性物质，例如zK合CaS04是^^f周知的用作FW炉渣的组分之一。 显然CaS04在现有技术里未被视为腐蚀保护材料。其同样也没有被提到是 CMAS的组分， !只是在某些文献中被提到为可能的污 ，而作为腐蚀性 物质，另一环境阻挡层应^f共对它的防护作用。
根据本发明的另一个实 案，保护层和包含化学稳定氧化锆的层M:接
相邻的。
地，包含化学稳定氧化锆的层选自氧化,乙稳定氧化锆，氧化钪稳定氧 化锆，氧化韩稳定氧化锆，和氧化镁稳定氧化锆或他们的组合。 的是，包 含化学稳定氧化锆的层基本上是由氧化紀稳定氧化锆构成。
进一步可能的是，在包含化学稳定氧化锆的层面对保护层的一侧，有一个 渗入区域，其中保护层的材料渗入到包含化学稳定氧化锆的层的孔中。如上所 述，如果提供此类的渗入区域而没有实际的保护层，实际上有时甚至也是足够 的，只要该渗入区域基本上覆盖该其下的热障^^层最上面的表面结构，保护其 免受污染物质的侵害。典型地，这样的渗入区域，制虫或与附加的保护层相组 合，其厚度在10-100歸的范围之间。
保护层和/或渗入区域可以是热障层结构的终端层和暴露层。然而也可以在 面对保护层侧的表面上提供另外的层结构。然而tt^保护层和/或渗入区fe想接 与包含化学稳定氧化锆的层相邻，并且是暴露于热污染物空气流的热障涂层结 构的最外层。
如上所述，所述组件可以例如是暴露于压縮/燃烧空气流的燃气轮机组件。也可以是例如外壳或引导组件或者是燃烧腔室瓦或者其零件或其组件。也可以
是轮叶(blade)或^^件或其组件，或者叶片(vane)或^^件或其组件。
本发明进一步涉及一种方法，用来制备上述的组件。 tti^法的特征在 于，具有至少一个包含化学稳定氧化锆(雌YSZ)的层的组件用傲户层涂覆， 舰的涂覆方法选自浆料涂衝热,涂衝物理气相沉积；化学气相沉极 沉积CaO j^H吏，炉中与含有10Pa到1000Pa之间的SC)2和100Pa到25kPa之 间的02的控制气氛反应，反应温度范围在30(TC到80(TC之间。CaSQt或 CaS04-2H20也可以反应以层的形式直接沉积在涂层上形成{* 户层。
需要注意的是，只有在特定的处理割牛下，才會嫩实现由CaO形成这种有 用的保护层。实际上，CaS04只倉g够在这种特定斜牛下形成，艮P，如上述处理 斜牛中所提供的那样当气氛中存在有非常高的硫含量时。在燃气轮机的常规操 作^i牛下是不能达到如此高的硫含量的。
因此在CMAS侵害下的燃气轮机中，CaS04不是常规的产物。当CMAS 侵害出现时，S的量不足以与所有现存的CaO发生反应。所以，即^1气轮机 用沙土操作，石英(SiOz)是沙的主要成分，还有石灰石(大多数是CaC03), 长石，绿泥石，海绿石(三者都是硅麟)，而所有上述材料都不含硫(或者仅含 硫作为少量的杂质)。由，这些材料构成的沙子不能生产出倉,形成具有保护 作用的层的禾號的CaS04。
i)U:面弓l用的现有技术的专利文件可以看出，CaS04不被认为是在CMAS 侵害下會g够^t气轮机中形成的常规产物。只有US2006/0280955擬盯CaS04, 其中它只作为污 被提及，并_&*提及硫 和CMAS的混合物，当然也不 是作为CMAS的成分或傲户层。
因此，对于本领域技术人员而言，CaS04不被视为在CMAS侵害下在燃气 轮机中的产物，更不会形成保护层。实际上，只在非常f寺定的情形下才可以由 CaO形成CaS04。
雌地，该具有至少一个包含化学稳定氧化锆的层的组件是如下律ij备的， 即，典型地由高温合雜'J备的组fKMi也被喷砂，例如通过大气等离子喷涂或 高速 料热喷涂而沉积粘合层，然后通过等离子喷涂、沉积化学稳定氧化锆、 ^!氧化f乙稳定氧化锆热P彔凃层。
