(57)【要約】【課題】セラミック被膜物の機械的特性を改良する。【解決手段】  分散強化機構を利用する低熱伝導率被膜物を提供する。この被膜物は、少なくとも２種の粉体を含有する。第一粉体は、酸化ガドリニウム、酸化イットリウムおよび酸化ジルコニウムなどの少なくとも１つの希土類酸化物を含有する。第二粉体は、イットリア安定化ジルコニア、セリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミアーアルミナ、希土類安定化ジルコニア、およびこれらの混合物からなる群から選択される。第二粉体を、第一粉体と調合すると、被膜物の堅牢性が増す。これにより、破砕寿命および腐食抵抗が向上する。さらに第一、二粉体と、ポリエステルなどの第三粉体を混合することで、被膜物の熱伝導率が著しく低下する。調合後、プラズマ溶射などを用いて、調合粉体を基体上に堆積する。被膜物を備える物品には、燃焼器部品、高圧タービンベーンおよびブレードなどが含まれる。【選択図】図１
2006045674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物を準備する段階と、
イットリア安定化ジルコニア組成物、セリア安定化ジルコニア組成物、アルミナ、クロミア−アルミナ組成物、ガドリニア安定化ジルコニア組成物、およびこれらの混合物からなる群から選択される第二組成物を準備する段階と、
調合粉体を形成するように、前記第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物と前記第二組成物を調合する段階と、
前記基体上に前記調合粉体を堆積させる段階と、
を含む基体上に被覆物を形成するプロセス。
【請求項２】
前記第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物を準備する段階が、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される希土類酸化物を含有するイットリアとジルコニアの組成物を準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物を準備する段階が、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される希土類酸化物を含有するジルコニア組成物を準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記第一希土類安定化ジルコニア組成物を準備する段階が、ガドリニア安定化ジルコニア粉体組成物を準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記ガドリニア安定化ジルコニア組成物を準備する段階が、１０〜８０重量％のガドリニア、４．０〜２５重量％のイットリアおよび残量のジルコニアからなる組成物を準備することを含む請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
前記第二組成物を準備する段階が、４．０〜２５重量％のイットリア安定化ジルコニアを準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記第二組成物を準備する段階が、５．０〜３０重量％のセリア、０．５〜５．０重量％のハフニア、および残量のジルコニアからなるセリア安定化ジルコニア組成物を準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記第二組成物を準備する段階が、１０〜８０重量％の酸化ガドリニウムおよび残量のジルコニアからなるガドリニア安定化ジルコニアを準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記第二組成物を準備する段階が、１０〜８０重量％の酸化ガドリニウム、または酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される他の希土類酸化物からなるガドリニア安定化ジルコニアを準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記調合段階が、前記第一組成物が５０重量％〜９０重量％の範囲で存在し、かつ前記第二組成物が１０重量％〜５０重量％の範囲で存在するように、前記２種の組成物を調合することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記調合段階が、前記第一組成物が８０重量％の量で存在し、かつ前記第二組成物が２０重量％の量で存在するように、前記２種の組成物を調合することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記第一組成物を準備する段階が、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する粉体状で前記第一組成物を準備することを含み、かつ前記第二組成物を準備する段階が、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する粉体状で前記第二組成物を準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記堆積させる段階が、前記粉体をタービンエンジン構成材上に堆積させることを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
被覆物の微細構造を変えて空隙率を増加させるために第三粉体組成物を準備する段階と、
