(57)【要約】本開示は、一般に、耐摩耗性タービンファンブレードであって、タービンファンブレードの基部に接着された複合潤滑シートを有し、かつ高温時の摩擦特性が改善されたタービンファンブレードに関する。
2015517622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性タービンファンブレードであって、
前記タービンファンブレードの基部に接着された複合潤滑シートを含み、
前記複合潤滑シートは、
少なくとも部分的に樹脂が含浸され、芳香族ポリアミドヤーンと、前記芳香族ポリアミドヤーンおよび低摩擦ヤーンを有する混合ヤーンとを含む布と、
前記布の一方の面に接着された金属層と、
を含む、耐摩耗性タービンファンブレード。
【請求項２】
前記タービンファンブレードが、ディスクローター、ローターアセンブリおよびタービンエンジンからなる群から選択される機械の一体化部品である、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項３】
前記タービンファンブレードが、タービンエンジンの一体化部品である、請求項２に記載のタービンファンブレード。
【請求項４】
前記タービンファンブレードが、チタン、アルミニウム、スチール、ニッケル、およびそれらの合金からなる群から選択される金属を含む、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項５】
前記タービンファンブレードがチタンである、請求項４に記載のタービンファンブレード。
【請求項６】
前記樹脂がフェノール−ホルムアルデヒド樹脂である、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項７】
前記芳香族ポリアミドヤーンが、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレンイソフタルアミド）、それらの組み合わせ、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項８】
前記低摩擦ヤーンが、グラファイト繊維またはフルオロポリマー繊維を含む、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項９】
前記フルオロポリマー繊維がポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項８に記載のタービンファンブレード。
【請求項１０】
前記金属層が、チタン、アルミニウム、スチールおよびニッケルからなる群から選択される金属である、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項１１】
前記金属層がチタンである、請求項１０に記載のタービンファンブレード。
【請求項１２】
前記金属層が、約５０ミクロン〜約２５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載のタービンファン。
【請求項１３】
前記金属層は、ＡＳＴＭ  Ｅ−３８４に従って、荷重約１００ｇを約２０秒間適用したとき、約３０以上のビッカース硬さＨＶを有する、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項１４】
前記複合潤滑シートは、約１２７ミクロン／分で約４５０ＭＰａまで押圧することによって圧力を加え、その後解放したとき、０．１％〜約２０％の範囲の圧縮率を有する、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項１５】
前記複合潤滑シートが、前記布と前記金属層との間に接着層をさらに含み、接着層が、熱可塑性接着剤または熱硬化性接着剤からなる群から選択される接着剤を含む、請求項１に記載のタービンファンブレード。
【請求項１６】
少なくとも１つのタービンファンブレードを含むタービンエンジンであって、
前記少なくとも１つのタービンファンブレードの基部に複合潤滑シートが接着され、
