(57)【要約】【課題】  ターボ機械のブレードやベーンなどにおける、砂塵に関連した疲労に耐久できるように設計されたサーマルバリアコーティングを提供する。【解決手段】  ターボ機械の物品をコーティングする方法が、物品に任意選択的にボンディングコート層を適用し（ステップ１０）、物品にセラミックベースの化合物層を適用し（ステップ１２）、この上に保護層を形成するように少なくとも一つの不活性化合物を適用し（ステップ１４）、任意選択的にコーティングされた物品を硬化処理し（ステップ１６）、任意選択的にこの物品を乾燥させる（ステップ１８）ステップを備える。本発明のコーティング組成により、ターボ機械の運転時に砂塵が浸入してコーティング表面に溶融付着しても、この溶融砂粒のうち少なくとも一つの成分と反応して新たにシーラント層を形成し、磨耗や破損から物品を効果的に保護する。【選択図】図１
2007185655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）セラミックベースの化合物層を形成するように物品の少なくとも一つの外表面上にセラミックベースの化合物を適用し、
（２）保護層を形成するように前記セラミックベースの化合物層の上に少なくとも一つの不活性化合物を適用し、かつ前記少なくとも一つの不活性化合物が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を含み、
（３）前記物品を熱処理することを備えてなる物品のコーティング方法。
【請求項２】
前記セラミックベースの化合物の適用ステップが、物理蒸着法、溶射法、スパッタリング、ゾル‐ゲル法、およびスラリ法よりなるグループから選択された方法を用いて前記セラミックベースの化合物を適用することを備える請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項３】
前記物理蒸着法が、電子ビーム物理蒸着法であることを特徴とする請求項２に記載のコーティング方法。
【請求項４】
前記溶射法が、高速フレーム溶射法もしくはエアプラズマ溶射法であることを特徴とする請求項２に記載のコーティング方法。
【請求項５】
前記熱処理が、前記コーティングされた物品を約１２００°Ｆ〜約２０００°Ｆで約３０分〜約３６０分間加熱することを備える請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの不活性化合物の適用ステップが、物理蒸着法、溶射法、スパッタリング、ゾル‐ゲル法、スラリ法、浸漬、はけ塗り、塗装よりなるグループから選択された方法を用いることを備える請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項７】
前記物理蒸着法が、電子ビーム物理蒸着法であることを特徴とする請求項６に記載のコーティング方法。
【請求項８】
前記溶射法が、エアプラズマ溶射法であることを特徴とする請求項６に記載のコーティング方法。
【請求項９】
前記溶射法が、高速フレーム溶射法であることを特徴とする請求項６に記載のコーティング方法。
【請求項１０】
前記セラミックベースの化合物を前記物品に適用する方法が、前記不活性化合物を前記セラミックベースの化合物層に適用する方法と異なることを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項１１】
前記セラミックベースの化合物を前記物品に適用する方法が、前記不活性化合物を前記セラミックベースの化合物層に適用する方法と同じであることを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項１２】
前記物品の少なくとも一つの外表面上に前記セラミックベースの化合物層を適用する前にボンディングコート材料の層を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項１３】
前記ボンディングコート層の適用が、拡散処理法、低圧プラズマ溶射、エアプラズマスプレー、スパッタリング、カソードアーク、電子ビーム物理蒸着法、高速プラズマ溶射法、燃焼処理、線材溶射法、レーザービームクラッディング、電子ビームクラッディングよりなるグループから選択された方法を備えることを特徴とする請求項１２に記載のコーティング方法。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの不活性化合物の適用ステップが、
前記物品を、前記不活性化合物と、分散剤、紫外線硬化性樹脂、および任意選択的に界面活性剤の各々を少なくとも一つずつと、を含んだ懸濁液に、約６８°Ｆ〜約１５０°Ｆの温度、約１０ｔｏｒｒ〜約１００ｔｏｒｒの圧力で約２分〜約５分間接触させるステップと、
前記物品を、紫外光エネルギーを用いて約１０秒〜約６０秒間硬化処理するステップと、
前記物品を、約７５０°Ｆ〜約１６００°Ｆの温度で約１０分〜約９０分間熱処理するステップと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの不活性化合物の適用が、
前記物品を、前記不活性化合物と、分散剤、熱硬化性樹脂、および任意選択的に界面活性剤の各々を少なくとも一つずつと、を含んだ懸濁液に、約６８°Ｆ〜約１５０°Ｆの温度、約１０ｔｏｒｒ〜約１００ｔｏｒｒの圧力で約２分〜約１０分間接触させるステップと、
前記物品を、約３００°Ｆの温度で約２０分〜約６０分間硬化処理するステップと、
前記物品を、約７５０°Ｆ〜約１６００°Ｆの温度で約１０分〜約９０分間熱処理するステップと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項１６】