前記調合段階が、前記第一および第二組成物と前記第三粉体組成物を調合することと、
をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記第三粉体組成物を準備する段階が、変動性希釈粉体である第三粉体を準備することを含む請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記第三粉体組成物を準備する段階が、ポリエステルおよびアクリル樹脂粉体の群から選択される粉体を準備することを含む請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記調合粉体の堆積段階の前に、イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物からなる群から選択される物質の層を、前記基体上に堆積させることをさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記調合粉体の堆積段階の後に、イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物からなる群から選択される物質の層を、前記の堆積した調合粉体上に堆積させることをさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記調合粉体の堆積段階の前に、イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物からなる群から選択される物質の層を、前記基体上に堆積させることをさらに含む請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物を準備する段階が、約１０重量％〜８０重量％の酸化イリジウムおよび酸化スカンジウムの少なくとも一方を含有する安定化ジルコニア組成物を準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記第二組成物を準備する段階が、１５重量％の酸化ガドリニウムおよび残量のジルコニアからなるガドリニア安定化ジルコニアを準備することを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
基体と、
前記基体上に堆積した被覆物と、
を含む物品であって、
イットリア安定化ジルコニア組成物、アルミナ、クロミア−アルミナ組成物、セリア安定化ジルコニア組成物、ガドリニア安定化ジルコニア組成物、およびこれらの混合物からなる群から選択される第二粉体と調合された第一希土類酸化物安定化ジルコニア粉体から、前記被覆物が形成されることを特徴とする物品。
【請求項２３】
酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、酸化イットリウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される酸化物を含有する粉体を、前記第一希土類安定化ジルコニア粉体が含む請求項２２に記載の物品。
【請求項２４】
前記希土類安定化ジルコニア粉体が、ガドリニア安定化ジルコニア粉体を含む請求項２２に記載の物品。
【請求項２５】
前記ガドリニア安定化ジルコニア組成物が、１０〜８０重量％のガドリニア、４〜２５重量％のイットリア、および残量のジルコニアからなる組成物を含む請求項２４に記載の物品。
【請求項２６】
前記第二組成物が、４．０〜２５重量％のイットリア安定化ジルコニアを含む請求項２２に記載の物品。
【請求項２７】
前記第二組成物が、５．０〜３０重量％のセリア、０．５〜５．０重量％のハフニア、および残量のジルコニアからなるセリア安定化ジルコニア組成物を含む請求項２２に記載の物品。
【請求項２８】
前記第二組成物が、１５重量％の酸化ガドリニウムおよび残量のジルコニアからなるガドリニア安定化ジルコニアを含む請求項２２に記載の物品。
【請求項２９】
前記第二組成物が、１０〜８０重量％の酸化ガドリニウムおよび残量のジルコニアを含む請求項２２に記載の物品。
【請求項３０】
前記第一組成物が、５０重量％〜９０重量％の範囲の量で存在し、かつ前記第二組成物が、１０重量％〜５０重量％の範囲の量で存在する請求項２２に記載の物品。
【請求項３１】
前記第一組成物が、８０重量％の量で存在し、かつ前記第二組成物が、２０重量％の量で存在する請求項２２に記載の物品。
【請求項３２】
前記第一組成物が、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する粉体状であり、かつ前記第二組成物が、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する粉体状である請求項２２に記載の物品。
【請求項３３】
前記第一希土類酸化物安定化ジルコニア粉体が、酸化イリジウムおよび酸化スカンジウムの少なくとも一方を含有する請求項２２に記載の物品。
【請求項３４】
前記被覆物が、前記第一および第二粉体と調合された約１．０重量％〜２０重量％の第三粉体で形成され、かつ前記第三粉体が、被覆物の微細構造を変えて被覆物の空隙率を増加させるために粉体を含む請求項２２に記載の物品。
【請求項３５】
前記第三粉体が、変動性希釈粉体である請求項３４に記載の物品。
【請求項３６】
前記第三粉体が、ポリエステルおよびアクリル樹脂粉体の群から選択される請求項３４に記載の物品。
【請求項３７】
イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物の群から選択される物質の層をさらに含み、かつ前記層が、前記基体と前記被覆物との間に配置される請求項２２に記載の物品。