本发明进一步涉及一 些用于阻止妈扩散到包含化学稳定氧化锆的热障^凃层中的体系的应用。建议的体系选自钙稳定氧化锆，CaS04， SrZrO3， CaZr03， f^#^SrZK)3，锶掺杂CaZr03，用于组件的包含化学稳定氧化锆的热障涂层的 夕卜部区域的外部和/或作为包含化学稳定氧化锆的热障涂层的微层。 i4， 只在基本上由氧化紀稳定氧化锆构成的热障涂层上使用硫酸鈣作为基本上由硫 ,构成的^J户层。
本发明的其他实駄案^MM权利要求中概括。
本发明的 实 "案敏吓附图所示 图1具有根据本发明的热障凃层的组件的切面示意图； 图2根据图1的组件的切面示意图，显示出了渗入区域； 图3根据图1的组件的切面示意亂在保护层顶部具有附加层； 图4退役的TBC中的YSZ-CMAS界面的横截面，显示了在界面处的， 层；禾口
图5在退役的TBC中的在YSZ (左下方)和CaS04 (深色层)之间的界 面层，显示了在界面处无反应层。
具体实施例方式
对于附图，其用于描述本发明的 实施方案，而不用于限制本发明，图 1显示了一个可能的组件结构的部分切面区域。
该结构包括组i牛l的基体金属。在基体金属J^1常会有一个粘合涂层2用 来粘接随后的由YSZ或类似体系制备的陶瓷热障凃层3。根据本发明，作为顶 层，此处提^tfr辦层4作为保护层。需要注意的是，热障涂层3可能是包含 有/L个^^虫的相同的或不同的热Pt^层t才料的t才茅斗层的结构。
如图2中所示意性显示的，通常地，特别是当〗顿液條入或魏涂M 施加保护层4时，会形成一个渗入区域5，其为热障涂层3内的的区域，其中保 护层4的材料渗入热障凃层表面的孔中。这样的渗入区域5厚度可以在10-100 mt间。如上己讨论的，实际的保护层4可能甚至只由这种渗入区鹏成， 只要该渗入区域确实能^f共本发明的屏蔽，避免躬扩散到热障凃层3中。
如图3中进一步示意性显示的，保护层4 (具有或不具有渗入区域)不必
一定^i:接暴露至例如^t气轮机中的燃烧空气的最顶层。在保护层4的上面
可以提供附加层6。为了^M^见，进一步指出，i^户层4的构思是为了防止钙扩tfciaA热障
涂层材料(i^YSZ)构成的层中。相应地，因而ifciM:类的保护层 入区域)超接与热障涂层2相邻的，然而，这不^i、需的。也可以在热障凃 层2和保护层4之间提供一个或多个附加层。
基于Jd^考虑，本发明提出的避免CMAS侵害的解决方案是
(1) 将氧化转稳定氧化锆应用于TBC的外层中，代^^化紀稳定氧化锆
(2) 在TBC顶部沉积CaS04层，从而保护其避免CMAS的侵害
(3) )l每SrZr03、 CaZr03、转掺杂SrZi03或锶掺杂CaZr03应用于TBC的
外层中。
所有的解决方法都旨^與虫麟同i顿，多层体系也會,在阶梯层体系中 顿。夕卜层會,用作顶层，也育,渗AS大腦^rn的TOC孔中，从而允许使 用液^A^浸镀涂覆作为沉积方法。在解决方案l)、 2)和3)中的材茅斗也具 有热膨胀系数接近氧化钇稳定氧化锆的热膨胀系数(10&—"的优势，这使得 可以形成一个在辦盾环时不会开裂的保护层。
可能的组件和涂有CaS04的涂层的描述
高温合金基体，通过APS (常压等离子喷凃)或HVOF (高速^M料热喷 涂)沉积的粘合层，M等离子喷涂沉积的氧化忆稳定氧化锆热障涂层，和以 下述方法之一沉积的CaS04环境阻挡层
1) 浆料涂覆
2) 热麟
3) PVD (物理气相沉积)
4) CVD (化学气相沉积)
