(57)【要約】【課題】電気泳動堆積法を用いた物品の形成方法並びに関連物品を提供すること。【解決手段】本発明の技術のある実施例では、物品を形成する方法は、基材上に導電性皮膜を設けるステップを含む。本方法は更に、（ｉ）電気泳動堆積法により第１のバリア皮膜を設けるステップ、（ｉｉ）第１のバリア皮膜を熱処理するステップ、（ｉｉｉ）第１のバリア皮膜上に導電層を設けるステップ及び適宜ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を繰り返すステップによって導電性皮膜上に積層体を配置するステップを含む。本方法は更に、電気泳動堆積法により積層体における最外の導電層上に第２のバリア皮膜を設けるステップと、第２のバリア皮膜を熱処理するステップとを含む。【選択図】      図１ｃ
2016108666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を形成する方法であって、
基材上に導電性皮膜を設けるステップ（ａ）と、
（ｉ）電気泳動堆積法により第１のバリア皮膜を設けるステップ、（ｉｉ）第１のバリア皮膜を熱処理するステップ、（ｉｉｉ）第１のバリア皮膜上に導電層を設けるステップ及び適宜ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を繰り返すステップによって導電性皮膜上に積層体を配置するステップ（ｂ）と、
電気泳動堆積法により積層体における最外の導電層上に第２のバリア皮膜を設けるステップ（ｃ）と、
第２のバリア皮膜を熱処理するステップ（ｄ）と
を含む、方法。
【請求項２】
第１のバリア皮膜及び第２のバリア皮膜が、熱処理ステップ中に少なくとも部分的に緻密化される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
導電層が、無電解メッキ、スプレー、浸漬塗工、物理気相堆積、化学気相堆積又はこれらの組合せにより配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
導電層が、金属、金属間化合物、半金属、炭素、導電性ポリマー又はこれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
導電層が、金、銀、ニッケル、導電性ポリマー、炭素、パラジウム、白金、銅、鉄、コバルト、ホウ素又はこれらの組合せを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
導電層が、無電解メッキされた金、白金、パラジウム、銅、ニッケル、コバルト、鉄、ホウ素又はこれらの組合せを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
第１のバリア皮膜が希土類ケイ酸塩を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１のバリア皮膜が、イッテルビウムジシリケート、イットリウムジシリケート及びこれらの組合せからなる群から選択される希土類ジシリケートを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第２のバリア皮膜が希土類ケイ酸塩を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第２のバリア皮膜が、一ケイ酸イットリウム、一ケイ酸イッテルビウム及びこれらの組合せからなる群から選択される希土類一ケイ酸塩を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
基材上に配置される導電性皮膜が、ケイ素、金属ケイ化物、炭化ケイ素又はこれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
基材上に配置される導電性皮膜が更に、基材と第１のバリア皮膜との間のボンドコートとして機能する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法によって形成された物品。
【請求項１４】
請求項１３に記載の物品を含むタービンエンジン構成部品。
【請求項１５】
物品を形成する方法であって、
基材上に導電性皮膜を設けるステップ（ａ）と、
