(57)【要約】【課題】構造的に強化された接触境界部を有する複合材構成部品を提供すること。【解決手段】一例では、構成部品は、マトリックス材料内に基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の内側プライから形成された内側積層体を含むことができる。本構成部品はまた、構成部品の接触面の少なくとも一部分に沿って内側積層体上に配置された境界積層体を含むことができる。境界積層体は、マトリックス材料内に基準方向からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の境界プライから形成される。このような構成部品を製作するための方法もまた提供される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、基準方向（ＲＤ）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の内側プライ（１２２）から形成された内側積層体（１２０）と、
セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の境界プライ（１３２）から形成された境界積層体（１３０）を備えた接触境界部（１１０）であって、前記外側積層体（１３０）が前記内側積層体（１２０）上に配置された、接触境界部（１１０）と
を備える構成部品（１００）。
【請求項２】
前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）の前記強化繊維（１２４）が炭化ケイ素繊維を含み、前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）の前記セラミックマトリックス材料（１２６）が炭化ケイ素を含む、請求項１記載の構成部品（１００）。
【請求項３】
前記１つまたは複数の内側プライ（１２２）の前記強化繊維（１２４）が炭化ケイ素繊維を含み、前記１つまたは複数の内側プライ（１２２）の前記セラミックマトリックス材料（１２６）が炭化ケイ素を含む、請求項１記載の構成部品（１００）。
【請求項４】
前記外側積層体（１３０）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）を挿入した１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）とを含み、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられた、請求項１記載の構成部品（１００）。
【請求項５】
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から約９０度（９０°）ずれている、請求項４記載の構成部品（１００）。
【請求項６】
前記基準方向（ＲＤ）がゼロ度基準方向（ＲＤ）を定め、前記第１の方向（Ｄ１）が、前記基準方向（ＲＤ）からゼロ度（０°）と９０度（９０°）の間でずれており、前記第２の方向（Ｄ２）が、前記基準方向（ＲＤ）から９０度（９０°）と１８０度（１８０°）の間でずれている、請求項４記載の構成部品（１００）。
【請求項７】
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から少なくとも４５度（４５°）ずれている、請求項４記載の構成部品（１００）。
【請求項８】
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記基準方向（ＲＤ）から約４５度（４５°）ずれており、前記第２の方向（Ｄ２）が、前記基準方向（ＲＤ）から約３１５度（３１５°）ずれている、請求項４記載の構成部品（１００）。
【請求項９】
前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）と、第３の方向（Ｄ３）と、第４の方向（Ｄ４）とを含み、前記境界積層体（１３０）が、それぞれが前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）を備えた第１の層（１４６）および第２の層（１４８）を備え、前記第１の層（１４６）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）を挿入した１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記第２の層（１４８）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第３のプライ（１４２）と、前記１つまたは複数の第３のプライ（１４２）を挿入した１つまたは複数の第４のプライ（１４４）とを備え、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第３のプライ（１４２）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第３の方向（Ｄ３）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第４のプライ（１４４）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第４の方向（Ｄ４）に沿って配向させられ、前記第１、第２、第３、および第４の方向（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）が異なる方向である、請求項１記載の構成部品（１００）。
【請求項１０】
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から約９０度（９０°）ずれており、前記第３の方向（Ｄ３）が、前記第４の方向（Ｄ４）から約９０度（９０°）ずれている、請求項９記載の構成部品（１００）。
【請求項１１】
前記第１の方向（Ｄ１）、前記第２の方向（Ｄ２）、前記第３の方向（Ｄ３）、および前記第４の方向（Ｄ４）が、互いから、および前記基準方向（ＲＤ）から少なくとも１０度（１０°）ずれている、請求項９記載の構成部品（１００）。
【請求項１２】
前記構成部品（１００）がガスタービンエンジン（１０）のタービンブレード（７０）である、請求項１記載の構成部品（１００）。
【請求項１３】
前記タービンブレード（７０）が、ダブテール（９２）を備えるシャンク（８２）を備え、前記ダブテール（９２）が、圧力側（９４）と、前記圧力側（９４）の反対側の負圧側（９６）とを有し、接触面（９８）が、前記ダブテール（９２）の前記圧力側（９４）および前記負圧側（９６）のうちの一方によって画定され、前記境界積層体（１３０）が、前記接触面（９８）の少なくとも一部分に沿って前記内側積層体（１２０）上に配置された、請求項１２記載の構成部品（１００）。
【請求項１４】
基準方向（ＲＤ）を定める構成部品（１００）であって、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の内側プライ（１２２）からなる内側積層体（１２０）を備えた構成部品（１００）のための接触境界部（１１０）を製作するための方法（３００）であって、
セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の境界プライ（１３２）をレイアップするステップであって、前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、前記内側積層体（１２０）上に配置された境界積層体（１３０）を形成する、ステップ
を含む方法（３００）。
【請求項１５】
前記外側積層体（１３０）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）とを含み、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられ、前記第１の方向（Ｄ１）が前記第２の方向（Ｄ２）とは異なり、前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）のレイアップ時、前記境界プライ（１３２）が、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）が前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）と交互に配置されるようにレイアップされる、請求項１４記載の方法（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は一般に、ガスタービンエンジンのための複合材構成部品に関する。より詳細には、本主題は、構造的に強化された接触境界部を有する複合材構成部品、およびその製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは一般に、互いに流れ連通して配置されたファンおよびコアを含む。さらに、ガスタービンエンジンのコアは一般に、直列流れ順に、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション、および排気セクションを含む。作動時、空気は、ファンから圧縮機セクションの入口に供給され、空気が燃焼セクションに達するまで、圧縮機セクションで１つまたは複数の軸流圧縮機が空気を漸進的に圧縮する。燃料は圧縮された空気と混合され、燃焼セクション内で燃焼されて燃焼ガスを供給する。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクションに送られる。タービンセクションを通る燃焼ガスの流れはタービンセクションを駆動し、次いで、排気セクションを通って送られて、例えば、大気に流れる。
【０００３】
セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ：ｃｅｒａｍｉｃ  ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）材料などの非伝統的な高温材料が、ガスタービンエンジン内の様々な構成部品により一般的に使われるようになっている。例えば、ＣＭＣ材料は比較的極端な温度に耐えることができるので、燃焼ガスの流路内の構成部品をＣＭＣ材料に置き換えることに特に関心がもたれている。特に、ガスタービンエンジンのタービンセクションのロータブレードはより一般的にＣＭＣ材料から形成されている。
【０００４】
ＣＭＣタービンロータブレードは一般に、ＣＭＣ材料の複数のプライから形成される。プライは、連続したＣＭＣ繊維、すなわち、プライの長さに沿って連続したＣＭＣ繊維を使用することが理想的である。ＣＭＣ材料は典型的には、ＣＭＣ繊維の方向に最も強いので、連続したＣＭＣ繊維のプライを使用するタービンロータブレードは、タービンの作動中の応力によりよく耐えることができる。
【０００５】
連続した繊維のプライを使用するＣＭＣロータブレードはしばしば、タービンロータディスクと結合される、またはタービンロータディスクに接続される。ロータディスクと接触する、または接続するこのようなＣＭＣブレードの表面は、ガスタービンエンジンの作動中、高い接触応力および／または他の応力を受ける。その結果、このようなＣＭＣブレードの接触境界部は典型的には、ブレードの他の部分よりもはやく摩耗する。
【０００６】
さらに、このようなＣＭＣブレードの製作時に、このようなブレードの寸法を制御することが課題となり得る。したがって、いくつかの例では、ブレードの接触面に追加の材料が付け加えられ、ブレードはいくつかの処理を受け、次いで、仕上げ加工されてブレードを所望の形状にされる。いくつかの例では、付け加えられた材料は、下にあるプライと同じ方向に沿ってレイアップされた連続した繊維のプライを含む。このようなプライは、このようなＣＭＣブレードの接触境界部において構造的に十分な一体性を備えているが、仕上げ加工工程で、下にあるプライが加工されていない、したがって、傷ついていないことを確実にするための、容易にはっきりと視認することを助けるものがない。さらに、繊維が、同じ方向に沿って配向させられたとき、プライは互いに入り込むことがあり、ブレードの寸法を制御するためにさらなる変数が加わる。他の例では、下にあるプライに付け加えられる材料は、一体物のセラミックマトリックス材料を含む。一体物のセラミックマトリックス材料は、ブレードが加工され過ぎていないことを確実にするために作業者に視認する助けを与えることができるが、このようなＣＭＣブレードの接触境界部に配置されたこのような一体物のセラミックマトリックス材料は、ブレードが摩耗特性および押しつぶし適応性に対する望ましくない特性を有することにつながる。
【０００７】
したがって、構造的に強化された接触境界部を有する複合材構成部品は有用となろう。特に、改善された耐摩耗性、耐久性、および押しつぶし適応性を備え得る、構造的に強化された接触境界部を有する複合材構成部品は有益となろう。さらに、構成部品が加工され過ぎていないことを確実にするために、容易にはっきりと視認する助けを提供することができる、構造的に強化された接触境界部を有する複合材構成部品は好都合であろう。
【０００８】
本発明の態様および利点は、以下の説明で部分的に述べられ、またはその説明から明らかにされ、または本発明の実施を通じて学ぶことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第９６６４０５２号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの例示的な態様では、本開示は構成部品を対象とする。本構成部品は、セラミックマトリックス材料内に埋め込まれ、基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の内側プライから形成された内側積層体を含む。本構成部品はまた、セラミックマトリックス材料内に埋め込まれ、基準方向からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の境界プライから形成された境界積層体を備えた接触境界部を含み、外側積層体は内側積層体上に配置される。
【００１１】
別の例示的な態様では、本開示は、基準方向を定める構成部品のための接触境界部を製作するための方法を対象とする。本構成部品は、セラミックマトリックス材料内に埋め込まれ、基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の内側プライを含む内側積層体を含む。本方法は、セラミックマトリックス材料内に埋め込まれ、基準方向からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の境界プライをレイアップするステップを含み、１つまたは複数の境界プライは、内側積層体上に配置された境界積層体を形成する。
【００１２】
別の例示的な態様では、本開示は、セラミックマトリックス材料から形成されたタービンブレードを対象とする。本タービンブレードは、圧力側と、圧力側の反対側の負圧側とを有するダブテールを含むシャンクを含み、ダブテールの圧力側および負圧側のうちの少なくとも一方は接触面を画定する。本タービンブレードは、基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の内側プライから形成された内側積層体を含む。本タービンブレードはまた、接触面の少なくとも一部分に沿って内側積層体上に配置された境界積層体を含む接触境界部を含む。接触境界部は、１つまたは複数の第１のプライと、１つまたは複数の第１のプライを挿入した１つまたは複数の第２のプライとを含む１つまたは複数の境界プライから形成される。１つまたは複数の第１のプライは、基準方向に関して第１の方向に沿って配向させられた強化繊維を有し、１つまたは複数の第２のプライは、基準方向に関して第２の方向に沿って配向させられた強化繊維を有する。第１の方向は基準方向からずれており、第２の方向は基準方向からずれている。第１の方向は、第２の方向に対して実質的に垂直である。
【００１３】
本発明のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照すれば、よりよく理解されるであろう。添付の図面は、この明細書に組み込まれ、その一部を構成するものであり、本発明の実施形態を例示して、本記述と併せて本発明の原理を説明する働きをしている。
【００１４】
当業者を対象として、最良の態様を含む本発明の完全かつ有効な開示を、添付の図を参照して本明細書に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本主題の様々な実施形態による例示的なガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図２】図１のガスタービンエンジンのタービンブレードの斜視図である。
【図３】本主題の例示的な実施形態による、構造的に強化された接触境界部を有する、複合材料から形成された例示的な構成部品の斜視図である。
【図４】図３の構成部品の構造的に強化された接触境界部の断面図である。
【図５】図３の構成部品の接触境界部のための境界積層体の例示的なレイアップの分解図である。
【図６】本主題の例示的な実施形態による複合材構成部品の別の例示的な接触境界部のための境界プライの例示的なレイアップの分解図である。
【図７】本主題の例示的な実施形態による例示的な方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書および図面では参照符号を繰り返し使用しているが、これは本発明の同じまたは類似の特徴または要素を表すことを意図している。
【００１７】
次に、１つまたは複数の例が添付図面に示されている本発明の実施形態を詳細に参照する。発明を実施するための形態では、図面内の要素を指すために数字表示および文字表示を使用する。図面および記述における類似または同様の表示は、本発明の類似または同様の部品を指すために使用される。用語「第１」、「第２」、および「第３」は、本明細書で使用するとき、１つの構成部品を別の構成部品と区別するために交換可能に使用される場合があり、個々の構成部品の位置または重要性を意味することを意図していない。用語「上流」および「下流」は、流体通路内の流体流れに関する相対的な方向を指す。例えば、「上流」は流体が流れて来る元の方向を指し、「下流」は流体が流れて行く先の方向を指す。用語「約」は、角度位置の文脈で用いるとき、述べた角度の５度（５°）以内を意味する。例えば、「約」９０度（９０°）は、９０度（９０°）±５度（５°）の範囲内の角度を意味する。用語「実質的に垂直」は、９０度（９０°）から１０度（１０°）以内を意味する。
【００１８】
本開示の例示的な態様は、構造的に強化された接触境界部を有する、ガスタービンエンジンのための複合材構成部品を対象とする。このような構成部品を製作するための方法もまた提供される。１つの例示的な態様では、構成部品は、基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の内側プライから形成された内側積層体を含むことができる。この構成部品はまた、構造的に強化された接触境界部を含む。接触境界部は、マトリックス材料内に基準方向からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の境界プライから形成された境界積層体を含む。境界積層体は、構成部品の接触面の少なくとも一部分に沿って内側積層体上に配置される。結果として得られた構成部品は耐摩耗性および耐久性のある接触境界部を有する。内側プライの繊維に対してずらされた境界プライの繊維は、目視検査を助けるものとして役立つ。すなわち、構成部品が境界プライに沿って仕上げ加工されて構成部品を所望の形状にした後、視認できる繊維の方向は、下にある内側プライが加工されたかどうかを容易にはっきりと視認する助けとなる。
【００１９】