【請求項３８】
イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物の群から選択される物質の層をさらに含み、かつ前記層が、前記被覆物上に配置される請求項２２に記載の物品。
【請求項３９】
イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物からなる物質の群から選択される物質の第一層をさらに含み、かつ前記層が、前記基体と前記被覆物との間に配置され、また、イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物の群から選択される物質の第二層をさらに含み、かつ前記層が、前記被覆物上に配置される請求項２２に記載の物品。
【請求項４０】
１０〜８０重量％のガドリニア、４．０〜２５重量％のイットリア安定化ジルコニア、および残量の酸化ジルコニウムからなる被覆物を形成するために使用する組成物。
【請求項４１】
前記組成物が、粉体状であるとともに、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する請求項４０に記載の組成物。
【請求項４２】
５．０〜３０重量％のセリア、０．５〜５．０重量％のハフニア、および残量のジルコニアからなる被覆物を形成するために使用する組成物。
【請求項４３】
前記組成物が、粉体状であるとともに、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する請求項４２に記載の組成物。
【請求項４４】
１５重量％のガドリニアおよび残量のジルコニアからなる被覆物を形成するために使用する組成物。
【請求項４５】
前記組成物が、粉体状であるとともに、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する請求項４４に記載の組成物。
【請求項４６】
１０〜８０重量％のガドリニアおよび残量のジルコニアからなる被覆物を形成するために使用する組成物。
【請求項４７】
前記組成物が、粉体状であるとともに、５〜２５０μｍの範囲の粒径を有する請求項４６に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンエンジン構成材に適用するような、分散強化希土類安定化ジルコニアを含有するセラミック被覆物、およびこのような被覆物の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック製の熱障壁被覆物は、数十年来、燃焼器および高タービンの固定および回転部材の寿命を延ばすために使用されている。ジルコニアは、一般に、基礎のセラミックであり続けている。安定化剤は、高温で安定な立方または正方相から単斜相への有害な相転換を防ぐために、添加されてきた。初期には、例えば２２重量％マグネシアのような安定化剤が利用されたが、タービンの温度が１９００°Ｆ（約１０３７℃）を超えて高くなるにつれ、マグネシア安定化ジルコニアは１７５０°Ｆ（約９５４℃）度を超えると結晶学的に不安定になるため、マグネシア安定化ジルコニアの耐久性が低下した。組成の改良により、７重量％イットリア安定化ジルコニアがもたらされた。この組成物により、熱障壁被覆物は、耐久性（即ち、熱酸化性の循環）と、安定性（即ち、焼結性および相安定性）と、機械的特性（即ち、破壊靱性、耐腐食性および接着性）と、熱的特性（即ち、熱伝導率および熱膨張）との間における良好なバランスを達成した。
【０００３】
今日のエンジンモデルは、温度を高めること、かつ部品重量の減少を保証することを追い続けているため、高度のセラミックが追求されている。ジルコニアを基礎とする被覆物、例えば、同一譲受人の特許文献１に記載されたようなガドリニア−ジルコニア被覆物が開発されており、これは熱伝導率が減少したセラミック熱障壁被覆物を提供する。このような被覆物には、破壊靱性および耐腐食性などの機械的特性を改良する余地がある。
【特許文献１】米国特許第第６，１７７，２００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、望ましい機械的特性を示す分散強化希土類安定化ジルコニア被覆組成物を提供することである。
【０００５】
本発明のさらなる目的は、改良された被覆組成物を含有する被覆物の形成プロセスを提供することである。
【０００６】
上述の目的は、本発明により達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一形態によると、タービンエンジン構成材などの基体上に被覆物を形成するプロセスが提供される。本プロセスには以下の段階が含まれる。第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物を準備する段階；イットリア安定化ジルコニア組成物、セリア安定化ジルコニア組成物、アルミナ、クロミア−アルミナ組成物、ガドリニア安定化ジルコニア組成物、およびこれらの混合物からなる群から選択される第二組成物を準備する段階；第一希土類酸化物安定化ジルコニア組成物と第二組成物を調合して調合粉体を形成する段階；および調合粉体を基体上に堆積させる段階。本発明の好ましい実施態様においては、希土類酸化物安定化ジルコニア組成物は、少なくとも１つの希土類酸化物を含有し、この希土類酸化物または酸化物類の最小存在量は、総計で５．０重量％である。
【０００８】