（ｉ）電気泳動堆積法により希土類ジシリケートを含む第１のバリア皮膜を設けるステップ、（ｉｉ）第１のバリア皮膜を熱処理するステップ、（ｉｉｉ）第１のバリア皮膜上に導電層を設けるステップ及び適宜ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を繰り返すステップによって導電性皮膜上に積層体を配置するステップ（ｂ）と、
電気泳動堆積法により積層体における最外の導電層上に希土類一ケイ酸塩を含む第２のバリア皮膜を設けるステップ（ｃ）と、
第２のバリア皮膜を熱処理するステップ（ｄ）と
を含む、方法。
【請求項１６】
第１のバリア皮膜及び第２のバリア皮膜が、熱処理ステップ中に少なくとも部分的に緻密化される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
導電層が、無電解メッキ、スプレー、浸漬塗工、物理気相堆積、化学気相堆積又はこれらの組合せにより配置される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
導電層が、金属、金属間化合物、半金属、炭素、導電性ポリマー又はこれらの組合せを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
導電層が、金、銀、ニッケル、導電性ポリマー、炭素、パラジウム、白金、銅、鉄、コバルト、ホウ素又はこれらの組合せを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
導電性皮膜が、ケイ素、金属ケイ化物、炭化ケイ素又はこれらの組合せを含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術は、全体的に、電気泳動堆積法を用いた物品の形成方法に関する。より詳細には、本発明の技術は、電気泳動堆積法を用いて１以上の障壁層を設けることによる物品の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
より高効率を得ようとする要求により、ガスタービンエンジンの作動温度がより高くなったことで、これに応じてエンジンの構成部品の高温耐久性を向上させることが望ましいことになる。モノリシックセラミック、セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）及び高融点金属ケイ化物は、鉄基、ニッケル基及びコバルト基超合金よりも優れた高い温度性能を提供する。
【０００３】
ＣＭＣは、セラミックマトリックス相により囲まれたセラミック強化材料を含む材料の一種である。このような材料は、特定のモノリシックセラミック（すなわち、強化材料なしのセラミック材料）と同様に、金属超合金と比べて望ましい高温強度と低密度とを兼ね備えている。
【０００４】
ＣＭＣ、モノリシックセラミック成分及び高融点金属ケイ化物は、高温のエンジンセクションの過酷な環境からこれらを保護するため、耐環境皮膜（ＥＢＣ）でコートすることができる。ＥＢＣは、燃焼環境において熱及び腐食性ガスから基材を保護することができる。例えば、ＥＢＣは、高温蒸気における揮発からケイ素含有基材を保護することができる。しかしながら、ＥＢＣを施工するのに現在使用されている標準的な工業塗工プロセス（プラズマスプレーなどの）は、幾つかの欠点を有する場合がある。このような欠点の１つは、非見通し線の特徴要素及び高い凹凸曲部の領域を有した構成部品上に気密皮膜を施工するのが困難なことである。
【０００５】
従って、耐環境皮膜を堆積する改善された方法に対する要求がある。更に、これらの方法を用いて堆積された皮膜を組み込んだ改善された物品に対する要求がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，４７０，４６０号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の技術のある実施例では、物品を形成する方法は、基材上に導電性皮膜を設けるステップを含む。本方法は更に、（ｉ）電気泳動堆積法により第１のバリア皮膜を設けるステップ、（ｉｉ）第１のバリア皮膜を熱処理するステップ、（ｉｉｉ）第１のバリア皮膜上に導電層を設けるステップ及び適宜ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を繰り返すステップによって導電性皮膜上に積層体を配置するステップを含む。本方法は更に、電気泳動堆積法により積層体における最外の導電層上に第２のバリア皮膜を設けるステップと、第２のバリア皮膜を熱処理するステップとを含む。
【０００８】