次に、図全体を通して同一の数字が同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジンの概略断面図である。より詳細には、図１の実施形態では、このガスタービンエンジンは高バイパスターボファンジェットエンジン１０であり、本明細書ではこれを「ターボファンエンジン１０」と呼ぶ。図１に示すように、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａ（参考のために示した長手方向の中心線１２に平行に延在する）、および半径方向Ｒを定める。一般に、ターボファン１０は、ファンセクション１４と、ファンセクション１４の下流に配置されたコアタービンエンジン１６とを含む。
【００２０】
図示の例示的なコアタービンエンジン１６は概ね、環状入口２０を画定する実質的に管状の外側ケーシング１８を含む。外側ケーシング１８内には、直列流れ関係で、ブースタまたは低圧（ＬＰ：ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）圧縮機２２および高圧（ＨＰ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）圧縮機２４を含む圧縮機セクションと、燃焼セクション２６と、高圧（ＨＰ）タービン２８および低圧（ＬＰ）タービン３０を含むタービンセクションと、ジェット排気ノズルセクション３２とが収まっている。高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール３４は、ＨＰタービン２８をＨＰ圧縮機２４に駆動接続する。低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール３６は、ＬＰタービン３０をＬＰ圧縮機２２に駆動接続する。
【００２１】
図示の実施形態では、ファンセクション１４は可変ピッチファン３８を含み、可変ピッチファン３８は、間隔を置くようにディスク４２に結合された複数のファンブレード４０を有する。図示のように、ファンブレード４０は、半径方向Ｒに概ね沿ってディスク４２から外向きに延在する。ファンブレード４０が、ファンブレード４０のピッチを同時にまとめて変えるように構成された適切な作動部材４４に動作可能に結合されることによって、各ファンブレード４０はディスク４２に対してピッチ軸Ｐの周りを回転することができる。ファンブレード４０、ディスク４２、および作動部材４４は、動力歯車装置４６を通るＬＰシャフト３６によって、長手方向軸１２の周りを一緒に回転することができる。動力歯車装置４６は複数の歯車を含んで、ＬＰシャフト３６の回転速度をより効率的なファン回転速度に下げる。
【００２２】
図１の例示的な実施形態をさらに参照すると、ディスク４２は、空気流が複数のファンブレード４０を通りやすくなるように空気力学的な輪郭をした回転可能な前面ナセル４８によって覆われている。さらに、例示的なファンセクション１４は、ファン３８、および／またはコアタービンエンジン１６の少なくとも一部分を周方向に取り囲む環状のファンケーシングまたは外側ナセル５０を含む。ナセル５０は、周方向に離間した複数の出口案内翼５２によって、コアタービンエンジン１６に対して支持されるように構成することができることを認識すべきである。さらに、ナセル５０の下流セクション５４は、コアタービンエンジン１６の外側部分を覆って延在して、それらとの間にバイパス空気流通路５６を画定することができる。
【００２３】
ターボファンエンジン１０の作動中、ある量の空気５８が、ナセル５０および／またはファンセクション１４に付随する入口６０を通ってターボファン１０に入る。その量の空気５８がファンブレード４０を通りすぎると、矢印６２で示した空気５８の第１の部分は、バイパス空気流通路５６内に向けられ、または送られ、矢印６４で示した空気５８の第２の部分は、ＬＰ圧縮機２２内に向けられ、または送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４との比は通常、バイパス比として知られる。次いで、空気の第２の部分６４は、高圧（ＨＰ）圧縮機２４を通ってその圧力が上昇し、燃焼セクション２６内に送られて、そこで燃料と混合されて燃焼して燃焼ガス６６を供給する。
【００２４】
燃焼ガス６６はＨＰタービン２８を通るように送られ、そこで、燃焼ガス６６からの熱エネルギーおよび／または運動エネルギーの一部分が、外側ケーシング１８に結合されたＨＰタービンステータベーン６８と、ＨＰシャフトまたはスプール３４に結合されたＨＰタービンロータブレード７０との連続した段によって取り出され、したがって、ＨＰシャフトまたはスプール３４が回転させられ、それによって、ＨＰ圧縮機２４の作動が維持される。次いで、燃焼ガス６６はＬＰタービン３０を通るように送られ、そこで、燃焼ガス６６から、熱エネルギーおよび運動エネルギーの第２の部分が、外側ケーシング１８に結合されたＬＰタービンステータベーン７２と、ＬＰシャフトまたはスプール３６に結合されたＬＰタービンロータブレード７４との連続した段によって取り出され、したがって、ＬＰシャフトまたはスプール３６が回転させられ、それによって、ＬＰ圧縮機２２の作動および／またはファン３８の回転が維持される。
【００２５】
続いて、燃焼ガス６６は、コアタービンエンジン１６のジェット排気ノズルセクション３２を通るように送られて推進力を与える。同時に、空気の第１の部分６２がバイパス空気流通路５６を通るように送られると、空気の第１の部分６２の圧力が実質的に上昇し、その後、ターボファン１０のファンノズル排気セクション７６から排出されてこれもまた推進力を与える。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、およびジェット排気ノズルセクション３２は、コアタービンエンジン１６を通るように燃焼ガス６６を送るための高温ガス通路７８を少なくとも部分的に画定する。
【００２６】
コアタービンエンジン１６を有するターボファン１０に関して説明したが、本主題は他のタイプのターボ機械に適用可能とすることができることは認識されよう。例えば、本主題は、ターボプロップ、ターボシャフト、ターボジェット、産業用および舶用ガスタービンエンジン、および／または補助動力装置で、またはそれらの中で使用するのに適することがある。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ターボファンエンジン１０の構成部品は複合材料から形成することができる。特に、燃焼セクション２６、ＨＰタービン２８、および／またはＬＰタービン３０の構成部品など、高温ガス通路７８内の構成部品は、高温に対する適合性を有する非金属材料であるセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）材料から形成することができる。このような複合材構成部品のために使用される例示的なＣＭＣ材料としては、炭化ケイ素、ケイ素、シリカ、アルミナのマトリックス材料、およびこれらを組み合わせたものが挙げられる。サファイアおよび炭化ケイ素（例えば、ＴｅｘｔｒｏｎのＳＣＳ−６）のようなモノフィラメント含む酸化安定強化繊維、ならびに炭化ケイ素（例えば、日本カーボンのＮＩＣＡＬＯＮ（登録商標）、宇部興産のＴＹＲＡＮＮＯ（登録商標）、およびＤｏｗ  ＣｏｒｎｉｎｇのＳＹＬＲＡＭＩＣ（登録商標））およびケイ酸アルミナ（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０および４８０）を含むロービングおよびヤーン、および、チョップドウィスカおよび短繊維（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０およびＳＡＦＦＩＬ（登録商標））、随意にセラミック粒子（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ、およびこれらを組み合わせたものの酸化物）および無機充填材（例えば、パイロフィライト、ウォラストナイト、マイカ、タルク、カイヤナイト、およびモンモリロナイト）などのセラミック繊維をマトリックス内に埋め込むことができる。ＣＭＣ材料は、約１０００〜１２００°Ｆの温度において約１．３×１０−６ｉｎ／ｉｎ／°Ｆ〜約３．５×１０−６ｉｎ／ｉｎ／°Ｆの範囲の熱膨張係数を有することができる。
【００２８】
このような複合材構成部品の製作では、特に、構成部品が、例えばエーロフォイルなどの複雑な幾何形状の場合には、寸法制御が達成すべき課題となり得る。さらに、構成部品の寸法制御はまた、その接触面、すなわち別の構成部品と接触する構成部品の表面に沿って特に重要である。複合材構成部品の最終的な形状を確実に所望の仕様にするために、構成部品の処理の前に、例えば、圧密化、バーンアウト、溶融含侵処理の前に、内側の構造プライ（すなわち、マトリックス材料内に埋め込まれた繊維強化材料を有するプライ）によって形成された構成部品のコアに境界プライを付け加えることができる。このように、構成部品を処理した後、加工プライは研削またはその他の仕上げ加工を施され、その結果、最終の構成部品は所望の仕様の形状になることができる。
【００２９】