前記複合潤滑シートは、
少なくとも部分的に樹脂が含浸され、芳香族ポリアミドヤーンと、前記芳香族ポリアミドヤーンおよび低摩擦ヤーンを有する混合ヤーンとを含む布と、
前記樹脂含浸布の一方の面に接着された金属層と、
を含む、タービンエンジン。
【請求項１７】
前記芳香族ポリアミドヤーンが、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレンイソフタルアミド）、それらの組み合わせ、およびそれらのコポリマーからなる群から選択され、かつ
前記低摩擦ヤーンが、グラファイトまたはフルオロポリマーを含む、請求項１６に記載のタービンエンジン。
【請求項１８】
前記金属層が、チタン、アルミニウム、スチールおよびニッケルからなる群から選択される金属である、請求項１６に記載のタービンエンジン。
【請求項１９】
前記金属層は、ＡＳＴＭ  Ｅ−３８４に従って、荷重約１００ｇを約２０秒間適用したとき、約３０以上のビッカース硬さＨＶを有する、請求項１６に記載のタービンエンジン。
【請求項２０】
前記複合潤滑シートは、約１２７ミクロン／分で約４５０ＭＰａまで押圧することによって圧力を加え、その後解放したとき、０．１％〜約２０％の範囲の圧縮率を有する、請求項１６に記載のタービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、耐摩耗性タービンファンブレードに係り、より詳しくは、その基部に複合潤滑シートが接着された耐摩耗性タービンファンブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
耐摩耗性タービンファンブレードは、一般に、高負荷および／または高摩擦力の下に、他の物体と継続的に接触したときに、それらの相対的な動きによって摩擦や摩耗が生ずるのを防止または低減するために使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の第１の態様は、耐摩耗性タービンファンブレードであって、タービンファンブレードの基部に接着された複合潤滑シートを含み、その複合潤滑シートは、少なくとも部分的に樹脂が含浸され、芳香族ポリアミドヤーンと、芳香族ポリアミドヤーンおよび低摩擦ヤーンを有する混合ヤーンとを含む布と、その布の一方の面に接着された金属層とを含む、耐摩耗性タービンファンブレードに関する。
【０００４】
本発明の第２の態様は、その基部に複合潤滑シートが接着された少なくとも１つのタービンファンブレードを含むタービンエンジンであって、その複合潤滑シートは、少なくとも部分的に樹脂が含浸され、芳香族ポリアミドヤーンと、芳香族ポリアミドヤーンおよび低摩擦ヤーンを有する混合ヤーンとを含む布と、その樹脂含浸布の一方の面に接着された金属層とを含む、タービンエンジンに関する。
【０００５】
本発明のこれらの、また他の特徴は、本発明の各種実施形態を示した添付の図面を用いて本発明の各種態様を詳細に説明した以下の記載により、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本開示の耐摩耗性タービンファンブレードの一実施形態を示す。
【図２】図２は、ディスクローターと共に使用されている耐摩耗性タービンファンブレードの一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
なお、本発明の図面は正確な縮尺とされていないことに留意されたい。図面は単に本発明の代表的な態様を示すことを意図したものであり、したがって、本発明の範囲を限定するものではない。図面では、図面間の同様の符号は同様の要素を示す。
【０００８】