本発明の技術の別の実施例において、本明細書で記載される方法によって形成される物品が提供される。
【０００９】
本発明の技術の別の実施例において、物品を形成する方法は、基材上に導電性皮膜を設けるステップを含む。本方法は更に、（ｉ）電気泳動堆積法により希土類ジシリケートを含む第１のバリア皮膜を設けるステップ、（ｉｉ）第１のバリア皮膜を熱処理するステップ、（ｉｉｉ）第１のバリア皮膜上に導電層を設けるステップ及び（ｉｖ）適宜ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を繰り返すステップによって導電性皮膜上に積層体を配置するステップを含む。本方法は更に、電気泳動堆積法により積層体における最外の導電層上に希土類一ケイ酸塩を含む第２のバリア皮膜を設けるステップと、第２のバリア皮膜を熱処理するステップとを含む。
【００１０】
本発明の技術のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１ａ】本発明の技術の一実施例に係る方法ステップの例示的な図。
【図１ｂ】本発明の技術の一実施例に係る方法ステップの例示的な図。
【図１ｃ】本発明の技術の一実施例に係る方法ステップの例示的な図。
【図２】本発明の技術の一実施例に係る方法ステップの例示的な図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の明細書及び請求項において幾つかの用語を参照するが、これらは以下の意味を有すると定義される。単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。「任意の」又は「場合によっては」とは、これに続いて記載される事象又は状況が起こってもよく又は起こらなくてもよいことを意味し、この記載は当該事象が起こる場合と起こらない場合を含む。
【００１３】
本明細書及び請求項全体を通じてここで使用される近似表現は、関連する基本的機能の変更をもたらすことなく、許容範囲内で変わることのできるあらゆる定量的表現を修飾するのに適用することができる。従って、「約」及び「実質的に」などの１又は複数の用語により修飾される値は、指定される厳密な値に限定されるものではない。場合によっては、近似表現は、値を測定するための計器の精度に対応することができる。同様に、「含まれない」は、ある用語と組合せて使用され、僅かな数又は微量を含んでもよいが、それでも尚、修飾されるその用語が存在しないものとみなされる。ここで及び明細書及び請求項全体を通じて、範囲限界は組合せ及び／又は置き換えが可能であり、このような範囲は、前後関係又は表現がそうでないことを示していない限り、識別されここに包含される部分範囲全てを含む。
【００１４】
本明細書で使用される用語「層」は、下にある表面の少なくとも一部の上に連続又は非連続的に配置される材料を指す。更に、用語「層」は、その配置された材料の均一な厚さを必ずしも意味するものではない。
【００１５】
本明細書で使用される用語「皮膜」は、下にある表面の少なくとも一部の上に連続又は非連続的に配置される材料を指す。更に、用語「皮膜」は、配置された材料の均一な厚さ及びその配置された材料を必ずしも意味するものではない。用語「皮膜」は、皮膜材料の単一の層を指すことができ、或いは、皮膜材料の複数の層を指すことができる。皮膜材料は、複数の層において同じ又は異なることができる。
【００１６】
本明細書で使用される用語「上に配置される」は、他に特に示されていない限り、互いに接触して直接的に又は間に中間層を有して間接的に配置される層又は皮膜を指す。本明細書で使用される用語「隣接して」は、２つの層又は皮膜の少なくとも一部が連続的に配置されて互いに直接的に接触していることを意味する。
【００１７】
図１及び２は、本発明の技術の一実施例に係る方法１０を例示している。図１及び２に例示するように、方法１０は、ステップ１１において、基材１１０上に導電性皮膜１２０を配置するステップを含む。本方法（図１ｂ及び２）は更に、ステップ１２において、（ｉ）電気泳動堆積法により第１のバリア皮膜１３０を配置するステップ、（ｉｉ）第１のバリア皮膜１３０を熱処理するステップ、（ｉｉｉ）第１のバリア皮膜１３０上に導電層１４０を配置するステップ及び適宜ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を繰り返すステップ、によって導電性皮膜１２０上に積層体１５０を形成するステップを含む。本方法は更に（図１ｃ及び図２）、ステップ１３において、電気泳動堆積法により積層体１５０の最外の導電層１４０上に第２のバリア皮膜１６０を配置するステップを含む。本方法は更に、ステップ１４において、第２のバリア皮膜１６０を熱処理するステップを含む。