例えば、複合材構成部品は、下にある構造プライおよび外側の境界プライとともにレイアップされた後、このレイアップされた構成部品は圧密化処理、バーンアウト処理、および溶融含侵処理を受けることができる。より詳細には、レイアップ工程後、プリフォーム構成部品は、オートクレーブ内で処理されて圧密化された未焼結構成部品となることができる。次いで、未焼結構成部品は炉内に置かれて過剰なバインダなどを燃やすことができ、次いで、一片または一切れのケイ素とともに炉内に置かれて、構成部品を少なくともケイ素で溶融含侵するように焼くことができる。より詳細には、真空中または不活性雰囲気内で未焼結構成部品を加熱（すなわち、焼成）すると、バインダが分解され、溶剤が除去され、前駆体が所望の熱分解材料に変換される。バインダが分解すると、多孔質の熱分解体が生じ、その物体は、空隙を埋めるために高密度化、例えば、溶融含侵（ＭＩ：ｍｅｌｔ  ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を受けることができる。一例では、熱分解された構成部品がケイ素とともに焼かれた場合、構成部品はケイ素の溶融含侵を受けることができる。しかしながら、高密度化は、限定するものではないが、ケイ素を含む任意の適切な材料で、限定するものではないが、Ｓｉｌｃｏｍｐ、溶融含侵（ＭＩ）、化学気相含浸（ＣＶＩ：ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）、ポリマー含浸焼成（ＰＩＰ：ｐｏｌｙｍｅｒ  ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ）、および酸化物／酸化物プロセスを含む任意の公知の高密度化技法を用いて実行することができる。一実施形態では、高密度化および焼成は、約１２００℃を超える温度で確立した雰囲気を有する真空炉内または不活性雰囲気内で行って、ケイ素または他の適切な材料またはこれらの材料を組み合わせたものを構成部品内に溶融含侵させることができる。
【００３０】
その後、高密度化された複合材構成部品は仕上げ加工される。例えば、構成部品は、例えば、構成部品を公差内に入れるため、および、構成部品を所望の形状にするために研削またはその他機械加工することができる。仕上げ加工工程時、境界プライは、構成部品が所望の形状に形成されるように加工することができる。いくつかの例では、境界プライは、最終のＣＭＣ構成部品の一部分として残ることができる。いくつかの他の例では、境界プライは最終のＣＭＣ構成部品の一部分として部分的に残ることができる。複合材構成部品を形成する他の方法またはプロセスも同様に用いることができることは認識されるであろう。
【００３１】
図２は、図１のターボファンエンジン１０のＬＰタービンロータブレード７４のうちの１つとして描いた例示的な複合材構成部品を示す。この複合材構成部品は、タービンブレード組立体に使用するためのタービンブレードとして描かれているが、他の例示的な実施形態では、複合材構成部品は、ファンブレード組立体、圧縮機ブレード組立体、または任意の他の適切な用途に使用するために構成されたブレードとすることができる。さらに、複合材構成部品は、例えば、コアタービンエンジンの流路を画定する１つまたは複数のバンド、ノズル組立体のステータベーンまたはエーロフォイル、シュラウドなどのガスタービンエンジンの他の構成部品とすることができる。さらに、この実施形態では、ＬＰタービンブレード７４は、例えば、上記の例示的なＣＭＣ材料のうちの１つなどのＣＭＣ材料から形成される。ブレード７４は、セラミックマトリックス材料から形成されていように示されているが、他の例示的な実施形態では、ガスタービンエンジンの様々な複合材構成部品は、エポキシ材料（例えばファン用）、ポリマー材料（例えば圧縮機用）、または任意の他の適切なマトリックス材料などの他のマトリックス材料を含むことができる。
【００３２】
図２に示すように、タービンブレード７４は、ＣＭＣ材料の複数のプライから作られたエーロフォイル８０およびシャンク８２を含む。エーロフォイル８０は、シャンク８２から概ね半径方向外向きに延在してタービンセクション３０（図１）の高温ガス通路内に突出する。例えば、エーロフォイル８０は、シャンク８２からエーロフォイル先端８４まで半径方向外向きに延在することができる。エーロフォイル８０は概して空気力学的形状を画定する。一例として、エーロフォイル８０は、圧力側８６と、圧力側８６の反対側の負圧側８８とを有するような形状とすることができる。圧力側８６および負圧側８８は、燃焼ガス６６の運動エネルギーを捉えて有用な回転エネルギーに変換しやすいように構成される（図１）。
【００３３】
図２にさらに示すように、シャンク８２は、プラットフォーム９０およびダブテール９２を含む。エーロフォイル８０の根元はプラットフォーム９０に接続されている。シャンク８２は、エーロフォイル８０のように、圧力側９４と、圧力側９４の反対側の負圧側９６とを含む。タービンブレード７４は、ダブテール９２を、相補的な形状を有するロータディスクの溝（図示せず）内に係合させることによって、タービンロータディスク（図示せず）に取り付けることができる。したがって、タービンブレード７４は、１つまたは複数の接触面９８を画定する。接触面は、本明細書で使用するとき、別の構成部品または部品に係合する、嵌る、またはその他接触する構成部品の任意の部分または面である。
【００３４】
ガスタービンエンジンの作動中、エンジンの様々な構成部品は互いに接触または接続する。例えば、図２のタービンブレード７４のダブテール９２はタービンロータディスクと接続する。これらのブレードの接触面は、ガスタービンエンジンの作動中、高い接触応力、押しつぶし応力、および／または他の応力を受ける。その結果、接触面は、典型的には、構成部品の他の部分よりもはやく摩耗する。下記でより完全に説明する本主題の例示的な実施形態によれば、このような構成部品は、このような接触面において構造的に強化することができる。
【００３５】
図３は、構造的に強化された接触境界部１１０を有する、複合材料から形成された例示的な構成部品１００の拡大斜視図である。この例では、構成部品１００は、ＣＭＣ材料から形成された図２のＬＰタービンロータブレード７４である。図示のように、構造的に強化された接触境界部１１０は、タービンブレード７４の接触面９８（図２）のうちの１つ、この実施形態では、ダブテール９２の圧力側９４の面のうちの１つに配置される、またはその位置にある。接触面９８に配置された構造的に強化された接触境界部１１０は、とりわけ、構成部品１００の接触面９８に沿って、高い押しつぶし適応性および改善された耐摩耗性を与えることができる。さらに、構造的に強化された接触境界部１１０は、構成部品１００の製作中の品質のために視認を助けることができる。
【００３６】
図４は、図３の構成部品１００の構造的に強化された接触境界部１１０の断面図である。より詳細には、図３に描かれたタービンブレード７４のダブテール９２の断面が示されている。図４に示すように、構成部品１００は、１つまたは複数の内側プライ１２２から形成された内側積層体１２０を含む。内側プライ１２２のそれぞれは、マトリックス材料、この実施形態ではセラミックマトリックス材料内に配向させられた強化繊維を含む。内側プライ１２２は、その長さに沿う連続したＣＭＣ繊維を含み、その結果、連続したＣＭＣ繊維が負荷方向に沿って配向させられている。このようにして、構成部品への応力負荷は、強化繊維を通じてより良く伝えることができる。この実施形態では、負荷方向は、接触面９８に対しては半径方向Ｒに概ね沿う。
【００３７】
構成部品１００の接触境界部１１０は、マトリックス材料内に配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の境界プライ１３２から形成された境界積層体１３０を含む。この実施形態では、マトリックス材料はセラミックマトリックス材料である。図示のように、境界積層体１３０は、接触面９８において内側積層体１２０上に配置される。いくつかの実施形態では、境界積層体１３０は、図４に示すように内側積層体１２０上に直接配置することができる。他の実施形態では、境界積層体１３０は、内側積層体１２０上に間接的に配置することができる。例えば、境界積層体１３０と内側積層体１２０との間に中間層または積層体を配置することができる。
【００３８】
図５は、図３の構成部品１００の接触境界部１１０のための境界プライ１３２の例示的なレイアップの分解図である。図５では、内側積層体１２０を形成する内側プライ１２２の外側プライ１２３を示すために構成部品１００の表面は切り取られている。図示のように、内側プライ１２２は、マトリックス材料１２６内に構成部品１００によって定められた基準方向ＲＤに沿って配向させられた強化繊維１２４を有する。この実施形態では、マトリックス材料１２６は、上記のようにセラミックマトリックス材料である。より詳細には、基準方向ＲＤは、強化繊維１２４によってその長さに沿って定められる。内側プライ１２２は、繊維が負荷方向に沿って配向させられるように、その長さに沿って連続した強化繊維１２４を含む。この実施形態では、負荷方向は、接触面９８に対して半径方向Ｒに概ね沿っている。
【００３９】
図５には、境界プライ１３２が分解されて示されている。図示のように、境界プライ１３２は、マトリックス材料１３６内に基準方向ＲＤからずれた方向に沿って配向させられた強化繊維１３４を有する。より詳細には、この実施形態では、境界積層体１３０の境界プライ１３２は、１つまたは複数の第１のプライ１３８と、第１のプライ１３８を挿入した１つまたは複数の第２のプライ１４０とを含む。この実施形態では、第１のプライ１３８の強化繊維１３４は、基準方向ＲＤに関して第１の方向Ｄ１に沿って延在し、第２のプライ１４０の強化繊維１３４は、基準方向ＲＤに関して第２の方向Ｄ２に沿って延在する。第１の方向Ｄ１は、第２の方向Ｄ２とは異なる方向である。
【００４０】
図５に示された実施形態では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに４５度（４５°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに３１５度（３１５°））ずれており、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに３１５度（３１５°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに４５度（４５°））ずれている。このように、第１の方向Ｄ１は、第２の方向Ｄ２から９０度（９０°）ずれている。いくつかの実施形態では、第１の方向Ｄ１は、第２の方向Ｄ２から約９０度（９０°）ずれている。基準方向ＲＤからのずれは、本明細書で使用するとき、以下のように決められている。基準方向ＲＤは、内側プライ１２２の繊維１２４の長さに沿って延在する方向である。基準方向ＲＤをゼロ度（０°）基準方向として用いると、ゼロ度基準方向ＲＤに関する角度位置がずれとなる。いくつかの実施形態では、特に、構成部品１００の内側プライ１２２が、様々な方向に沿って配向させられた繊維を有するプライの組から形成されている場合には、基準方向ＲＤは、内側プライ１２２の外側プライ１２３の繊維の長さに沿って定められる。