（１）漸変皮膜サーマルバリアコーティングを形成するように物品の少なくとも一つの外表面上にセラミックベースの化合物と少なくとも１つの不活性化合物とを傾斜化させて設け、かつ前記少なくとも一つの不活性物質が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を含むとともに、
（２）前記コーティングされた物品を熱処理することを備えてなる物品のコーティング方法。
【請求項１７】
前記傾斜化が、物理蒸着法、溶射法、スパッタリング、ゾル‐ゲル法、およびスラリ法よりなるグループから選択された方法を備えることを特徴とする請求項１６に記載のコーティング方法。
【請求項１８】
前記物理蒸着法が、電子ビーム物理蒸着法であることを特徴とする請求項１７に記載のコーティング方法。
【請求項１９】
前記溶射法が、高速フレーム溶射法もしくはエアプラズマ溶射法であることを特徴とする請求項１７に記載のコーティング方法。
【請求項２０】
前記熱処理が、前記コーティングされた物品を約１２００°Ｆ〜約２０００°Ｆの温度で約３０分〜約３６０分間加熱することを特徴とする請求項１６に記載のコーティング方法。
【請求項２１】
前記傾斜化が、前記漸変皮膜サーマルバリアコーティングにおいて前記少なくとも一つの不活性化合物がほぼ１００％（重量％）存在する表面を少なくとももつ前記漸変皮膜サーマルバリアコーティングを形成することを備える請求項１６に記載のコーティング方法。
【請求項２２】
前記物品の少なくとも一つの外表面上に前記セラミックベースの化合物の層を適用する前にボンディングコート材料の層を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のコーティング方法。
【請求項２３】
前記ボンディングコート層の適用が、拡散処理法、低圧プラズマ溶射、エアプラズマスプレー、スパッタリング、カソードアーク、電子ビーム物理蒸着法、高速プラズマ溶射法、燃焼処理、線材溶射法、レーザービームクラッディング、電子ビームクラッディングよりなるグループから選択された方法を備えることを特徴とする請求項２２に記載のコーティング方法。
【請求項２４】
サーマルバリアコーティングを備えた少なくとも一つの表面をもつコーティングされた物品であって、前記サーマルバリアコーティングが、セラミックベースの化合物と、少なくとも一つの不活性化合物と、を含むとともに、前記少なくとも一つの不活性化合物が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
もしくは、前記第１の不活性化合物と前記第２の不活性化合物との混合物を含んでなるコーティングされた物品。
【請求項２５】
前記第１の不活性化合物が、前記セラミックベースの化合物を含んだ第２の層の上に配置された第１の層を備えることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項２６】
前記第１の層が、約０．２５ｍｉｌ〜約５０ｍｉｌの厚さを備えることを特徴とする請求項２５に記載のコーティングされた物品。
【請求項２７】
前記第１の層が、約０．２５ｍｉｌ〜約１５ｍｉｌの厚さを備えることを特徴とする請求項２５に記載のコーティングされた物品。
【請求項２８】
前記第１の不活性化合物と前記セラミックベースの化合物とが１つの傾斜層をなすことを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項２９】
前記傾斜層の少なくとも一つの表面が、前記層の重量百分率のほぼ１００％（重量％）存在する前記少なくとも一つの不活性化合物を備えることを特徴とする請求項２８に記載のコーティングされた物品。
【請求項３０】
前記第２の不活性化合物が、前記セラミックベースの化合物を含んだ第２の層の上に配置された第１の層を備えることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項３１】
前記第１の層が、約０．２５ｍｉｌ〜約５０ｍｉｌの厚さを備えることを特徴とする請求項３０に記載のコーティングされた物品。
【請求項３２】
前記第２の不活性化合物と前記セラミックベースの化合物とが１つの傾斜層をなすことを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項３３】
前記傾斜層の少なくとも一つの表面が、前記層の重量百分率のほぼ１００％（重量％）存在する前記少なくとも一つの不活性化合物を備えることを特徴とする請求項３２に記載のコーティングされた物品。
【請求項３４】
前記第１の不活性化合物と前記第２の不活性化合物との前記混合物が、前記セラミックベースの化合物を含んだ第２の層の上に配置された第１の層を備えることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項３５】
前記第１の層が、約０．２５ｍｉｌ〜約５０ｍｉｌの厚さを備えることを特徴とする請求項３４に記載のコーティングされた物品。
【請求項３６】
前記第１の不活性化合物と前記第２の不活性化合物との前記混合物と、前記セラミックベースの化合物と、が１つの傾斜層をなすことを特徴とする請求項３４に記載のコーティングされた物品。
【請求項３７】
前記傾斜層の少なくとも一つの表面が、前記層の重量百分率のほぼ１００％（重量％）存在する前記少なくとも一つの不活性化合物を備えることを特徴とする請求項３６に記載のコーティングされた物品。
【請求項３８】
前記セラミックベースの化合物が、安定化ジルコン酸塩もしくは安定化ハフニウム酸塩を備えることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項３９】