5) 沉积CaO，在含S02气氛中使其反应 可能的组件和涂层(CaZr03或钙稳定氧化锆涂覆)的说明 M喷砂预备一个GT高温合金零件，APS(常压等离子u费凃)或HVOF
(高速^^料热喷涂)沉积粘合^^层，Mil等离子喷^^沉积氧化紀稳定氧化锆热 障凃层，M:等离子喷涂沉积CaZr03或Ca稳定氧化锆环境阻挡涂层。
根据本发明的镀覆有环境阻挡涂层的可能零件可以是ti烧腔室瓦，叶片 (vanes),轮叶(blades)等等。
i微部分采用id^在热障凃层(YSZ)上面形成硫 5保护层的工艺过程，在标准 气轮鹏牛YSZ热障凃层3上镀覆硫,呆护层4，然后SA测试餅。
^M气轮机中在标准斜牛下，相应的保护效果在延续的操作中(在TBC平 均表面皿高于1000。C， 8000h)进行测试。
采用图4和5对标准CMAS层形皿YSZ热障涂层表面和形皿依照本
发明所給出的保护层表面进行比较。
图4显示了一个退役的TBC中的YSZ-CMAS界面的fiiM，显示了有反 应层位于界面处。在该图中，在与CMAS沉积层7的界面处的TBC3显示出包 含Zr、 Y以及Ca、 Mg和来自CMAS沉积物的一些其他化合物的反应层8。在 以下的TBC中进行的元素分析显示，Ca的含量最高为10wt%，甚至在远离界 面10-20 的TBC中，也會5够观测到几个重量％的Ca。
图5显示了在退役的TBC中在YSZ 3 (左下方)和CaS04 4 (深色层)之 间的界面层，显示了界面处没有反应层。在有CaSQ(层的样品中，没有发现反 应层8。远离界面10 处，TBC中的钙含量低于lwt%，在EDX系统的检 测陬噪音水平附近。
不局限于任何理论上的解释，相比于CMAS与TBC而 >的CaS04与TBC 的反应可以M如下考虑来解释
CMAS包含大量的CaO (而不是CaS04!),它的含量可以最高为35wtM甚 至更高。CaO會^T散到YSZ中，导致在YSZ结构中增加了稳定化元素的含 量，从而导致YSZ的相乡贼向着立方氧化锆转变。增加的立方氧化锆含量可以 舰X射线衍射在直^I顿J CMAS的退役样品中观观倒，清楚的显示了 TBC 比原始沉积的TBC包含更高含量的稳定化元素，从而导致在TBC层中残^^Z 力的增加，和TBC层的鹏急定化及其剥落。
CaS04不育巨溶解在YSZ中，在YSZ中从CaS04结合Ca，将^t寻不ffi31第 一步的从CaS04《aO的转变，然后iM; CaO结合入TBC中来进行。第一个 反应在机器工作条件下不会发生，因为在高达120(TC的^M下，CaS04的懒军 需要极端低的硫含量(S02低于lppm)。在机器中CMAS的itA发生的地方， SOz浓度另一方面不够高到将CaO转变成CaS04,且S02的浓度也不够低到允许 现存的CaSOt^l军成CaO。从X射线衍射育,观测到，被涂覆CaS04的退役 TBC样品未显示出任何其稳定元素的含量增加的迹象。附图^H己列表 1基体金属/组件 2粘合涂层
3热障凃层 4硫,层 5渗入区域 G附加层 7CMAS沉积层 8反应层
权利要求
1、在其表面具有热障涂层(2-6)的组件(1)，其中热障涂层包含至少一层包含化学稳定氧化锆的层(3)，且其中至少间接与该包含化学稳定氧化锆的层(3)相邻并且在其面向表面一侧，提供不与包含氧化钙的周围环境污染物组合物反应，且不与所述包含化学稳定氧化锆的层(3)中的材料反应的保护层(4)和/或渗入区域(5)。
2、 如^l利要求l所述的组件(1)，其中保护层(4)包含选自硫,、钙 驗的SrZr03、锶掺杂的CaZi03的钙体系。
3、 如权利要求l所述的组件(1)，其中保护层(4)基本上由硫,组成。