【００４１】
第１および第２の方向Ｄ１、Ｄ２は、基準方向ＲＤに関して他の適切な方向に向くことができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに約３０度（３０°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに約３３０度（３３０°））ずれており、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに３００度（３００°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに６０度（６０°））ずれている。このように、第１の方向Ｄ１は、第２の方向Ｄ２から９０度（９０°）ずれている。いくつかの実施形態では、第１の方向Ｄ１は、第２の方向Ｄ２に対して実質的に垂直である。
【００４２】
いくつかの実施形態では、第１および第２のプライ１３８、１４０の繊維が、確実に、基準方向ＲＤに交差し、かつ互いに交差するように、基準方向ＲＤはゼロ度基準方向ＲＤを定める。このような実施形態では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤからゼロ度（０°）と９０度（９０°）の間でずれており（すなわち、第１の方向Ｄ１は、ゼロ度（０°）と９０度（９０°）の間、および１８０度（１８０°）と２７０度（２７０°）の間で延在し）、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから９０度（９０°）と１８０度（１８０°）の間でずれている（すなわち、第２の方向Ｄ２は、９０度（９０°）と１８０度（１８０°）の間、および２７０度（２７０°）と３６０度（３６０°）の間で延在する）。このように、第１の方向Ｄ１に沿って配向させられた繊維と第２の方向Ｄ２に沿って配向させられた繊維は互いに交差し、かつ内側プライ１２２の繊維と交差することが確実になる。そのことによって、例えば、構成部品の仕上げ加工後により容易にはっきりと視認することが助けられ、プライが入り込むことが防止される。
【００４３】
押しつぶし適応性および耐摩耗性が改善されることとは別に、第１のプライ１３８の繊維を第１の方向Ｄ１に配向させ、第２のプライ１４０の繊維を第２の方向Ｄ２に配向させることによって、繊維の向きは、構成部品が所望の形状に仕上げ加工されたときに内側積層体１２０の内側プライ１２２が加工されていない（すなわち、構成部品１００が接触面９８に沿って加工し過ぎていない）ことを確実にするために検査時に視認することを助けるものとして役立つことができることは好都合である。すなわち、作業者または機械は、加工された領域に見える繊維の向きを知ることによって、下にある内側プライ１２２が加工されたかどうかを容易に判定することができる。繊維が交差を示す場合、または下にある内側プライ１２２の向きとは異なる向きの場合には、構成部品１００は、接触面領域で加工し過ぎていないと判定することができる。一方、繊維が基準方向ＲＤに沿った向きを示していれば、構成部品１００は、実際、接触面領域で加工し過ぎたと判定することができる。
【００４４】
いくつかの実施形態では、内側プライ１２２の繊維１２４と境界プライ１３２の繊維１３４を容易に区別できることを確実にするために、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２はそれぞれ、基準方向ＲＤから少なくとも２０度（２０°）ずらされる。これはまた、境界プライ１３２が内側プライ１２２に入り込まない、または溶け込まないことを確実にする。プライが入り込むことを防ぐことによって、処理時の構成部品の寸法制御が改善され得る。
【００４５】
図６は、本主題の例示的な実施形態による、複合材構成部品のための別の例示的な接触境界部１１０のための境界プライ１３２の例示的なレイアップの分解図である。図６に示すように、内側積層体１２０は、１つまたは複数の内側プライ１２２を含む（図６には内側プライは１つだけ示されている）。内側プライ１２２は、マトリックス材料１２６内に基準方向ＲＤに沿って配向させられた強化繊維１２４を有する。さらに、この実施形態では、境界積層体１３０は、それぞれが１つまたは複数の境界プライ１３２を含む第１の層１４６および第２の層１４８を含む。詳細には、第１の層１４６の１つまたは複数の境界プライ１３２は、１つまたは複数の第１のプライ１３８と、第１のプライ１３８を挿入した１つまたは複数の第２のプライ１４０とを含む。第２の層１４８の境界プライ１３２は、１つまたは複数の第３のプライ１４２と、１つまたは複数の第３のプライ１４２を挿入した１つまたは複数の第４のプライ１４４とを含む。図６には、第１のプライ１３８、第２のプライ１４０、第３のプライ１４２、第４のプライ１４４がそれぞれ１つだけ示されている。
【００４６】
図６にさらに示すように、１つまたは複数の第１のプライ１３８の強化繊維１３４は、マトリックス材料１３６内に基準方向ＲＤに関して第１の方向Ｄ１に沿って延在し、１つまたは複数の第２のプライ１４０の強化繊維１３４は、マトリックス材料１３６内に基準方向ＲＤに関して第２の方向Ｄ２に沿って延在する。この実施形態では、第１の層１４６の第１および第２のプライ１３８、１４０の繊維１３４は、互いに交差し、かつ基準方向ＲＤと交差する。さらに、１つまたは複数の第３のプライ１４２の強化繊維１３４は、マトリックス材料１３６内に基準方向ＲＤに関して第３の方向Ｄ３に沿って延在し、１つまたは複数の第４のプライ１４４の強化繊維１３４は、マトリックス材料１３６内に基準方向ＲＤに関して第４の方向Ｄ４に沿って延在する。この実施形態では、第２の層１４８の第３および第４のプライ１４２、１４４の繊維１３４は、互いに交差し、かつ基準方向ＲＤと交差する。
【００４７】
より詳細には、この実施形態では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに４５度（４５°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに３１５度（３１５°））ずれており、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに３１５度（３１５°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに４５度（４５°））ずれている。第３の方向Ｄ３は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに３０度（３０°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに３３０度（３３０°））ずれており、第４の方向Ｄ４は、基準方向ＲＤから時計回り方向ＣＷに３００度（３００°）（すなわち、反時計回り方向ＣＣＷに６０度（６０°））ずれている。したがって、この実施形態では、第１の方向Ｄ１は、第２の方向Ｄ２から約９０度（９０°）ずれており、第３の方向Ｄ３は、第４の方向Ｄ４から約９０度（９０°）ずれている。プライ１３８、１４０、１４２、１４４の繊維１３４は、上記のようにこれらの方向にしたがって配向させられている。
【００４８】
第１のプライ１３８の繊維を第１の方向Ｄ１に配向させ、第２のプライ１４０の繊維を第２の方向Ｄ２に配向させ、第３のプライ１４２の繊維を第３の方向Ｄ３に配向させ、第４のプライ１４４の繊維を第４の方向Ｄ４に配向させることによって、繊維の向きは、構成部品が所望の形状に加工されたときに内側積層体１２０の内側プライ１２２が加工されていないことを確実にするために検査時に視認することを助けるものとして役立つことができる。さらに、繊維１３４の向きが境界積層体１３０の厚さに沿って（例えば、第１の層１４６と第２の層１４８との間で）変化しているので、さらに視認の助けとなる。すなわち、作業者または機械は、仕上げ加工工程時に、下にある内側プライ１２２が加工された（すなわち、加工し過ぎた）かどうかを容易に判定できるだけでなく、切削深さまたはその結果生じた接触境界部１１０の厚さを容易に決定することができる。これは、例えば、構成部品をさらに仕上げ加工する必要があることを決定する場合には、特に好都合な情報となり得る。
【００４９】
例えば、この例では、仕上げ加工工程後に基準方向ＲＤから４５度（４５°）に配向させられた繊維だけが視認できる場合（すなわち、第１および第２の方向Ｄ１、Ｄ２に沿って配向させられた繊維１３４が視認できる場合）、下にある内側積層体１２０の内側プライ１２２は加工されず、加工された切削部は境界積層体１３０の第１の層１４６内に延びているだけであると容易に判定することができる。基準方向ＲＤから４５度（４５°）に配向させられていない繊維、または基準方向ＲＤに沿って配向させられた繊維が視認できる場合（すなわち、基準方向ＲＤから３０度（３０°）または３００度（３００°）に配向させられた繊維が視認できる場合）、下にある内側積層体１２０の内側プライ１２２は加工されず、加工された切削部は境界積層体１３０の第２の層１４８内に延びていると容易に判定することができる。したがって、接触境界部１１０の加工深さに関して容易にはっきりと視認する助けとなる。もちろん、視認できる繊維が基準方向ＲＤに沿って配向させられている場合には、構成部品は接触面領域で加工し過ぎたと容易に判定することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、境界積層体１３０の層と層との間の差をより明瞭にするように、第１の方向Ｄ１は、第３の方向Ｄ３から少なくとも１０度（１０°）、第２の方向Ｄ２は、第４の方向Ｄ４から少なくとも１０度（１０°）ずらすことが好ましい。第１の方向Ｄ１は、第３の方向Ｄ３から少なくとも１５度（１５°）、第２の方向Ｄ２は、第４の方向Ｄ４から少なくとも１５度（１５°）ずらすことがより好ましい。