前記セラミックベースの化合物が、イットリア安定化ジルコニア、カルシア安定化ジルコニア、マグネシア安定化ジルコニア、イットリア安定化ハフニア、カルシア安定化ハフニア、マグネシア安定化ハフニアよりなるグループから選択されることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４０】
前記第１の不活性化合物が、ガーネットであることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４１】
前記第２の不活性化合物が、オキシアパタイトであることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４２】
前記少なくとも一つの不活性化合物が、約３０％（体積％）以下の孔隙率を備えることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４３】
前記物品が、ブレード、ベーン、ステータ、および中間タービンフレームよりなるグループから選択されることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４４】
前記少なくとも一つの不活性化合物が、約５ｍｉｌ〜約１５ｍｉｌの厚さをもつ層を備えることを特徴とする請求項４３に記載のコーティングされた物品。
【請求項４５】
前記物品が、シール、燃焼器パネル、燃焼室、燃焼器隔壁シールド、ディスク側プレート、および燃料ノズルガイドよりなるグループから選択されることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４６】
前記少なくとも一つの不活性化合物が、約０．５ｍｉｌ〜約５０ｍｉｌの厚さをもつ層を備えることを特徴とする請求項４５に記載のコーティングされた物品。
【請求項４７】
前記物品における前記少なくとも一つの表面上に、この表面と前記サーマルバリアコーティングとの間に配置されたボンディングコート材料をさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載のコーティングされた物品。
【請求項４８】
前記ボンディングコート層が、約５ｍｉｌ〜約１０ｍｉｌの厚さをもつ層を備えることを特徴とする請求項４７に記載のコーティングされた物品。
【請求項４９】
前記ボンディングコート材料が、ＭＣｒＡｌＹの化学組成を含むとともに、前記Ｍが、ニッケル、コバルト、鉄、白金、およびこれらの合金よりなるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項４７に記載のコーティングされた物品。
【請求項５０】
前記ボンディングコート材料が、アルミニウム、白金、およびこれらの混合物よりなるグループから選択されたボンディングコート材料を含むことを特徴とする請求項４７に記載のコーティングされた物品。
【請求項５１】
前記ボンディングコート材料が、アルミニウム、白金およびＭＣｒＡｌＹよりなるグループから選択されたボンディングコート材料を含むとともに、前記ＭＣｒＡｌＹの前記Ｍが、ニッケル、コバルト、鉄、およびこれらの混合物よりなるグループから選択された金属であることを特徴とする請求項４７に記載のコーティングされた物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルバリアコーティング組成、サーマルバリアコーティングの適用方法、およびサーマルバリアコーティングが被覆された物品に関する。さらに具体的には、砂粒の浸入に耐えるように設計されたサーマルバリアコーティング組成、このサーマルバリアコーティングの適用方法、およびこのサーマルバリアコーティングが被覆された物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルバリアコーティング（ＴＢＣ）における砂塵に関連した疲労に起因するターボ機械の劣化は、中東で使用される全てのターボ機械に関する懸念である。砂塵に関連した疲労はサーマルバリアコーティングの早すぎる剥離や、ターボ機械およびこれらの部品の酸化の原因となっている。こうした砂塵に関連する疲労のメカニズムは、溶融した砂粒のサーマルバリアコーティングへの浸入である。コーティングの有効期間中に砂塵がターボ機械に侵入し、サーマルバリアコーティング表面上で凝集して溶融状態となる。一般的にターボ機械の表面温度は砂粒の融点よりも高い。この結果、凝集した砂の粒子が幾分溶融状態となり、サーマルバリアコーティングに浸透してセラミック／金属界面に達する。サーマルバリアコーティングの破損は、砂粒が十分なほどに浸入したサーマルバリアコーティングの熱サイクルに対する変形許容度の低下のみならず、セラミック／金属界面で熱成長酸化物に破壊的に作用する溶融砂粒が組み合わさることにより生じる。
【特許文献１】米国特許第３，５４２，５３０号明細書
【特許文献２】米国特許第３，５２８，８６１号明細書
【特許文献３】米国特許第３，６４９，２２５号明細書
【特許文献４】米国特許第３，７５４，９０３号明細書
【特許文献５】米国特許第３，６７６，０８５号明細書
【特許文献６】米国特許第４，０７８，９２２号明細書
【特許文献７】米国再発行特許発明第３２，１２１号明細書
【特許文献８】米国特許第４，５８５，４８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
剥離によって生じる、サーマルバリアコーティングの破損は部品表面を自然環境に露出させ、これにより溶融砂粒の破壊的作用と同時にターボ機械部品の酸化を加速させる。
【０００４】