本発明の第二形態によると、基体およびその基体上に堆積した被覆物を含む物品が提供される。イットリア安定化ジルコニア組成物、セリア安定化ジルコニア組成物、アルミナ、クロミア−アルミナ組成物、ガドリニア安定化ジルコニア組成物、およびこれらの混合物からなる群から選択される第二粉体と調合した第一希土類酸化物安定化ジルコニア粉体から、この被覆物は形成される。
【０００９】
本発明の分散強化希土類酸化物安定化ジルコニア被覆物の他の詳細は、これに伴う他の目的および利点と共に、以下の詳細な説明および添付図面に示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明によると、分散強化機構を利用する低熱伝導率被覆物が提供される。前記被覆物は、例えばタービンエンジン構成材などの基体に堆積させられる前に、機械的に調合され、合金化され、または他の手法により処理される少なくとも２種の粉体を包含する。本明細書において、「調合された」という用語は、少なくとも２種の粉体を調合、混合、または結合することを意味する。
【００１１】
前記被覆物を形成するために使用される第一粉体は、酸化ガドリニウム（ガドリニア）、酸化イットリウム（イットリア）、および酸化ジルコニウム（ジルコニア）などの少なくとも１つの希土類酸化物を含有する組成物である。第一粉体中の希土類酸化物または酸化物類の最小濃度は、総計５．０重量％で存在することが好ましい。ガドリニアは、第一粉体中で用いられる場合、１０．０重量％〜８０重量％の量で存在することが好ましい。イットリアは、第一粉体中で用いられる場合、４．０重量％〜２５．０重量％の量で存在することが好ましい。ジルコニアは、第一粉体中で用いられる場合、粉体組成物中の残量に相当する。第一粉体は、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、およびこれらの混合物を包含する追加の希土類成分を、含有してもよいが、これらに限定されない。第一粉体組成物に使用可能な他の酸化物は、酸化イリジウムおよび酸化スカンジウムの少なくとも一方を包含してもよい。酸化イットリウムの代わりに、またはこれに加えて、これら酸化物のうち１つまたは複数を使用してもよい。酸化イリジウムおよび／または酸化スカンジウムは、１０重量％〜８０重量％の範囲で存在してもよい。
【００１２】
好ましい実施態様において、第一粉体組成物は、４０重量％のガドリニア、７重量％のイットリア、および残量のジルコニアからなる。
【００１３】
この第一粉体を形成する成分は、粉体製造の間に一緒に混合されて、単一相の生成物を生成することが好ましい。この粉体から生成される被覆物は、大気プラズマで溶射された７％イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）の５０〜６０％の熱伝導率、ならびに良好な相安定性、破壊靱性の改良および破砕寿命の向上を有する。
【００１４】
第一粉体は、第二粉体と機械的に調合され、合金化され、または他の手法により処理される。イットリア安定化ジルコニア、セリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、希土類安定化ジルコニア、およびこれらの混合物からなる群から、第二粉体を選択してもよい。希土類安定化ジルコニアは、第二粉体組成物を形成するために使用する際には、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つの希土類酸化物を包含してよい。希土類酸化物は、使用する場合には、１０〜８０重量％の量で存在してもよい。例えば、第二粉体は、４．０〜２５．０重量％のＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）であってもよい。別法としては、第二粉体は、５．０重量％〜６０．０重量％、好ましくは５．０〜３０．０重量％のセリア、０．５重量％〜５．０重量％のハフニア、および残量のジルコニアからなる組成を有するセリア安定化ジルコニアであってもよい。好ましい実施態様においては、セリア安定化ジルコニアは、２１．４重量％のセリア、１．５重量％のハフニア、および残量のジルコニアからなる組成を有する。さらに、第二粉体は、約１０．０重量％〜８０．０重量％のガドリニア、好ましくは１５重量％のガドリニア、および残量のジルコニアからなる組成を有していてもよい。ガドリニア安定化ジルコニア粉体は、ガドリニア含量の増加により、破壊靱性を犠牲にせずに、被覆物の熱伝導率をさらに低下させることができるという追加の利点を有する。本発明の別の実施態様においては、第二粉体は、アルミナまたはクロミア−アルミナであってもよく、ここでクロミア−アルミナは、５．０〜４０．０重量％の範囲のアルミナと残りがクロミアである組成を有する。
【００１５】
上述の第二粉体の全ては、第一粉体と調合されると、被覆物の堅牢性が増す。これにより、第一粉体組成物単独の被覆物と比較した場合、破砕寿命（図１参照）および腐食抵抗（図２参照）が向上する。
【００１６】
付加的な実施態様においては、最初の２種の粉体を、ポリエステルまたはアクリル樹脂（ＬＵＣＩＴＥ）粉体などの第三の変動性の（ｆｕｇｉｔｉｖｅ）希釈粉体と混合してもよい。この場合、変動性希釈粉体は、１０．０〜２５０μｍの範囲の粒径を有し、被覆物の微細構造を増加した空隙率の形態に変える。変動性希釈粉体の添加により、変動性希釈材のない被覆物に比べ、熱伝導率が顕著に低減した被覆物が生成され得る。用いる場合には、添加された変動性希釈粉体は、１．０重量％〜２０重量％の量で存在してもよい。
【００１７】
第一および第二粉体の両方は、それぞれ５．０〜２５０μｍの範囲、好ましくは１０．０μｍ〜１２５μｍの範囲の粒径を有する。
【００１８】