【００１８】
基材１１０は、ケイ素含有材料を含むことができる。好適なケイ素含有材料の非限定的な実施例は、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ケイ化物（例えば、高融点金属又は遷移金属ケイ化物）、ケイ素元素又はこれらの組合せを含む。ケイ素含有材料は、基材中にマトリックス及び第二相の一方又は両方として存在することができる。
【００１９】
更に基材１１０の実施例は、セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）又はモノリシックセラミックを含む。本明細書で使用される用語「モノリシックセラミック」は、例えば、繊維又はウィスカなど強化材料のないセラミック材料を指す。本明細書で使用される用語「ＣＭＣ」は、セラミックマトリックスに組み込まれてセラミック繊維強化セラミックを形成する、セラミック繊維を含む材料を指す。好適なＣＭＣは、ケイ素含有ＣＭＣ及び酸化物ベースのＣＭＣ（酸化物−酸化物ＣＭＣなど）を含む。
【００２０】
ケイ素含有ＣＭＣにおいて、マトリックス及び強化繊維の一方又は両方は、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、オキシ窒化ケイ素又はこれらの組合せなどのケイ素含有材料を含むことができる。好適なＣＭＣの非限定的な実施例には、炭化ケイ素マトリックスと炭化ケイ素繊維を含むＣＭＣ、窒化ケイ素マトリックスと炭化ケイ素繊維を含むＣＭＣ、並びに炭化ケイ素／窒化ケイ素マトリックスと炭化ケイ素繊維を含むＣＭＣが挙げられる。
【００２１】
酸化物−酸化物ＣＭＣにおいて、マトリックス及び強化繊維の一方又は両方は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、アルミノケイ酸塩又はこれらの組合せなどの酸化物を含むことができる。アルミノケイ酸塩は、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）並びにガラス質アルミノケイ酸塩などの結晶性物質を含むことができる。
【００２２】
導電性皮膜１２０は、ケイ素元素、金属ケイ化物、炭化ケイ素又はこれらの組合せを含むことができる。好適な金属ケイ化物の非限定的な実施例は、希土類ケイ化物、ケイ化クロム（例えば、ＣｒＳｉ2）、ケイ化ニオブ（例えば、ＮｂＳｉ2、Ｎｂ5Ｓｉ3）、ケイ化モリブデン（例えば、ＭｏＳｉ2、Ｍｏ5Ｓｉ3）、ケイ化タンタル（例えば、ＴａＳｉ2）、ケイ化チタン（例えば、ＴｉＳｉ2）、ケイ化タングステン（例えば、ＷＳｉ2、Ｗ5Ｓｉ3）、ケイ化ジルコニウム（例えば、ＺｒＳｉ2）、ケイ化ハフニウム（例えば、ＨｆＳｉ2）又はこれらの組合せを含む。ある実施例では、導電性皮膜１２０は、ケイ素元素を含む。
【００２３】
導電性皮膜１２０の厚さは、約１０μｍ〜約１５０μｍの範囲とすることができる。導電性皮膜１２０は、プラズマスプレー、燃焼溶射、化学気相堆積、電子ビーム物理気相堆積、溶融ケイ素浸漬、スパッタリング、粉末式施工及び焼結、並びに当技術分野で周知の他の従来の施工プロセスによって基材上に設けることができる。
【００２４】
皮膜１２０の導電特性により、電気泳動堆積法による第１のバリア皮膜１３０の堆積が可能となる。本発明の技術の一部の実施例において、導電性皮膜１２０は更に、基材とこれを覆う第１のバリア皮膜１３０との間のボンドコートとして機能することができる。本明細書で使用される用語「ボンドコート」とは、基材とこれを覆う皮膜との間の接着性の向上をもたらす皮膜を指す。このような一部の事例では、導電性皮膜１２０はまた、基材１１０の酸化を防ぐための酸化障壁部として機能することができる。本発明の技術の他の一部の実施例において、本方法は更に、導電性皮膜を設けるステップの前に基材上に追加のボンドコートを配置するステップを含むことができる。
【００２５】