その結果、砂塵に関連する疲労に耐えるように設計されたサーマルバリアコーティングが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明により、物品をコーティングする方法が、概ね、（１）セラミックベースの化合物層を形成するように物品の少なくとも一つの外表面上にセラミックベースの化合物を適用し、（２）保護層を形成するように前記セラミックベースの化合物層の上に少なくとも一つの不活性化合物を適用し、かつ前記少なくとも一つの不活性化合物が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【０００６】
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【０００７】
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を含み、（３）前記物品を熱処理することを備えてなる。
【０００８】
本発明により、物品をコーティングする方法が、概ね、（１）漸変皮膜サーマルバリアコーティングを形成するように物品の少なくとも一つの外表面上にセラミックベースの化合物と少なくとも１つの不活性化合物とを傾斜化させ、かつ前記少なくとも一つの不活性物質が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【０００９】
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１０】
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を含むとともに、（２）物品を熱処理することを備えてなる。
【００１１】
本発明により、サーマルバリアコーティングが、概ね、セラミックベースの化合物と、少なくとも一つの不活性化合物と、を含むとともに、前記少なくとも一つの不活性物質が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１２】
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１３】
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を備える。
【００１４】
本発明により、コーティングされた物品が、サーマルバリアコーティングを備えた少なくとも一つの外表面をもつ物品を備えるとともに、前記サーマルバリアコーティングが概ねセラミックベースの化合物と、少なくとも一つの不活性化合物と、を含み、前記少なくとも一つの不活性化合物が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、ＡはＣａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１５】
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１６】
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を備える。
【００１７】
本発明により、コーティングが、概ね、少なくとも一つのケイ酸塩ベースの材料と概ねセラミックベースの化合物を含んだサーマルバリアコーティング構成物との反応生成物と、少なくとも一つの不活性化合物と、を備えるとともに、前記少なくとも一つの不活性化合物が、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造を備えた第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
ただし、ＡはＣａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１８】
もしくは、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造を備えた第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００１９】
もしくは、第１の不活性化合物と第２の不活性化合物との混合物を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明で用いられるように、語句「サーマルバリアコーティング」は、立方晶系結晶構造もしくは六方晶系結晶構造のいずれかをもつ少なくとも一つの不活性化合物でもって傾斜化された、もしくはこの不活性化合物に機械的あるいは化学的に結合、接着もしくは付着させた、セラミックベースの化合物を含むコーティングを意味する。
【００２１】
本発明で用いられるように、語句「不活性化合物」は、セラミックベースの化合物や、例えば砂粒、カルシアマグネシアアルミナシリケートなど（限定せず）のあらゆるケイ酸塩ベースの材料と、結合もしくは接触したときに、熱力学的平衡あるいは化学平衡を示す立方晶系結晶構造もしくは六方晶系結晶構造をもつ化合物を意味する。
【００２２】
本発明のサーマルバリアコーティングは、例えばカルシウムマグネシアアルミナシリケート（以下、「ＣＭＡＳ」と表記）など（限定せず）の、砂粒の少なくとも一つの成分がサーマルバリアコーティングにおけるセラミックベースの化合物に浸透して物品が早く酸化してしまうのを防ぐように設計されており、サーマルバリアコーティングが剥離するのを防ぐ。砂粒は概ね、少なくともＣＭＡＳを含むとともに、砂の地理的もしくは地質的条件に依存して、ナトリウム、鉄、カリウムなど（限定せず）、その他の成分を含む。鉄やＣＭＡＳを含有する砂もまた、鉄とＣＭＡＳの相互作用やコーティングされた物品における金属／セラミック界面への浸透により、上記と同様の問題を引き起こす。
【００２３】