【００５１】
接触境界部を形成する境界積層体は任意の適切な数の層を有することができることは認識されるであろう。例えば、境界積層体は単一の層、または２層より多くの層を有することができる。各層は任意の適切な数のプライを有することができる。いくつかの実施形態では、上記のように、各層は、基準方向からずれた第１の方向に沿って延在する繊維を有するプライ、および基準方向からずれた第２の方向に沿って延在する繊維を有するプライを含むことができる。これらのプライは散在することができる。いくつかの実施形態では、それぞれの方向に延在する繊維を有する第１および第２のプライは交互に配置することができる。すなわち、プライの層は、第１のプライ、次いで第２のプライ、次いで第１のプライ、次いで第２のプライなどのようにレイアップすることができる。他の実施形態では、それぞれの方向に延在する繊維を有する第１および第２のプライは間隔をあけて配置することができる。例えば、プライの層は、第１のプライ、次いで別の第１のプライ、次いで第２のプライ、次いで別の第２のプライ、次いで第１のプライ、次いで別の第１のプライなどのようにレイアップすることができる。境界積層体のプライは交互にレイアップされることが好ましい。このようにして、圧密化処理中にプライが互いに入り込む、または溶け込むことを防ぐ。前述したように、プライが入り込むことを防ぐことによって、処理時の構成部品の寸法制御が改善され得る。
【００５２】
図７は、本主題の例示的な実施形態による例示的な方法のフロー図である。詳細には、図７は、基準方向を定める構成部品のための接触境界部を製作するための方法のフロー図である。構成部品は、マトリックス材料内に基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の内側プライを含む内側積層体を含む。例えば、構成部品は、本明細書で図示され説明されたタービンロータブレード、またはガスタービンエンジンの別の構成部品とすることができる。
【００５３】
（３０２）において、方法（３００）は、基準方向からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維を有する１つまたは複数の境界プライをレイアップするステップを含み、１つまたは複数の境界プライは内側積層体上に配置された境界積層体を形成する。例えば、境界プライは、本明細書で図示され説明された境界プライ１３２とすることができる。境界プライ１３２は、構成部品の接触面の少なくとも一部分に沿って内側積層体１２０上に配置される境界積層体１３０を形成するようにレイアップすることができる。
【００５４】
１つの例示的な実施態様では、内側プライは、マトリックス材料内に基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する。この例では、基準方向は半径方向Ｒに沿って延在する。１つまたは複数の境界プライ１３２をレイアップするとき、単一のプライが、構成部品の接触面の少なくとも一部分に沿って内側プライ１２２の上にレイアップされる。単一のプライは、マトリックス材料内に基準方向からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維を有する。この例では、この方向は基準方向から４５度（４５°）ずれており、したがって、単一の境界プライの強化繊維は、内側プライの強化繊維から４５度（４５°）ずらされている。このように、接触境界部は構造的に強化され、構成部品が仕上げ加工された後、境界プライの異なる向きの強化繊維は検査時に視認することを助けるものとなることができる。いくつかの実施態様では、この方向は基準方向ＲＤから少なくとも４５度（４５°）ずれている。いくつかの実施態様では、この方向は基準方向ＲＤから約９０度（９０°）ずれている。いくつかの実施態様では、この方向は基準方向ＲＤから約４５度（４５°）と１３５度（１３５°）の間でずれている。
【００５５】
別の例示的な実施態様では、内側プライは、マトリックス材料内に基準方向に沿って配向させられた強化繊維を有する。この例では、基準方向は半径方向Ｒに沿って延在する。レイアップされる外側積層体１３０の１つまたは複数の境界プライ１３２は、１つまたは複数の第１のプライ１３８と、１つまたは複数の第２のプライ１４０とを含む。この例では、方向は、第１の方向Ｄ１と、第２の方向Ｄ２とを含む。１つまたは複数の第１のプライ１３８の強化繊維１３４は、マトリックス材料１３６内に基準方向ＲＤに関して第１の方向Ｄ１に沿って配向させられ、１つまたは複数の第２のプライ１４０の強化繊維１３４は、基準方向ＲＤに関して第２の方向Ｄ２に沿って配向させられる。第１の方向Ｄ１は第２の方向Ｄ２とは異なる。このように、第１のプライ１３８の強化繊維１３４は、内側プライ１２２の強化繊維１２４から第１の方向Ｄ１にずらされており、第２のプライ１４０の強化繊維１３４は、内側プライ１２２の強化繊維１２４から第２の方向Ｄ２にずらされている。さらに、１つまたは複数の境界プライ１３２をレイアップするとき、境界プライ１３２は、１つまたは複数の第１のプライ１３８が１つまたは複数の第２のプライ１４０と交互に配置されるようにレイアップされる。例えば、第１のプライ１３８は、内側プライ１２２のうちの１つのプライの上にレイアップすることができる。第１のプライ１３８は、基準方向ＲＤからずれた方向である第１の方向Ｄ１に沿って配向させられた強化繊維１３４を有する。次いで、第２のプライ１４０を第１のプライ１３８の上にレイアップすることができる。第２のプライ１４０は、基準方向ＲＤからずれ、かつ第１の方向Ｄ１からずれた方向である第２の方向Ｄ２に沿って配向させられた強化繊維１３４を有する。その後、境界積層体１３０が所望の厚さになるまで、第１のプライ１３８を第２のプライ１４０の上にレイアップすることができ、次いで、別の第２のプライ１４０をレイアップすることができ、これが続けられる。このようにして、接触境界部は構造的に強化され、構成部品が仕上げ加工された後、内側プライに比べて異なる向きの第１および第２の境界プライの強化繊維は検査時に視認することを助けるものとなることができる。
【００５６】
１つの例示的な実施態様では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤから約４５度（４５°）ずれており、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから約３１５度（３１５°）ずれている。このように、第１のプライ１３８の繊維と第２のプライ１４０の繊維とは互いにＸ字状に交差し、かつ基準方向ＲＤにも交差する。さらに、この例では、第１のプライ１３８、第２のプライ１４０、および内側プライ１２２の繊維の向きは、それらの間の角距離を最大にするように互いから角度をつけて配置される。これによって、プライが入り込むことが防止され、上記のように、構成部品が仕上げ加工された後に容易にはっきりと視認することが助けられる。別の例示的な実施態様では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤから約３０度（３０°）ずれており、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから約３００度（３００°）ずれている。これらの例は両方とも、第１の方向Ｄ１は第２の方向Ｄ２から約９０度（９０°）ずれている。これによって繊維は交差し、その結果、Ｘ字状の境界プライ１３２となり、上記のように、構成部品が仕上げ加工された後に容易にはっきりと視認することが助けられる。
【００５７】
いくつかの実施態様では、基準方向ＲＤはゼロ度基準方向ＲＤを定める。このような実施態様では、第１の方向Ｄ１は、基準方向ＲＤからゼロ度（０°）と９０度（９０°）の間でずれており（すなわち、第１の方向Ｄ１は、ゼロ度（０°）と９０度（９０°）の間、および１８０度（１８０°）と２７０度（２７０°）の間で延在し）、第２の方向Ｄ２は、基準方向ＲＤから９０度（９０°）と１８０度（１８０°）の間でずれている（すなわち、第２の方向Ｄ２は、９０度（９０°）と１８０度（１８０°）の間、および２７０度（２７０°）と３６０度（３６０°）の間で延在する）。このように、第１の方向Ｄ１に沿って配向させられた繊維と第２の方向Ｄ２に沿って配向させられた繊維は互いに交差し、かつ内側プライ１２２の繊維と交差することが確実になる。そのことによって、例えば、構成部品の仕上げ加工後により容易にはっきりと視認することが助けられ、プライが入り込むことが防止される。いくつかの実施態様では、第１の方向は第２の方向から少なくとも４５度（４５°）ずれている。いくつかの実施態様では、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２はそれぞれ、基準方向ＲＤから少なくとも２０度（２０°）ずれている。いくつかの実施態様では、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２はそれぞれ、基準方向ＲＤから少なくとも３０度（３０°）ずれている。このような実施態様の繊維の向きをずらすことによって、より容易にはっきりと視認することが助けられ、プライが入り込むことが防止される。
【００５８】