上述のように、本方法は更に、積層体１５０を形成するステップを含む。場合によっては、図１に例示するように、積層体１５０は、単一の第１のバリア皮膜１３０と、単一の導電層１４０とを含むことができる。場合によっては、第１のバリア皮膜１３０は、電気泳動堆積法により導電性皮膜１２０上に配置された後に熱処理し、導電層１４０を堆積して導電層１４０を形成する。次いで、電気泳動堆積法により第２のバリア皮膜１６０が導電層１４０上に配置される。上述のように、本方法は更に、第２のバリア皮膜１６０を熱処理するステップを含む。場合によっては、本方法は更に、熱処理ステップ中に第１のバリア皮膜及び第２のバリア皮膜の少なくとも部分的な緻密化ステップを含む。
【００２６】
或いは、積層体１５０は、複数の第１のバリア皮膜１３０及び複数の導電層１４０を含むことができる。このような事例では、複数の第１のバリア皮膜１３０及び複数の導電層１４０は、交互して（図示せず）配置される。このような事例では、本方法は、積層体１５０を形成するために、最初に電気泳動堆積法によって導電性皮膜１２０上に第１のバリア皮膜１３０を配置するステップ、第１のバリア皮膜１３０を熱処理するステップ、第１のバリア皮膜１３０上に導電層１４０を配置するステップ、電気泳動堆積法によって導電層１４０上に第１のバリア皮膜１３０を配置するステップ、第１のバリア皮膜１３０を熱処理するステップ、以下同様のステップを含む。
【００２７】
上述のように、第１のバリア皮膜１３０は、電気泳動堆積法によって堆積される。従って、複数の第１のバリア皮膜が必要となる（例えば、皮膜の気密性及び均一性を維持しながら厚みを構築するため）場合には、第１のバリア皮膜１３０の堆積の前に導電層１４０を施工することにより、バリア皮膜材料の電気泳動堆積が可能となる。第１のバリア皮膜１３０は本来電気絶縁性であるので、導電層１４０が無い場合、連続した第１のバリア皮膜１３０の電気泳動堆積は実施可能ではない。
【００２８】
本明細書で使用される場合、用語「バリア皮膜」は、耐環境皮膜、遮熱皮膜、化学耐性皮膜皮膜又はこれらの組合せとして機能することができる。従って、バリア皮膜は、以下の機能、すなわち、揮発性水酸化ケイ素（例えば、Ｓｉ（ＯＨ）4）生成物の形成の阻止、酸化表面への水蒸気の侵入の阻止、基材への汚染化学物質の侵入の阻止及び基材への熱流束の量の低減のうちの１以上を実施することができる。バリア皮膜は更に、以下の特性、すなわち、Ｓｉ含有基材材料と適応した熱膨張係数（ＣＴＥ）、酸化剤に対する低透過性、低熱伝導性、低シリカ化学活性及び下にあるＳｉ含有材料及び熱成長シリカとの化学的適合性のうちの１以上を示すことができる。バリア皮膜は通常、電気絶縁材料である。
【００２９】
第１のバリア皮膜１３０は、ガスタービンエンジンにおいて存在するような、高温環境（例えば、１１４０℃超の作動温度）で見出されるセラミック基材構成部品に好適な材料を含むことができる。ある実施形態では、第１のバリア皮膜１３０は、希土類ケイ酸塩を含む。ある実施形態では、第１のバリア皮膜１３０は、希土類ジシリケート、希土類一ケイ酸塩又はこれらの組合せを含む。好適な希土類金属の非限定的な実施例には、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、ガドリニウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム又はこれらの組合せが挙げられる。
【００３０】
ある実施形態では、第１のバリア皮膜１３０は、希土類ジシリケートを含み、希土類元素は、イッテルビウム、イットリウム又はこれらの組合せを含む。第１のバリア皮膜１３０はまた、ドーパント、焼結助剤などの１種以上の追加の成分を含むことができる。例えば、第１のバリア皮膜１３０は更に、希土類一ケイ酸塩（ここで希土類元素は、イッテルビウム、イットリウム又はこれらの組合せを含む）、並びに鉄、アルミニウム、ケイ素又はホウ素の酸化物を含むことができる。
【００３１】
各第１のバリア皮膜１３０は、約５μｍ〜約２００μｍの範囲の厚さを有することができる。本方法が複数の第１のバリア皮膜１３０を配置するステップを含む場合には、積層体１５０における各第１のバリア皮膜１３０は、他の第１のバリア皮膜１３０と同じ組成を有することができ、或いは、異なる組成を有することもできる。更に、積層体１５０における各第１のバリア皮膜１３０の厚さは、同じ又は異なることができる。
【００３２】
上述のように、積層体１５０における導電層１４０は、電気泳動堆積法による後続のバリア皮膜（第１のバリア皮膜１３０又は第２のバリア皮膜１６０）の堆積を可能にする。導電層１４０は、第１のバリア皮膜１３０及び第２のバリア皮膜１６０の機能又は特性を有意に損なうことなく所望の導電特性を提供できる材料及び厚さを含むことができる。