図１および図２を参照すると、本発明の方法の一つを表すフローチャートが示される。物品が提供され、図１のステップ１０および図２のステップ３０でボンディングコート材料が任意選択的に被覆される。ボンディングコート材料はＭＣｒＡｌＹの化学組成をもつ。ＭＣｒＡｌＹは、Ｍがニッケル、コバルト、鉄、これらの合金、およびこれらの混合物を表し、Ｃｒがクロムを表し、Ａｌがアルミニウムを表し、Ｙがイットリウムを表す公知の金属コーティング系を示す。ＭＣｒＡｌＹ材料は所定の組成で適用され、堆積処理時に基体と著しく影響し合うことがないため、多くの場合オーバーレイコーティングとして知られる。ＭＣｒＡｌＹ材料のいくつかの例（限定せず）については、特許文献１に参照されているように、ＦｅＣｒＡｌＹコーティングを記載する特許文献２を参照されたい。さらに、特許文献３ではＭＣｒＡｌＹコーティングの堆積の前に、基体にクロム層を適用する複合コーティングが記載されている。特許文献４では著しく高い延性をもつＮｉＣｏＣｒＡｌＹオーバーレイコーティングが記載されている一方、特許文献５ではＣｏＣｒＡｌＹオーバーレイコーティングが記載されている。特許文献６では、ハフニウムとイットリウムとの組み合わせの存在により改良された抗酸化性を引き出すコバルトベースの構造の合金が記載されている。好ましいＭＣｒＡｌＹボンディングコート組成が特許文献７に記載されており、重量％で、５〜４０％のＣｒと、８〜３５％のＡｌと、０．１〜２．０％のＹと、０．１〜７％のＳｉと、０．１〜２．０％のＨｆと、残部がＮｉ、Ｃｏ、およびこれらの混合物よりなるグループから選択されたものからなる重量百分率の組成範囲をもち、これは本出願人に譲渡され、本願の参照となる。また、本出願人に譲渡され、本願の参照となる特許文献８も参照されたい。
【００２４】
またボンディングコート材料がＡｌ、ＰｔＡｌなどを含み、拡散被覆として公知である。さらに、ボンディングコート材料がＡｌ、ＰｔＡｌ、上記のＭＣｒＡｌＹなどを含み、カソードアークコーティングとして公知である。
【００２５】
ＭＣｒＡｌＹボンディングコートは、オーバーレイボンディングコート、拡散ボンディングコート、カソードアークボンディングコートなど（限定せず）の、所望の組成の高密度で、均一、接着性のあるコーティングを作り出すことが可能な、あらゆる方法により適用されうる。この技術としては、拡散処理法（例えば、内側、外側など）、低圧プラズマ溶射、エアプラズマスプレー、スパッタリング、カソードアーク、電子ビーム物理蒸着法、高速プラズマ溶射法（例えば、ＨＶＯＦ、ＨＶＡＦ）、燃焼処理、線材溶射法、レーザービームクラッディング、電子ビームクラッディング、などを、これに限定せず含みうる。
【００２６】
ボンディングコート用の粒子の大きさはあらゆる適切な大きさでよく、本実施例では約１５ミクロン（０．０１５ｍｍ）から約６０ミクロン（０．０６０ｍｍ）の間で、平均粒子サイズが約２５ミクロン（０．０２５ｍｍ）である。ボンディングコート３０はあらゆる適切な厚さで適用され、本実施例では約５ｍｉｌ（０．１２７ｍｍ）から約１０ｍｉｌ（０．２５４ｍｍ）の厚さである。ある実施例では、この厚さは約６ｍｉｌ（０．１５２ｍｍ）から約７ｍｉｌ（０．１７８ｍｍ）である。
【００２７】
物品に任意選択的なボンディングコート層を適用した後、図１のステップ１２で、セラミックベースの化合物が、任意選択的なボンディングコート層もしくはコーティングされた物品の少なくとも一つの外表面の上に適用される。セラミックベースの化合物はサーマルバリアコーティングとして当業者に周知の任意の複数の処理を用いて物品に適用される。適切な適用法は、物理蒸着法（例えば電子ビーム）、溶射（例えば、エアプラズマ、高速フレーム溶射）、スパッタリング、ゾル‐ゲル法、スラリ法、および前記の適用法の少なくとも一つを備えた組み合わせなど、これに限定せず含む。
【００２８】
いったんサーマルバリアコーティングが適用されると、図１のステップ１４で少なくとも一つの不活性化合物がサーマルバリアコーティング上に適用される。少なくとも一つの不活性化合物が当業者に周知の任意の複数の処理を用いてサーマルバリアコーティングに適用される。適切な適用法は、物理蒸着法（例えば電子ビーム）、溶射（例えば、エアプラズマ、高速フレーム溶射）、スパッタリング、ゾル‐ゲル法、スラリ法、および前記の適用法の少なくとも一つを備えた組み合わせなど、これに限定せず含む。
【００２９】
サーマルバリアコーティングおよび少なくとも一つの不活性化合物は同じ方法を用いて適用することができ、例えば、サーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物との両方が物理蒸着法を用いて適用される。サーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物とは別々に適用され、サーマルバリアコーティングが形成されて、その後このサーマルバリアコーティング上に少なくとも一つの不活性化合物の層が形成される。この適用法の結果として、サーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物との層が機械的あるいは化学的に結合、接着もしくは付着される。あるいは、図２のステップ３２で、サーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物とが組み合わされて適用される。例えば、セラミックベースの化合物と少なくとも一つの不活性化合物とが当業者に周知のように一緒に適用されて傾斜化される。セラミックベースの化合物と少なくとも一つの不活性化合物との傾斜化により、少なくとも傾斜化されたコーティングの表面においては少なくとも一つの不活性化合物がほぼ１００％存在するコーティングが形成される。
【００３０】