航空宇宙産業、特に、タービンエンジンで使用されるファンブレードは、ファンブレードと、ファンブレードと接する他の物体との間で高圧負荷と高摩擦力を受けることが多く、それにより、タービンエンジンでは、ファンブレードおよび／または物体の疲労性応力のために、表面が摩耗しクラックが形成される。ファンブレードおよび／またはファンブレードと接する物体の寿命を向上させるため、タービンエンジンのメンテナンス期間を短縮するため、ならびにそのようなファンブレードが組み込まれた装置、アセンブリ、飛行機などの動作時間を長くするために、ファンブレードの耐摩耗性を向上させることが求められている。摩耗とは、固体表面の特性が、他の表面の作用によって低下することを意味する。低下する特性としては、厚さ、平滑性、硬さ、強度、および／または完全性を挙げ得るが、これらに限定はされない。ファンブレードの耐摩耗性は、金属層を有する複合潤滑シートを、ファンブレードの基部に接着させることによって、向上または増大させ得ることを見出した。
【０００９】
本開示による耐摩耗性タービンファンブレードの一実施形態を図１に示す。図１を参照すると、その上に複合潤滑シート（ＣＬＳ）８が接着された耐摩耗性タービンファンブレード２が示されている。詳しくは、ＣＬＳ８は、タービンファンブレード２の基部９に接着されている。符号５は、タービンファンブレード２が、符号５を超えて続き、より大きく完全なタービンファンブレードを形成し得ることを暗に示している。タービンファンブレード２は、タービンエンジン、ディスクローターおよびディスクローターアセンブリに一体化した構成要素であり得る。タービンファンブレード２は、チタン、アルミニウム、スチール、ニッケルおよびそれらの合金から選択される金属を含み得る。一実施形態では、タービンファンブレード２はチタンを含み得る。他の実施形態では、タービンファンブレード２はスチールを含み得る。他の実施形態では、タービンファンブレード２はアルミニウムを含み得る。
【００１０】
ＣＬＳ８は、布６と、布６の一方の面に接着された金属層７とを含み得る。布６は少なくとも部分的に樹脂を含浸しており、かつ芳香族ポリアミドヤーンと、芳香族ポリアミドヤーンおよび低摩擦ヤーンを有する混合ヤーンとを含み得る。芳香族ポリアミドヤーンは、布を作るために使用される、芳香族ポリアミドを含む繊維を含む、束にされた複数の繊維であり得る。芳香族ポリアミドヤーンは、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレンイソフタルアミド）、それらの組み合わせ、およびそれらのコポリマー（但し、これらに限定されない）から作られたヤーンを含み得る。
【００１１】
低摩擦ヤーンは、それ自身に対する摩擦係数（ＣＯＦ）が、芳香族ポリアミドヤーンのそれ自身に対するＣＯＦより小さいヤーンであり得る。低摩擦ヤーンはグラファイトまたはフルオロポリマーを含み得る。一実施形態では、低摩擦ヤーンはグラファイト繊維またはフルオロポリマー繊維を含み得る。一実施形態では、フルオロポリマー繊維はポリテトラフルオロエチレン繊維であり得る。樹脂含浸布６は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂（但し、これらに限定されない）から選択される樹脂を少なくとも部分的に含浸し得る。一実施形態では、フェノール樹脂はフェノール−ホルムアルデヒドを含み得る。
【００１２】
金属層７は、チタン、アルミニウム、スチールおよびニッケルから選択される金属を含み得る。一実施形態では、金属層７はチタンであり得る。他の実施形態では、金属層７はスチールであり得る。金属層７は、約２０ミクロン〜約１，０００ミクロンの範囲の厚さを有し得る。一実施形態では、金属層７は、約５０ミクロン〜約２５０ミクロンの範囲の厚さを有し得る。他の実施形態では、金属層７は、約７０ミクロン〜約１００ミクロンの範囲の厚さを有し得る。他の実施形態では、金属層７は、約９０ミクロンの厚さを有し得る。
【００１３】
金属層７は、金属箔の形態であり得る。一実施形態では、金属箔は、チタン、アルミニウム、スチールまたはニッケルの薄い柔軟性を有するシートであり得る。一実施形態では金属層７は、チタン箔であり得る。他の実施形態では、金属箔は、約２０ミクロン〜約１，０００ミクロンの範囲の厚さを有し得る。他の実施形態では、金属箔は、約５０ミクロン〜約２５０ミクロンの範囲の厚さを有し得る。他の実施形態では、金属箔は、約７０ミクロン〜約１００ミクロンの範囲の厚さを有し得る。他の実施形態では、金属箔は、約９０ミクロンの厚さを有し得る。金属層７は樹脂含浸布６の一方の面に接着され得る。