【００３３】
導電層１４０は、金属、金属間化合物、半金属、炭素、導電性ポリマー又はこれらの組合せを含むことができる。場合によっては、導電層１４０は、金、銀、ニッケル、導電性ポリマー、炭素、パラジウム、白金、銅、鉄、コバルト、ホウ素又はこれらの組合せを含む。
【００３４】
導電層は、幾つかの事例では、導電性材料のナノ粒子を含むことができる。粒径は、１ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲とすることができる。ナノ粒子は、粉体形態で又はペースト状で第１のバリア皮膜１３０上に堆積することができる。
【００３５】
各導電層１４０は、約１０ｎｍ〜約５μｍの範囲の厚さを有することができる。本方法が複数の導電層１４０を配置するステップを含む場合、積層体１５０における各導電層１４０は、他の導電層１４０と同じ組成を有することができ、或いは、異なる組成を有することもできる。更に、積層体１５０における導電層１４０の厚さは、同じ又は異なることができる。導電層は、無電解（自己触媒的）メッキ、スプレー、浸漬塗工又はこれらの組合せにより配置することができる。
【００３６】
本方法は更に、図１及び２に示されるように、第２のバリア皮膜１６０を配置するステップを含む。第２のバリア皮膜１６０は、希土類ケイ酸塩を含むことができる。第２のバリア皮膜１６０は、希土類ジシリケート、希土類一ケイ酸塩又はこれらの組合せを含むことができる。好適な希土類金属の非限定的な実施例には、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、ガドリニウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム又はこれらの組合せが挙げられる。
【００３７】
場合によっては、第２のバリア皮膜１６０は、一ケイ酸イットリウム、一ケイ酸イッテルビウム及びこれらの組合せからなる群から選択される希土類一ケイ酸塩を含む。第２のバリア皮膜１６０はまた、ドーパント、焼結助剤などの１以上の追加の成分を含むことができる。例えば、第２のバリア皮膜１６０は更に、希土類ジシリケート（ここで希土類元素は、イッテルビウム、イットリウム又はこれらの組合せを含む）、並びに鉄、アルミニウム、ケイ素又はホウ素の酸化物を含むことができる。
【００３８】
上述のように、第２のバリア皮膜１６０は、電気泳動堆積法により積層体１５０における最外の導電層１４０上に堆積される。本方法は更に、第２のバリア皮膜を熱処理するステップを含む。
【００３９】
本発明の技術による例示的な方法の一部は、電気泳動堆積法による１以上の層を堆積することによって物品の製作を可能にする。上述のように、第１のバリア皮膜は、導電性皮膜を覆って配置され、熱処理されてこれを少なくとも部分的に緻密化する。適宜、下にある第１のバリア皮膜を覆って薄い導電層が配置され、電気泳動堆積法による後続の第１のバリア皮膜の堆積を可能にする。適宜、この一連の処理が繰り返されて第１の障壁層の積層を構築する。更に、積層体上に薄い最外の導電層を設けることにより、電気泳動堆積法による第２のバリア皮膜の堆積が可能となる。
【００４０】
本明細書で記載される方法によって形成される物品も提示される。本発明の技術は一般に、高温、温度サイクリング、熱的及び機械的応力及び酸化によって特徴付けられる環境内で作動する構成部品に適用可能である。このような構成部品の実施例には、高圧及び低圧タービンベーン（ノズル）及びブレード（バケット）、シュラウド、燃焼器構成部品（例えば、ライナ）、熱シールド、オーグメンタハードウェア、並びにタービンエンジンの他の高温セクションの構成部品が挙げられるが、本技術は他の構成部品に応用される。本明細書で記載される物品を含むタービンエンジン構成部品も提示される。
【実施例】
【００４１】
以下の実施例は、本発明の技術による方法及び実施形態を例示する。
【００４２】