本発明の方法の別の実施例では、図１のステップ１２，１４でサーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物とが別の方法を用いて適用される。例えば、サーマルバリアコーティングは物理蒸着法を用いて適用され、少なくとも一つの不活性化合物は溶射法を用いて適用される。サーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物とは別々に適用されてサーマルバリアコーティングが形成され、その後このサーマルバリアコーティング上に少なくとも一つの不活性化合物の層が形成される。この適用法の結果として、サーマルバリアコーティングと少なくとも一つの不活性化合物との層が機械的あるいは化学的に結合、接着もしくは付着される。
【００３１】
別の実施例では、ゾル‐ゲル法やスラリ法（例えば、浸漬、はけ塗り、塗装など）のような、溶液をもとにした方法を用いて少なくとも一つの不活性化合物を適用する際、図１のステップ１４で、サーマルバリアコーティングで被覆された物品が懸濁液を含む水溶液に接触される。この懸濁液は、溶媒と、少なくとも一つの不活性化合物と、少なくとも一つの紫外線硬化性樹脂もしくは熱硬化性樹脂と、少なくとも一つの分散剤と、これに代えてもしくはこれに加えて、少なくとも一つの界面活性剤と、を含む。サーマルバリアコーティングが隙間のある柱状構造をもつ場合、物品を約６８°Ｆ（２０℃）〜約１５０°Ｆ（６６℃）の温度で、はじめ約１０ｔｏｒｒ（０．１９ｐｓｉ）〜約１００ｔｏｒｒ（１．９ｐｓｉ）の減圧下で約２分〜約５分間懸濁液に接触させ、そしてこの段階で大気圧、すなわち７６０ｔｏｒｒ（１４．７ｐｓｉ）に調節する。サーマルバリアコーティングが蛇行、相互連結した孔隙をもつ場合、物品を約６８°Ｆ（２０℃）〜約１５０°Ｆ（６６℃）の温度で、はじめ約１０ｔｏｒｒ（０．１９ｐｓｉ）〜約１００ｔｏｒｒ（１．９ｐｓｉ）の減圧下で約２分〜約１０分間懸濁液に接触させ、そしてこの段階で大気圧に調節する。当業者にはこの処理はまた真空含浸法としても知られる。この目的は金属が入り込む空間をつくるためにサーマルバリアコーティングの隙間や孔隙内の空気を抜くことである。空気をさらに抜くためには、例えば懸濁液内で物品を動かして残りの空気を追い出すように、物品を攪拌する。
【００３２】
その後図１のステップ１６で樹脂を硬化させるようにコーティングされた物品が紫外光エネルギーもしくは熱で処理される。コーティングされた物品は、紫外光エネルギーで約１０秒〜約６０秒間、当業者に周知の方法を用いて処理される。別の方法として、熱硬化性樹脂を利用する場合、図１のステップ１６で、コーティングされた物品が約３００°Ｆの温度で約２０分〜約６０分間、同業者に周知のようにオーブンもしくは同様の適切な装置内で処理される。
【００３３】
サーマルバリアコーティングでコーティングされた物品の硬化処理後、余分な溶媒、分散剤や樹脂材料を除去、すなわち蒸発もしくはバーンオフ（燃焼除去）させるように物品を乾燥させる。物品は、当業者に周知の本発明で使用されるのに適した任意の方法を用いて乾燥される。適切な乾燥方法は、空気乾燥、圧力下での乾燥、発熱体の下での乾燥、および前記の方法のうち少なくとも一つを備えた組み合わせなどを、これに限定せず含む。物品を乾燥させるのに要する時間は幾つかの要因、特に懸濁液の溶媒に依存する。例えば、サーマルバリアコーティングが被覆された物品は、樹脂材料をバーンオフするために約７５０°Ｆ〜約１６００°Ｆの温度で約１０分〜約９０分間乾燥される。
【００３４】
懸濁液に用いられる適切な溶媒は、水、アルコール、および前記の溶媒のうち少なくとも一つをもつ組み合わせなどを含む。適切な分散剤は、乾燥ステップ時に簡単に蒸発もしくはバーンオフされる有機分散剤を含む。代表的な有機分散剤は、ポリメタクリル酸メチル（「ＰＭＭＡ」としても知られる）、ポリビニルアルコールなど、これに限定せずに含む。前記「少なくとも一つの分散剤」は、懸濁液の約０．２５％〜約３％（体積％）存在する。
【００３５】
本実施例で用いられる紫外線硬化性樹脂は、開始剤、添加剤、条件剤、モノマー、およびオリゴマーの各々を少なくとも一つずつ含む樹脂である。樹脂は、例えば二重硬化樹脂などの、一つもしくは複数の硬化ステップを要するウレタンベースの樹脂を含む。少なくとも一つの開始剤は、紫外線と適合する波長の紫外光エネルギーに露出されたときに樹脂の重合を開始する物質を含む。二重硬化樹脂では、２つの開始剤が必要であり、樹脂の重合を促進するために第２の開始剤が加熱を要する。コーティングを硬化させる際、例えば当業者に周知のようにコーティングの柱状構造もしくは微小柱状構造の間や、あるいはコーティング内の特定の深みなどの、樹脂材料に紫外光エネルギーが到達しない部位には二重硬化樹脂が効果的である。少なくとも一つの添加剤は、例えば流動度、湿潤度、色、蛍光、および不粘着性表面の達成といった（限定せず）、一つもしくは複数の樹脂特性を促進させることが可能な充填化学物質を含む。少なくとも一つの条件剤は、例えば樹脂の耐衝撃性や亀裂耐性などの耐久性を向上させることが可能な物質を含む。少なくとも一つのモノマーは、例えばコーティングされた物品表面への樹脂の付着などの、表面物質への付着を提供し向上させることが可能な、少なくとも一つのポリマーの一単位を含む。少なくとも一つのオリゴマーは、樹脂のバックボーンとして認識されるとともに、例えば硬度、伸び率、耐化学性などの（限定せず）、紫外線硬化性樹脂の基本的特性を与える約６個のモノマーユニットから約４０個のモノマーユニットのポリマーユニットを含む。別の方法では、当業者に周知のように紫外線硬化性樹脂が少なくとも一つの熱硬化性樹脂に置き換えられうる。
【００３６】