【００１４】
一実施形態では、金属層７は、単一の金属元素を含む純金属であり得る。他の実施形態では、金属層７は、２種以上の金属元素を含む金属合金であり得る。２種以上の金属元素が金属７の一部であるとき、いかなる元素も重量パーセントにおいてより多い、または優勢な元素であり得る。金属層７に含まれる元素の実施形態としては、チタン、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、タングステン、モリブデン、錫およびコバルト（但し、これらに限定されない）が挙げられる。上記の元素のいずれもが、重量パーセントにおいてより多い、または優勢な元素であり得る。
【００１５】
金属層７は、ＡＳＴＭ  Ｅ−３８４に従って、荷重１００ｇを２０秒間適用したとき,約３０以上のビッカース硬さＨＶを有し得る。一実施形態では、金属層７は、約１００以上のビッカースＨＶを有し得る。他の実施形態では、金属層７は、約２００以上のビッカースＨＶを有し得る。他の実施形態では、金属層７は、約３００以上のビッカースＨＶを有し得る。
【００１６】
チタン金属層７を有する複合潤滑シート８の例は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、製品グレードのＶｅｓｐｅｌ（登録商標）ＡＳＢ−０６７０である。他の製品グレードのＶｅｓｐｅｌ（登録商標）複合潤滑シート８は、スチール、アルミニウムまたはニッケルの金属層７を含み得る。
【００１７】
複合潤滑シート（ＣＬＳ）８は、３０ミクロン〜３ｍｍの範囲の厚さを有し得る。実施形態では、ＣＬＳ８は、５０ミクロン〜１ｍｍの範囲の厚さを有し得る。他の実施形態では、厚さは１００ミクロン〜７５０ミクロンの範囲であり得る。
【００１８】
ＣＬＳ８は、約１２７ミクロン／分で約４５０ＭＰａまで押圧することによって圧力を加え、その後解放したとき、０．１％（０．００１）〜約２０％（０．２０）の範囲の圧縮率を有し得る。圧縮率とは、特定の条件下での圧縮によって減少した厚さの割合をいう。一実施形態では、複合潤滑シート８は、１％（０．０１０）〜約５．７％（０．０５７）の範囲の圧縮率を有し得る。他の実施形態では、圧縮率は、１．３％（０．０１３）〜約３％（０．０３０）の範囲であり得る。上記圧縮率の実施形態は、約１２７ミクロン／分で約４５０ＭＰａまで押圧することによって圧力を加え、その後解放して測定され得る。
【００１９】
ＣＬＳ８は、耐摩耗性タービンファンブレード２を形成するため、タービンファンブレード基部９に接着され得る。ＣＬＳ８の接着は、物理的または化学的結合によって達成され得る。また、熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、およびこの技術分野で知られている他の接着剤などの接着剤も使用し得る。特に、金属層７は、ブレード基部９に接着され得る。一実施形態では、熱硬化性接着剤はエポキシ系接着剤であり得る。接着剤層は、約２ミクロン〜２，０００ミクロンの範囲の厚さを有し得る。一実施形態では、厚さは、約１０ミクロン〜１００ミクロンの範囲であり得る。他の実施形態では、厚さは、約２０ミクロン〜８０ミクロンの範囲であり得る。
【００２０】
ＣＬＳ８をブレード基部９に接着する前に、ブレード基部９に接着させる金属層７の表面、および／またはブレード基部９の表面を、表面処理してもよい。表面処理は、金属表面を処理するために、この分野で知られた任意の方法により行うことができる。一実施形態では、表面処理はピーニング法によって行うことができる。ピーニング法の代表的な方法としては、多数の小粒子を表面に衝突させる方法が挙げられる。ピーニング法の一例として、ショットピーニングが挙げられる。ショットピーニングされ、粗面化された表面は、表面に小さな穴が形成されることによって確認できる特徴的な粗さを有し得る。他の実施形態では、表面処理は、ブレード基部９に接着させる金属層７の表面をサンドブラストすること、および／またはブレード基部９の表面をサンドブラストすることを含み得る。他の実施形態では、表面処理は、ブレード基部９に接着させる金属層７の表面を化学エッチングすること、および／またはブレード基部９の表面を化学エッチングすることを含み得る。他の実施形態では、表面処理は、ブレード基部９に接着させる金属層７の表面をベルト研削すること、および／またはブレード基部９の表面をベルト研削することを含み得る。