いくつかの実施態様では、方向は、第１の方向と、第２の方向と、第３の方向と、第４の方向とを含む。第１、第２、第３、および第４の方向は異なる方向である。このような実施態様では、外側積層体は、それぞれ１つまたは複数の境界プライを有する第１の層と第２の層とを含む。第１の層の１つまたは複数の境界プライは、１つまたは複数の第１のプライと、１つまたは複数の第１のプライを挿入した１つまたは複数の第２のプライとを含む。第２の層の１つまたは複数の境界プライは、１つまたは複数の第３のプライと、１つまたは複数の第３のプライを挿入した１つまたは複数の第４のプライとを含む。このような実施態様では、１つまたは複数の第１のプライの強化繊維は、マトリックス材料内に基準方向に関して第１の方向に沿って配向させられる。１つまたは複数の第２のプライの強化繊維は、マトリックス材料内に基準方向に関して第２の方向に沿って配向させられる。１つまたは複数の第３のプライの強化繊維は、マトリックス材料内に基準方向に関して第３の方向に沿って配向させられる。最後に、１つまたは複数の第４のプライの強化繊維は、マトリックス材料内に基準方向に関して第４の方向に沿って配向させられる。このようにして、作業者または機械は、仕上げ加工工程時に、下にある内側プライが加工された（すなわち、加工し過ぎた）かどうかを容易に判定できるだけでなく、切削深さまたは残っている境界プライの厚さを容易に決定することができる。
【００５９】
いくつかの実施態様では、第１の方向、第２の方向、第３の方向、および第４の方向は、互いから、かつ基準方向から少なくとも１０度（１０°）ずれている。第１の方向、第２の方向、第３の方向、および第４の方向は、互いから、および基準方向から少なくとも２０度（２０°）ずらすことがより好ましい。第１の方向、第２の方向、第３の方向、および第４の方向は、互いから、および基準方向から少なくとも３０度（３０°）ずらすことがさらにより好ましい。このようにして、このような実施態様の繊維の向きをずらすことによって、より容易にはっきりと視認することが助けられ、プライが入り込むことが防止される。
【００６０】
いくつかの実施態様では、本法は、１つまたは複数の境界プライをレイアップするステップの後、構成部品を圧密化するステップと、構成部品をバーンアウトするステップと、構成部品を高密度化するステップと、構成部品を境界積層体の少なくとも一部分に沿って加工するステップと、強化繊維の方向を判定するステップとをさらに含む。例えば、いくつかの実施態様では、構成部品は、境界プライが内側プライ上にレイアップされるときにプリフォーム状態であってもよい。境界プライがレイアップされた後、その結果生じた、内側プライおよび境界プライの両方を含むプリフォームは圧密化処理を受ける。例えば、プリフォーム構成部品は、オートクレーブ内に入れられて未焼結構成部品を形成することができる。その後、未焼結構成部品は炉内に置かれてバーンアウト処理を受けて過剰なバインダなどをバーンアウトすることができる。次いで、その時点で多孔質な構成部品は高密度化処理を受けることができる。例えば、構成部品は、一片または一切れのケイ素とともに炉内に置かれて、少なくともケイ素で構成部品を溶融含侵するように焼くことができる。次いで、その結果生じた複合材構成部品は、構成部品を所望の形状に加工するように境界積層体の少なくとも一部分を仕上げ加工することができる。加工後、加工された領域に沿って視認できる繊維の向きが判定される。加工された領域に沿って視認できる繊維が基準方向に沿う向きであれば、下にある構造内側プライは加工され、したがって、傷ついたと判定することができる。一方、加工された領域に沿って視認できる繊維が基準方向に沿う向きでなければ、下にある構造内側プライは加工されず、したがって、傷ついていないと判定することができる。さらに、境界プライはセラミックマトリックス内に埋め込まれた強化繊維を含むので、接触境界部は構造的に強化される。接触境界部は、互いから、および下にある内側プライからずれた繊維を有する交互に配置されたプライで特に強化することができる。
【００６１】
いくつかの実施態様では、構成部品はその接触面に沿って損傷を受ける。このような実施態様では、本方法は、損傷した領域を加工するステップを含む。例えば、これは、境界プライ、およびいくつかの例では、構造内側プライを除去するステップを含むことができる。損傷領域が除去されると、１つまたは複数の境界プライを、（３０２）において、上記のような態様でレイアップすることができる。その後、構成部品および追加した境界プライは圧密化処理を受けることができる。これは、構成部品をオートクレーブ内に置くステップを含むことができる。次いで、未焼結構成部品は、上記のように、バーンアウト処理および溶融含侵処理を受けることができる。次いで、構成部品は、構成部品を所望の形状にするように境界プライに沿って仕上げ加工することができる。その後、構成部品を目視検査することができ、その結果、繊維の向きを判定することができる。繊維の向きに基づいて、構成部品を加工し過ぎたかどうかを容易に判定することができる。
【００６２】
本明細書では、最良の態様を含む例を用いて本発明を開示し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本発明を実施できるようにしている。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図されている。
【００６３】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、基準方向（ＲＤ）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の内側プライ（１２２）から形成された内側積層体（１２０）と、
セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の境界プライ（１３２）から形成された境界積層体（１３０）を備えた接触境界部（１１０）であって、前記外側積層体（１３０）が前記内側積層体（１２０）上に配置された、接触境界部（１１０）と
を備える構成部品（１００）。
［実施態様２］
前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）の前記強化繊維（１２４）が炭化ケイ素繊維を含み、前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）の前記セラミックマトリックス材料（１２６）が炭化ケイ素を含む、実施態様１に記載の構成部品（１００）。
［実施態様３］
前記１つまたは複数の内側プライ（１２２）の前記強化繊維（１２４）が炭化ケイ素繊維を含み、前記１つまたは複数の内側プライ（１２２）の前記セラミックマトリックス材料（１２６）が炭化ケイ素を含む、実施態様１に記載の構成部品（１００）。
［実施態様４］
前記外側積層体（１３０）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）を挿入した１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）とを含み、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられた、実施態様１に記載の構成部品（１００）。
［実施態様５］
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から約９０度（９０°）ずれている、実施態様４に記載の構成部品（１００）。
［実施態様６］
前記基準方向（ＲＤ）がゼロ度基準方向（ＲＤ）を定め、前記第１の方向（Ｄ１）が、前記基準方向（ＲＤ）からゼロ度（０°）と９０度（９０°）の間でずれており、前記第２の方向（Ｄ２）が、前記基準方向（ＲＤ）から９０度（９０°）と１８０度（１８０°）の間でずれている、実施態様４に記載の構成部品（１００）。
［実施態様７］
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から少なくとも４５度（４５°）ずれている、実施態様４に記載の構成部品（１００）。
［実施態様８］
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記基準方向（ＲＤ）から約４５度（４５°）ずれており、前記第２の方向（Ｄ２）が、前記基準方向（ＲＤ）から約３１５度（３１５°）ずれている、実施態様４に記載の構成部品（１００）。
［実施態様９］
前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）と、第３の方向（Ｄ３）と、第４の方向（Ｄ４）とを含み、前記境界積層体（１３０）が、それぞれが前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）を備えた第１の層（１４６）および第２の層（１４８）を備え、前記第１の層（１４６）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）を挿入した１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記第２の層（１４８）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第３のプライ（１４２）と、前記１つまたは複数の第３のプライ（１４２）を挿入した１つまたは複数の第４のプライ（１４４）とを備え、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第３のプライ（１４２）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第３の方向（Ｄ３）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第４のプライ（１４４）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第４の方向（Ｄ４）に沿って配向させられ、前記第１、第２、第３、および第４の方向（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）が異なる方向である、実施態様１に記載の構成部品（１００）。
［実施態様１０］
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から約９０度（９０°）ずれており、前記第３の方向（Ｄ３）が、前記第４の方向（Ｄ４）から約９０度（９０°）ずれている、実施態様９に記載の構成部品（１００）。