サーマルバリアコーティングおよび少なくとも一つの不活性化合物が物品に適用された後、図１のステップ１８および図２のステップ３４で、コーティングを乾燥させ、必要であれば適用処理時の溶媒を除去、すなわち蒸発もしくはバーンオフさせるように必要な時間、コーティングされた物品を約３００°Ｆ〜約７５０°Ｆの温度で乾燥させる。任意の溶射法を用いてサーマルバリアコーティングを適用する場合、乾燥ステップは任意選択的となるか、もしくは処理過程から省略されることもある。コーティングを乾燥させ、溶媒を除去した後、コーティングの所望の特性を達成するために図１のステップ１２，１４，１６，１８もしくは図２のステップ３２，３４が必要なだけ繰り返される。このような特性は、厚さ、密度、孔隙率などを含む（限定せず）。
【００３７】
少なくとも一つの不活性化合物の各々の結晶構造の形成を促進するため、図１のステップ２２および図２のステップ３８で、コーティングされた物品が約１２００°Ｆ（６４９℃）〜約２０００°Ｆ（１０９３℃）の温度で約３０分〜約３６０分間熱処理される。少なくとも一つの不活性化合物が前記の熱処理条件下で乾燥されるに従い、この条件化で不活性化合物の各々の結晶構造が形成される。
【００３８】
前述の処理から形成される本発明のサーマルバリア組成は、前記のセラミックベースの化合物および少なくとも一つの不活性化合物を含むとともに、セラミックバリア組成の適用処理時に形成される少なくとも一つの金属酸化物を含む。少なくとも一つの不活性化合物は、第１の不活性化合物、第２の不活性化合物、もしくは第１の不活性化合物および第２の不活性化合物の両方の混合物を含む。また３つ以上の不活性化合物も利用されうる。
【００３９】
少なくとも一つの不活性化合物は、化学式（Ｉ）の立方晶系結晶構造をもつ第１の不活性化合物：
Ａ3Ｂ2Ｘ3Ｏ12    （Ｉ）
を含みうる。
【００４０】
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｇｄ+3，Ｉｎ+3，Ｍｇ+2，Ｎａ+，Ｋ+,Ｆｅ+2，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｇｄ+3，Ａｌ+3，Ｆｅ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ａｃ+2，Ｔｈ+2，Ｐａ+2，Ｕ+2，Ｎｐ+2，Ｐｕ+2，Ａｍ+2，Ｃｍ+2，Ｂｋ+2，Ｃｆ+2，Ｅｓ+2，Ｆｍ+2，Ｍｄ+2，Ｎｏ+2，Ｌｒ+2，Ｉｎ+3，Ｓｃ+2，Ｙ+2，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｆｅ+3，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００４１】
また少なくとも一つの不活性化合物は、化学式（ＩＩ）の六方晶系結晶構造をもつ第２の不活性化合物：
Ａ4Ｂ6Ｘ6Ｏ26    （ＩＩ）
を含みうる。
【００４２】
ただし、Ａは、Ｃａ+2，Ｍｇ+2，Ｆｅ+2，Ｎａ+，Ｋ+，Ｇｄ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｓｃ+3，Ｉｎ+3，Ｌａ+2，Ｃｅ+2，Ｐｒ+2，Ｎｄ+2，Ｐｍ+2，Ｓｍ+2，Ｅｕ+2，Ｇｄ+2，Ｔｂ+2，Ｄｙ+2，Ｈｏ+2，Ｅｒ+2，Ｔｍ+2，Ｙｂ+2，Ｌｕ+2，Ｙ+2，Ｔｉ+2，Ｚｒ+2，Ｈｆ+2，Ｖ+2，Ｔａ+2，Ｃｒ+2，Ｗ+2，Ｍｎ+2，Ｔｃ+2，Ｒｅ+2，Ｏｓ+2，Ｃｏ+2，Ｉｒ+2，Ｎｉ+2，Ｚｎ+2，Ｃｄ+2よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｂは、Ｇｄ+3，Ｙ+2，Ｓｃ+2，Ｉｎ+3，Ｚｒ+4，Ｈｆ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｘは、Ｓｉ+4，Ｔｉ+4，Ａｌ+4，Ｃｒ+3，Ｓｃ+3，Ｙ+3，Ｖ+3，Ｎｂ+3，Ｍｏ+3，Ｗ+3，Ｍｎ+3，Ｆｅ+3，Ｒｕ+3，Ｃｏ+3，Ｒｈ+3，Ｉｒ+3，Ｎｉ+3，Ａｕ+3よりなるグループから選択された少なくとも一つの金属を含み、
Ｏは酸素である。
【００４３】
また少なくとも一つの不活性化合物は、化学式（Ｉ）の不活性化合物と、化学式（ＩＩ）の不活性化合物との混合物を含みうる。本発明の少なくとも一つの実施例では、化学式（Ｉ）の不活性化合物はガーネットを含みうる。本発明における別の少なくとも一つの実施例では、化学式（ＩＩ）の不活性化合物はオキシアパタイトを含みうる。さらに本発明における別の少なくとも一つの実施例では、前記の混合物がガーネットとオキシアパタイトとの両方を含みうる。適用法に依り、少なくとも一つの不活性化合物は所期の適用法で用いられるのに適した形状をとる。例えば、少なくとも一つの不活性化合物は、ゾル‐ゲル法、スラリ法、もしくは浸漬法で用いられるように微細な微粒子であることもあり、溶射法もしくは物理蒸着法で用いられるように粗い粒子であることもあり、スパッタ法で用いられるように固体ターゲットであることもある。
【００４４】
結果として得られる少なくとも一つの不活性化合物の層、もしくは結果として得られるセラミックベースの化合物と少なくとも一つの不活性化合物との傾斜層は、前記少なくとも一つの不活性化合物の層もしくは傾斜層の約３０％（体積％）以下の孔隙率をもち、望ましくは約２０％以下である。本発明の不活性化合物は、サーマルバリア組成として現在使用されている全てのセラミックベースの化合物に対して不活性、すなわち化学反応性がない。さらに不活性化合物は、前述の溶融砂粒の少なくとも一つの成分に対しても不活性、すなわち化学反応性がない。不活性特性、ガーネットやオキシアパタイトの硬度（単体もしくは共同で）、および結果とて得られる孔隙率の値は、砂粒およびＣＭＡＳが本発明のサーマルバリアコーティングに浸入し、コーティングされた物品の表面に達するのを防ぐのに十分である。
【００４５】