【００２１】
金属層７の表面、および／またはブレード基部９の表面を処理するため、上記表面処理を組み合わせて行い得る。例えば、ブレード基部９に接着させる金属層７の表面をまずショットピーニングし、その後、ショットピーニングされた表面を、ブレード基部９に接着する前に、サンドブラスト処理により処理してもよい。
【００２２】
通常の使用においては、本明細書に開示した耐摩耗性タービンファンブレード２は、一般に、複合潤滑シート８の樹脂含浸布６を介して、高圧負荷の下で、かつ振動、往復および／または円運動の下で、他の物体との持続的な接触および運動状態に置かれ得る。高圧負荷は、約１００ＭＰａ〜約６００ＭＰａの範囲であり得る。他の物体と持続的接触状態にある耐摩耗性タービンファンブレード２は、０．０１〜０．１の範囲の摩擦係数（ＣＯＦ）を有し得る。一実施形態では、ＣＯＦは、約０．０５未満であり得る。他の実施形態では、ＣＯＦは０．０４未満であり得る。
【００２３】
耐摩耗性タービンファンブレード２の有用性は、制御された圧力および摩耗条件下、ＣＬＳ８の耐久性を測定することによって示され得る。圧力下の摩耗は、例えば、既知の粗さを有するチタンブロックなどの、摩耗する表面を有する物体を用意し、摩耗する表面に複合潤滑シート８を接着し（この接着は金属層７と摩耗するチタン表面との間で行われる）、他のチタンブロックなどの、摩耗表面を有する物体を用意し、約２１０ＭＰａ〜約５００ＰＭａの範囲の圧力の下、ＣＬＳ８の樹脂含浸布６と他の物体の摩耗表面の位置合わせを行い、そしてＣＬＳ８の樹脂含浸布６を、他の物体の表面と持続的に接触させることによって示され得る。
【００２４】
本開示は、以下の実施例によりさらに定義し得る。以下の実施例は、本開示の実施形態を示すものではあるが、説明のためにのみ提示されるものであることは理解されるべきである。上記考察と以下の実施例から、当業者であれば、本開示の本質的特徴を確認することができ、この開示の精神と範囲から逸脱することなく、各種の使用および条件に適合するよう、本開示に各種の変更および修正を加えることができる。
【００２５】
複合潤滑シート（ＣＬＳ）８の金属層７に対するビッカース硬度（ＨＶ）を表１に示す。表１に示した値は、金属箔の形態の金属層７に対するものである。ビッカース硬度はＡＳＴＭ  Ｅ−３８４に記載されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。特に断わらない限り、表１のＨＶは、１００グラムの力を２０秒間加えて測定した、ＨＶ  ０．１／２０を意味する。
【００２６】
【表１】
2015517622.tif 000003
【００２７】
本開示のＣＬＳ８は、圧縮力による圧潰に耐性を有し得る。一実施形態では、圧力への耐性に対する適切な試験は、強い圧縮力が生み出す圧縮係数を決定することである。表２に、各種金属層７を有するＣＬＳ８に対する圧縮率の百分率値と、比較用のために金属層を含まないＣＬＳ８の記載項目（１０）を示す。
【００２８】
【表２】
2015517622.tif 000004
【００２９】
表２において、ＣＬＳ試験試料２、３および４は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、製品グレードのＶｅｓｐｅｌ（登録商標）ＡＳＢ−０６７０を代表する試料であり、金属層はチタンである。ＣＬＳ試験試料１、５および６は、製品グレードの別のＶｅｓｐｅｌ（登録商標）複合潤滑シート８を代表する試料であり、金属層７はスチール（Ｆｅ）およびアルミニウムである。ＣＬＳ試験試料Ｃ１は、金属層７を有さない比較用試料である。