第一粉体が被覆粉体の５０重量％〜９０重量％を形成し、第二粉体が被覆粉体の１０重量％〜５０重量％を形成するように、第一粉体および第二粉体を調合する。好ましい実施態様においては、第一粉体は、８０重量％の量で存在し、第二粉体は、２０重量％の量で存在する。
【００１９】
得られる被覆物の破壊靱性を増大させるように、堆積する前に、これらの粉体を一緒に調合する。第一粉体および第二粉体の混合物から生成された最終の被覆物は、低熱伝導率であるとともに、第二粉体組成物単独で作製された被覆物と比較して破砕抵抗が等しいか、より良い２相の微細構造を有する。イットリア安定化粉体を混合したガドリニア安定化ジルコニア（ＧＳＺ）の場合には、微細構造は、立方晶ＧＳＺマトリックス中に正方晶ＹＳＺを有する。２種の粉体を使用して被覆物を形成する場合は、最終被覆物は、同じ比率で２種の粉体を有する。例えば、８０重量％の第一粉体および２０重量％の第二粉体を用いて被覆物を形成した場合、最終被覆物は、８０重量％の第一粉体および２０重量％の第二粉体を有する。最終被覆物の伝導率は、２．５〜４．５ＢＴＵ−ｉｎ／ｈｒ−ｆｔ2−°Ｆ（０．３６〜０．６５Ｗ／ｍ・Ｋ）の範囲であることが好ましい。
【００２０】
上述の通り、１つまたは複数の粉体の調合は、機械的な調合でもよく、またはプラズマ緻密化、融合と粉砕、溶射乾燥／焼結、および溶射乾燥／プラズマ緻密化などの他の手法により調製されてもよいが、これらに限定されない。
【００２１】
調合操作が完了した後、当技術分野で既知の任意の適切な技術を用いて、２種の粉体を基体上に堆積させてもよい。例えば、粉体を、プラズマ溶射を用いて基体上に堆積させてもよく、ＥＢ−ＰＶＤを用いて塗工してもよい。プラズマ溶射された熱障壁被覆物は、一般に、結合被覆界面に隣接するセラミック中に入り込むので、本明細書で行ったようなセラミックの強化により、添付の図に示したように、酸化耐久寿命が４〜５倍のオーダーに改良される。強化剤としてイットリア安定化ジルコニアを使用することにより、用いられる相対的により弱いガドリニアジルコニア系のより高い重量比率が、被覆物の破砕寿命を損なわずに被覆物の熱伝導率をさらに減少させることができる。
【００２２】
本発明の被覆物により提供される物品には、燃焼器部品、高圧タービンベーンとブレード、チップ部、ケーシング、ノズル、およびシール部材が含まれるが、これに限定されない。
【００２３】
本発明の被覆物は、熱障壁被覆／摩耗性システム、または間隔制御システムを必要とするあらゆるエンジン部品に適用可能である。
【００２４】
本発明の被覆物の低熱伝導率におけるさらなる利点は、より薄い厚さで被覆物を適用でき、それにより、従来の被覆物と比較した場合、同等の熱保護を維持しながら重量を減少することができることである。
【００２５】
本発明の被覆物は、被覆物の強靱性を改良する分散した第二相が含有されているため、分散強化被覆物と呼ばれる。
【００２６】
所望であれば、調合された粉体により形成された被覆物の下に、即ちセラミックの結合被覆物として、基体上に堆積した追加の層、または被覆物の上端上に堆積した追加の層を、本発明の被覆物を含有する物品が備えてもよい。各追加の層は、０．０００５〜０．００９インチ（約０．０１２７〜０．２２８６ｍｍ）の範囲の厚さを備えていてもよく、７．０重量％イットリア安定化ジルコニア等のイットリア安定化ジルコニア、アルミナ、クロミア−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、およびこれらの混合物で形成されてもよい。追加の層により、被覆物の破砕、腐食および環境抵抗が改良され得る。追加の層を基体に堆積させる場合は、当分野で既知の任意の適切な材料で形成される結合被覆層を、追加の層と基体との間に配置してよい。
【００２７】
本発明によると、上述の目的、手段および効果を十分に満足させる分散強化希土類安定化ジルコニアが提供されてきたことが明白である。本発明をその具体的な実施態様にそって説明してきたが、上記の説明を読んだ当業者であれば、他の代替例、変更形態、および変形形態が明らかであろう。したがって、これらの代替例、変更形態、及び変形形態は、添付の特許請求の範囲の広い範囲内に存在するものであり、包含される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】プラズマ溶射したガドリニア安定化ジルコニア被覆物、ならびに５５重量％ガドリニア安定化ジルコニアおよび４〜２５重量％イットリア安定化ジルコニアを有し、第一粉体８０重量％と第二粉体２０重量％の割合で混合したプラズマ溶射した分散強化粉体被覆物に関する熱障壁被覆物の相対的な破砕寿命を示すグラフ。
【図２】プラズマ溶射したガドリニア安定化ジルコニア被覆物、ならびに５５重量％ガドリニア安定化ジルコニアおよび４〜２５重量％イットリア安定化ジルコニアを有し、第一粉体８０重量％と第二粉体２０重量％の割合で混合したプラズマ溶射した分散強化粉体被覆物に関する熱障壁被覆物の相対的な腐食寿命を示すグラフ。
【図１】
2006045674.tif 000003
【図２】
2006045674.tif 000004
【外国語明細書】
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2006045674.tif 000007
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【図１】
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【図２】
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