図３〜図６を参照すると、本発明の全ての方法により結果として得られる製品は、セラミックベースの化合物の少なくとも一つの層４２と、少なくとも一つの不活性化合物の少なくとも一つの層４４と、でコーティングされた物品４０（図３参照）でもよく、その他には、任意選択的なボンディングコート層５６と、セラミックベースの化合物の少なくとも一つの層５２と、少なくとも一つの不活性化合物の少なくとも一つの層５４と、でコーティングされた物品５０（図４参照）でもよい。別の実施例では、セラミックベースの化合物と少なくとも一つの不活性化合物との両方を含んだ少なくとも一つの傾斜層６２でコーティングされた物品６０（図５参照）でもよく、その他には、任意選択的なボンディングコート層７６と、セラミックベースの化合物と少なくとも一つの不活性化合物との両方を含んだ少なくとも一つの傾斜層７２と、でコーティングされた物品７０（図６参照）でもよい。前述のように、物品は、エーロフォイルをもつあらゆる部品、シールをもつあらゆる部品、エーロフォイル、シールなど（限定せず）の、ターボ機械用途で用いられる部品を含む。当業者に周知のように、一般にシールをもつターボ機械部品もしくはシールにおけるサーマルバリアコーティングは、一般にエーロフォイルをもつターボ機械部品もしくはエーロフォイルにおけるサーマルバリアコーティングよりも、その厚さが一般に厚い。同様に、本発明のコーティングされた物品は、当業者に周知のように工業基準に準拠する。
【００４６】
例えば物品は、ブレード、ベーン、ステータ、中間タービンフレームなどを含む（限定せず）。さらに別の例として物品は、シール、燃焼器パネル、燃焼室、燃焼器隔壁シールド、ディスク側プレート、燃料ノズルガイドなどを含む（限定せず）。
【００４７】
一般的に、本発明のエーロフォイルを有するコーティングされた物品、もしくはコーティングされたエーロフォイルは、約０．２５ｍｉｌ〜約１５ｍｉｌの厚さをもつ本発明のコーティングを備える。この厚さのコーティング層は、傾斜層もしくは少なくとも一つの不活性化合物のみの層を備える。また、一般的に、本発明のシールを有するコーティングされた物品、もしくはコーティングされたシールは、約０．２５ｍｉｌ〜約５０ｍｉｌの厚さをもつ本発明のコーティングを備える。この厚さのコーティング層は、傾斜層もしくは少なくとも一つの不活性化合物のみの層を備える。これら本発明のコーティングされた物品におけるコーティングの厚さの幅は、当業者に将来的に認識され理解されるように物品の特定の用途に依り、拡大もしくは縮小されうる。
【００４８】
前述のガーネットやオキシアパタイト材料が単体で、もしくはサーマルバリアコーティングと共同して、溶融砂粒のＣＭＡＳやその他の成分と反応する。ＣＭＡＳとガーネットもしくはオキシアパタイトとの反応生成物は、本発明によりコーティングされた物品の有効期間中に複数の反応生成物が形成されうるので、さらに少なくとも一つの反応生成物を含む。例えば７ＹＳＺ（登録商標）のようなサーマルバリアコーティングとともに積層された、もしくは組み合わされたガーネットもしくはオキシアパタイトがＣＭＡＳと反応して、ガーネットの結晶構造と複合化するとともにケイ酸オキシアパタイト（ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｏｘｙａｐａｔｉｔｅ）と同時に存在する少なくとも一つの複合酸化物を含んだ反応生成物を形成し、これは少なくとも単体の酸化物、さほど複合化していない複合酸化物、ガラスを含む。
【００４９】
ガーネットやオキシアパタイトがサーマルバリアコーティングを通して分散され、溶融砂粒がコーティングされた物品の金属／セラミック界面へと浸透するに従い、一つもしくは複数の反応生成物がガーネットやオキシアパタイトの全体を通して単体で、もしくはサーマルバリアコーティングとともに形成される。
【００５０】
少なくとも一つの反応生成物が、サーマルバリアコーティング上の層として、もしくはサーマルバリアコーティングを通して、反応障壁すなわちシーラント組成を形成する。サーマルバリアコーティングが、例えば磨耗、腐食、剥離などの、一般的な使用に見合った通常の摩損や破損を受けながらも、結果的なシーラント組成物は依然として残る。したがって、サーマルバリアコーティングが有効期間中に磨耗していくと、シーラント層は再形成されて損傷を受けていない状態のまま残り、効果的にサーマルバリアコーティングに取って代わり、サーマルバリアコーティングとなる。また結果として得られるシーラント層はサーマルバリアコーティングの３０％（体積％）以下の所望の孔隙率を示し、望ましくはサーマルバリアコーティングの２０％以下の孔隙率を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一方法を示すフローチャート。
【図２】本発明の別の方法を示すフローチャート。
【図３】本発明のセラミックベースの化合物の少なくとも一つの層と、少なくとも一つの不活性化合物の少なくとも一つの層と、がコーティングされた物品を示す図。
【図４】本発明の任意選択的なボンディングコート層と、セラミックベースの化合物の少なくとも一つの層と、少なくとも一つの不活性化合物の少なくとも一つの層と、がコーティングされた物品を示す図。
【図５】本発明の少なくとも一つのセラミックベースの化合物と少なくとも一つの不活性化合物とを含んだ少なくとも一つの傾斜層がコーティングされた物品を示す図。
【図６】本発明の任意選択的なボンディングコート層と、少なくとも一つのセラミックベースの化合物および少なくとも一つの不活性化合物を含んだ少なくとも一つの傾斜層と、がコーティングされた物品を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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