【００３０】
ＣＬＳ８の圧縮率の百分率値は、ミツトヨＩＰ５４マイクロメータ、および８８００コントローラーを具備したＩｎｓｔｒｏｎ１３３２疲労試験機を使用して測定した。ミツトヨＩＰ５４マイクロメータは、最初に約２５ｍｍ×約２５ｍｍの正方形のＣＬＳの初期厚さを測定することにより、ＣＬＳの厚さを測定するために使用した。Ｉｎｓｔｒｏｎ１３３２疲労試験機は、正方形ＣＬＳに圧縮荷重を加えるために使用した。測定した正方形ＣＬＳは、その後、インストロン１３３２疲労試験機を使用して、０．０５インチ／分（１２７０ミクロン／分）で、１０ｍｍ×１０ｍｍのショットピーニング処理表面を有するＴｉブロックにより４５０ＭＰａにまで圧縮した。４５０ＭＰａの圧力に到達したところで、圧力を開放し、１分以内にミツトヨＩＰ５４マイクロメータを使用して正方形ＣＬＳの最終厚さを測定した。
【００３１】
本開示のＣＬＳ８は、圧縮力による圧潰や擦り／摩擦力による摩耗に対する耐性を有し得る。一実施形態では、圧縮力および同時に加わる摩擦力に対する適切な耐性試験は、破壊の前にＣＬＳ８が耐え得る最小ストローク数を測定することである。チタン金属層７を有するＣＬＳ８と、比較のために金属層を含まないＣＬＳ８の最少ストローク数を表３に示す。
【００３２】
【表３】
2015517622.tif 000005
【００３３】
表３では、ＣＬＳ試験試料１および２は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、製品グレードのＶｅｓｐｅｌ（登録商標）ＡＳＢ−０６７０を代表する試料であり、金属層はチタンである。ＣＬＳ試験試料Ｃ１は、比較用試料であり、これは金属層７を有さない。
【００３４】
金属基材と共に使用しているＣＬＳ８の最少ストローク数は、８８００コントローラーを具備したインストロン１３２１疲労試験機を使用して測定した。最少ストローク数は、ＣＬＳ８の樹脂含浸布層６に対する物品の相対的な動きによってなされる、１０Ｈｚで往復運動する、長さ１．２ｍｍの試験ストロークの数として報告した。
【００３５】
圧力下における摩耗の評価に先立って、ＣＬＳ８の樹脂含浸布層６に、フルオロケミカル含有潤滑剤を、樹脂含浸布層６の表面に潤滑剤を噴霧または塗付することにより、軽くコーティングした。噴霧またはコーティングにより、薄い半透明から不透明の潤滑剤のコーティングが形成される。
【００３６】
ＣＬＳ８を、例えば、ＣＡ州、ＩｒｖｉｎｅのＮｅｗｐｏｒｔ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｉｎｃから入手可能な、ＮＢ  １０１などのエポキシ系接着剤により、静止した金属基材に接着した。静止金属基材は、サンドブラスト処理した２０ｍｍ×２０ｍｍのチタンブロックであり、ロックウェル硬さＣ３３のピーニング硬化した１つの面を有した。ＣＬＳ８の樹脂含浸布層６をチタンブロックとは反対側に向けて、ＣＬＳ８の金属層をチタンブロックに接着した。接着剤を、９０分間で約７９℃までの第１の加熱工程と、その後の１時間で約１４９℃までの第２の加熱工程を含む低圧下（約５ｐｓｉ）においてオーブンで硬化させた。その後、ＣＬＳ８を上に向けて、チタンブロックをＩｎｓｔｒｏｎ１３２１の下側キャリヤーに載置した。
【００３７】
約１０ｍｍ×１０ｍｍおよびミクロンの大きさのピーニング硬化表面（ロックウェル硬さＣ３３）を有する第２のチタンブロックをＩｎｓｔｒｏｎ１３２１の上側キャリヤーに載置し、下側キャリヤーのチタンブロックの中央に配置したＣＬＳ８と平行で可逆的に接触させるようにした。ブロック間の圧力を４００ＭＰａに上昇させ、１．２ｍｍ長のストロークで、毎秒前方へ１０回、後方へ１０回のストローク割合で往復運動ストロークを加えた。試験は、破壊が始まるまで、すなわち、１０ｍｍ×１０ｍｍのチタンブロックの角がＣＬＳ８の樹脂含浸布層６を貫通するまで行った。最小ストローク数は、試験片が破壊するまでのストロークの数を表す。最小ストローク数が大きいほど、ＣＬＳ８の性能は良好である。
【００３８】