［実施態様１１］
前記第１の方向（Ｄ１）、前記第２の方向（Ｄ２）、前記第３の方向（Ｄ３）、および前記第４の方向（Ｄ４）が、互いから、および前記基準方向（ＲＤ）から少なくとも１０度（１０°）ずれている、実施態様９に記載の構成部品（１００）。
［実施態様１２］
前記構成部品（１００）がガスタービンエンジン（１０）のタービンブレード（７０）である、実施態様１に記載の構成部品（１００）。
［実施態様１３］
前記タービンブレード（７０）が、ダブテール（９２）を備えるシャンク（８２）を備え、前記ダブテール（９２）が、圧力側（９４）と、前記圧力側（９４）の反対側の負圧側（９６）とを有し、接触面（９８）が、前記ダブテール（９２）の前記圧力側（９４）および前記負圧側（９６）のうちの一方によって画定され、前記境界積層体（１３０）が、前記接触面（９８）の少なくとも一部分に沿って前記内側積層体（１２０）上に配置された、実施態様１２に記載の構成部品（１００）。
［実施態様１４］
基準方向（ＲＤ）を定める構成部品（１００）であって、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の内側プライ（１２２）からなる内側積層体（１２０）を備えた構成部品（１００）のための接触境界部（１１０）を製作するための方法（３００）であって、
セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）からずれた方向に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の境界プライ（１３２）をレイアップするステップであって、前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、前記内側積層体（１２０）上に配置された境界積層体（１３０）を形成する、ステップ
を含む方法（３００）。
［実施態様１５］
前記外側積層体（１３０）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）とを含み、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられ、前記第１の方向（Ｄ１）が前記第２の方向（Ｄ２）とは異なり、前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）のレイアップ時、前記境界プライ（１３２）が、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）が前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）と交互に配置されるようにレイアップされる、実施態様１４に記載の方法（３００）。
［実施態様１６］
前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）から約９０度（９０°）ずれている、実施態様１５に記載の方法（３００）。
［実施態様１７］
前記方向が、第１の方向（Ｄ１）と、第２の方向（Ｄ２）と、第３の方向（Ｄ３）と、第４の方向（Ｄ４）とを含み、前記外側積層体（１３０）が、それぞれが前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）よりなる第１の層（１４６）および第２の層（１４８）を備え、前記第１の層（１４６）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）を挿入した１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備え、前記第２の層（１４８）の前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）が、１つまたは複数の第３のプライ（１４２）と、前記１つまたは複数の第３のプライ（１４２）を挿入した１つまたは複数の第４のプライ（１４４）とを備え、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）の前記強化繊維（１２４）が、マトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第３のプライ（１４２）の前記強化繊維（１２４）が、マトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第３の方向（Ｄ３）に沿って配向させられ、前記１つまたは複数の第４のプライ（１４４）の前記強化繊維（１２４）が、セラミックマトリックス材料（１２６）内に埋め込まれ、前記基準方向（ＲＤ）に関して前記第４の方向（Ｄ４）に沿って配向させられ、前記第１、第２、第３、および第４の方向（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）が異なる方向である、実施態様１４に記載の方法（３００）。
［実施態様１８］
前記１つまたは複数の境界プライ（１３２）をレイアップするステップの後、
前記構成部品（１００）を圧密化するステップと、
前記構成部品（１００）をバーンアウトするステップと、
前記構成部品（１００）を高密度化するステップと、
前記構成部品（１００）を前記境界積層体（１３０）の少なくとも一部分に沿って加工するステップと、
前記強化繊維（１２４）の方向を判定するステップと
をさらに含む実施態様１４に記載の方法（３００）。
［実施態様１９］
前記構成部品（１００）が接触面（９８）を画定し、前記境界積層体（１３０）が、前記接触面（９８）の少なくとも一部分に沿って前記内側積層体（１２０）上に配置された、実施態様１４に記載の方法（３００）。
［実施態様２０］
セラミックマトリックス材料から形成され、圧力側（８６）と、前記圧力側（８６）の反対側の負圧側（８８）とを有するダブテール（９２）を備えたシャンク（８２）を備えたタービンブレード（７４）であって、前記ダブテール（９２）の前記圧力側（８６）および前記負圧側（８８）のうちの少なくとも一方が接触面を画定し、
基準方向（ＲＤ）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有する１つまたは複数の内側プライ（１２２）から形成された内側積層体（１２０）と、
前記接触面（９８）の少なくとも一部分に沿って前記内側積層体（１２０）上に配置され、１つまたは複数の第１のプライ（１３８）と、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）を挿入した１つまたは複数の第２のプライ（１４０）とを備えた１つまたは複数の境界プライ（１３２）から形成された境界積層体（１３０）を備えた接触境界部（１１０）と
を備えるタービンブレード（７４）であり、前記１つまたは複数の第１のプライ（１３８）が、前記基準方向（ＲＤ）に関して第１の方向（Ｄ１）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有し、前記１つまたは複数の第２のプライ（１４０）が、前記基準方向（ＲＤ）に関して第２の方向（Ｄ２）に沿って配向させられた強化繊維（１２４）を有し、前記第１の方向（Ｄ１）が前記基準方向（ＲＤ）からずれており、前記第２の方向（Ｄ２）が前記基準方向（ＲＤ）からずれており、前記第１の方向（Ｄ１）が、前記第２の方向（Ｄ２）に対して実質的に垂直である、タービンブレード（７４）。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ターボファンジェットエンジン
１２  長手方向または軸方向の中心線
１４  ファンセクション
１６  コアタービンエンジン
１８  外側ケーシング
２０  入口
２２  低圧圧縮機
２４  高圧圧縮機
２６  燃焼セクション
２８  高圧タービン
３０  低圧タービン
３２  ジェット排気セクション
３４  高圧シャフト／スプール
３６  低圧シャフト／スプール
３８  ファン
４０  ブレード
４２  ディスク
４４  作動部材
４６  動力歯車装置
４８  ナセル
５０  ファンケーシングまたはナセル
５２  出口案内翼
５４  下流セクション
５６  バイパス空気流通路
５８  空気
６０  入口
６２  空気の第１の部分
６４  空気の第２の部分
６６  燃焼ガス
６８  ステータベーン（ＨＰＴ）
７０  タービンロータブレード（ＨＰＴ）
７２  ステータベーン（ＬＰＴ）
７４  タービンロータブレード（ＬＰＴ）
７６  ファンノズル排気セクション
７８  高温ガス通路
８０  エーロフォイル
８２  シャンク
８４  エーロフォイル先端
８６  圧力側（エーロフォイル）
８８  負圧側（エーロフォイル）
９０  プラットフォーム
９２  ダブテール
９４  圧力側（シャンク）
９６  負圧側（シャンク）
９８  接触面
１００  構成部品
１１０  接触境界部
１２０  内側積層体
１２２  内側プライ
１２３  外側プライ
１２４  強化繊維
１２６  マトリックス材料
１３０  外側積層体
１３２  境界プライ
１３４  強化繊維
１３６  マトリックス材料
１３８  第１のプライ
１４０  第２のプライ
１４２  第３のプライ
１４４  第４のプライ
１４６  第１の層
１４８  第２の層
ＣＷ  時計回り方向
ＣＣＷ  反時計回り方向
ＲＤ  基準方向
Ｄ１  第１の方向
Ｄ２  第２の方向
Ｄ３  第３の方向
Ｄ４  第４の方向
Ｒ  半径方向
Ａ  軸方向
【図１】
2019089693.tif 000003
【図２】
2019089693.tif 000004
【図３】
2019089693.tif 000005
【図４】
2019089693.tif 000006
【図５】
2019089693.tif 000007
【図６】
2019089693.tif 000008
【図７】
2019089693.tif 000009
【外国語明細書】
2019089693000001.pdf