4、 如上述任一权利要求所述的组件(1)，其中{尉户层(4)与包含化学稳 定氧化锆的层(3)直接相邻。
5、 如说任一权利要求戶服的组件(1)，其中包含化学稳定氧化锆的层G)选自氧化乾稳定的氧化锆、氧化钪稳定的氧化锆和氧化转稳定的氧化锆或它们 的组合。
6、 如权利要求14中任一项所述的组件(1)，其中包含化学稳定氧化锆的 层(3)基本上是由氧化忆稳定的氧化锆构成。
7、 如±^任一权利要求所述的组件(1)，其中在包含化学稳定氧化锆的层 (3)面对《斜户层(4)的一侧有渗入区域(5)，其中保护层(4)的材料渗入到 包含化学稳定氧化锆的层(3)的孔隙中。
8、 如权利要求7所述的组件(1)，其中渗入区域(5)厚度在10-100 之间。
9、 如上述任一权利要求所述的组件(1)，其中f尉户层(4)是渗透性的且 一ffi牲性的。
10、 如上述任一权利要求所述的组件(1)，其中{尉户层(4)面对表面的一 侧形成该组件的实际最终表面层。
11、 如上述任一权利要求所述的组4牛(1)，其中该组件(1)是暴露于压縮 /燃烧空气流中的燃气轮机组件，其选自外劳导向组件/燃烧腔室瓦或它们的零件 或组件、叶片或其零件或其组件、轮叶或其零件或其组件。
12、 制造如战任一权利要求所述的组件(1)的方法，其中M沉积CaS04或CaS04-2H20而用保护层(4)涂覆具有至少一层包含化学稳定氧化锆的层(3) 的组件(1)，所述涂覆方法选自浆料涂覆、热喷涂涂覆、物理气相沉积、化学 气相沉积，或者i!Mid^凃覆方法之一沉积CaO，并使其在炉中与含10Pa到 1000Pa之间的S02和100Pa到25kPa之间的Oz的控制气氛在300。C到8(XTC之 间的^^范围进4亍反应，从而用^T层(4)涂层组件(1)。
13、 如权利要求12所述的方法，其中具有至少一层包含化学稳定氧化锆的 层的(3)组件(1)是如下制备的由高温合賴喊的组件(1)经喷砂鹏， 通过大气等离子喷涂或高速^M料热喷涂沉积粘合涂层，然后通51等离子t^凃 氧化钇稳定氧化锆热障涂层。
14、 氧化转稳定氧化锆、CaS04、 SrZt03、 CaZt03、 l丐掺杂SrZK)3、锶掺 杂CaZi03的用途，用于组件的包含化学稳定氧化锆的热障涂层(2)的外部区 域(5)和/，作包含化学稳定氧化锆的热障涂层(2)的f尉户层(4)，以防止 钙在包含化学稳定氧化锆的热卩彔凃层(2)中扩散。
15、 如权利要求14中的用途，其中只在基本上由氧化钇稳定氧化锆组成的 热障层(2)上4柳硫^l丐作为基本上由硫酸钙乡Mi的保护层(4)。
全文摘要
本发明涉及多层热障涂层及在其表面上具有热障涂层(2-6)的组件(1)，其中热障涂层包含至少一个包括化学稳定氧化锆的层(3)，其中至少间接与该包括化学稳定氧化锆的层(3)相临，且在面向其表面侧，提供与包含氧化钙的周围环境污染物组合物不反应，且不与包括化学稳定氧化锆的层(3)中的材料反应的保护层(4)和/或渗入区域(5)。本发明还涉及制备上述组件的方法和使用该特殊系统用来镀覆避免CMAS侵害的热障涂层。
文档编号B32B9/04GK101612823SQ200910149
公开日2009年12月30日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年5月29日
发明者G·E·威茨, H·-P·博斯曼, S·巴彻戈达, V·施克洛弗 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司;苏黎世联邦科技学院