チタンの金属層を有するＣＬＳ試験試料１および２（製品グレードＶｅｓｐｅｌ（登録商標）ＡＳＢ−０６７０）と、金属層を有さない比較用試験試料Ｃ１を比較すると、試験試料１および２では耐摩耗性が約１００倍向上した。試験条件下では、最小ストロークが１０，０００を超える値は、例えばエンジンのメンテナンスサイクルの間を持ちこたえるだけの耐久性があることを示す。
【００３９】
本発明に係る耐摩耗性タービンファンブレードの他の実施形態を図２に示す。図１および２を参照すると、タービンファンブレードの基部９に接着された複合潤滑シート（ＣＬＳ）８を有する耐摩耗性タービンファンブレード２が示されている。タービンファンブレード２は、タービンエンジンに一体化した構成要素であり得る。タービンファンブレード２とＣＬＳ８の実施形態については既に記載しており、それらの全体が参照によりここに組み込まれる。
【００４０】
ＣＬＳ８は、例えばディスクローター２６と共に使用されるときに、ファンブレード基部９を劣化から保護し得る。タービンエンジンの動作中にファンブレード基部９とディスクローター２６の間に生じる力と負荷については、当該技術分野で知られている。複合潤滑シート８の性能特性については既に記載しており、それらの全体が参照によりここに組み込まれる。行われた性能試験は、タービンエンジン動作中のファンブレード基部９とディスクローター２６間に生じた力および負荷を示している。他の実施形態では、ＣＬＳ８はシムなどの金属基材、金属層、またはファンブレード基部９に既に接着されている他の任意の部品に接着させ得る。シム、金属層などは、チタンまたはスチールから選択される金属を含み得る。
【００４１】
本発明に係るタービンエンジンの実施形態について記載する。タービンエンジンは、その上に複合潤滑シートが接着された少なくとも１つのタービンファンブレードを含み得る。複合潤滑シートの実施形態および性能特性については既に記載しており、それらの全体が参照によりここに組み込まれる。その中に複合潤滑シートが接着されたタービンファンブレードの実施形態については既に記載した。
【００４２】
本明細書では、用語「第１の」、「第２の」などは、順序、量または重要性を示すものではなく、１つの構成要素を他と区別するために使用され、また本明細書では、用語「ａ」および「ａｎ」は量的限定を示すのではなく、言及された項目が少なくとも１つ存在することを示すものである。量と共に使用される修飾語の「約」は包括的な状態値であり、文脈により示された意味を有する（例えば、特定の量の測定に伴う誤差の程度を含む）。本明細書で使用される接尾辞「（ｓ）」は、それが修飾する用語の単数形および複数形の両者を含むことを意図しており、それにより、その用語の一つ以上を含む（例えば、金属（ｔｈｅ  ｍｅｔａｌ）（ｓ）は１種以上の金属（ｍｅｔａｌｓ）を含む）。本明細書で開示している範囲は、その両端を含み、独立して組み合わせられる（例えば、「約２５重量％まで、より詳しくは約５重量％〜約２０重量％」の範囲は、「約５重量％〜約２５重量％」の範囲の端点および中間の全ての値を包含するなど）。
【００４３】
本明細書には各種の実施形態を記載しているが、当業者であれば、構成要素の各種実施形態、そこに加えられる変形または改良を考案することができ、それらが本発明の範囲内にあることは、明細書から理解されよう。さらに、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、本発明の実質的範囲から逸脱することなく、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明が、本発明の実施のために考えられた最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲に入る全ての実施形態を含むことを意図している。
【図１】
2015517622.tif 000006
【図２】
2015517622.tif 000007
【国際調査報告】
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