実施例１：表面が導電性であるようにケイ素コートされたセラミックマトリックス複合材料が提供された。２ｃｍスタンドオフにて１５秒間６０ボルトの電圧を用いて、２８質量％のイッテルビウムジシリケート、０．２５質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％の酸化アルミニウム、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７１．６５質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によってイッテルビウムジシリケートの層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。次いで、製造業者の指示に従って、商業的に利用可能な無電解金メッキ浴（ａｎｇｅｌｇｉｌｄｉｎｇ．ｃｏｍ）内に皮膜を入れた。乾燥後、１．７ｃｍスタンドオフにて１０秒間３０ボルトの電圧を用いて、２２．７２質量％の一ケイ酸イットリウム、０．６７質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７６．５６質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によって一ケイ酸イットリウムの層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。
【００４３】
実施例２：表面が導電性であるようにケイ素コートされたセラミックマトリックス複合材料が提供された。２ｃｍスタンドオフにて１５秒間６０ボルトの電圧を用いて、２８質量％のイッテルビウムジシリケート、０．２５質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％の酸化アルミニウム、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７１．６５質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によってイッテルビウムジシリケートの層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。銀ナノ粒子の微細エアロゾル（Ｈａｒｉｍａ  ＮＰＳ−Ｊナノペースト（登録商標））を皮膜に塗布し、２２０℃で１時間空気中で熱処理した。６０ｃｍスタンドオフにて２秒間１５ボルトの電圧を用いて、２８質量％のイッテルビウムジシリケート、０．２５質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％の酸化アルミニウム、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７１．６５質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によってイッテルビウムジシリケートの第２の層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。次いで、銀ナノ粒子の微細エアロゾル（Ｈａｒｉｍａ  ＮＰＳ−Ｊナノペースト（登録商標））の別の層を皮膜に塗布し、２２０℃で１時間空気中で熱処理した。最後に、１．７ｃｍスタンドオフにて１０秒間３０ボルトの電圧を用いて、２２．７２質量％の一ケイ酸イットリウム、０．６７質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７６．５６質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によって一ケイ酸イットリウムの層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。
【００４４】
実施例３：表面が導電性であるようにケイ素コートされたセラミックマトリックス複合材料が提供された。２ｃｍスタンドオフにて１５秒間６０ボルトの電圧を用いて、２８質量％のイッテルビウムジシリケート、０．２５質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％の酸化アルミニウム、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７１．６５質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によってイッテルビウムジシリケートの層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。次いで、皮膜をＰｌｅｘｃｏｒｅ（登録商標）  ＯＣ  ＲＧ−１１１０導電性ポリマーの浴中に浸漬して取り出し、薄い皮膜が残った。導電性皮膜を１５０℃で１時間空気中で硬化させた。１．７ｃｍスタンドオフにて１０秒間３０ボルトの電圧を用いて、２２．７２質量％の一ケイ酸イットリウム、０．６７質量％の酸化鉄（ＩＩ，ＩＩ）、０．０５質量％のポリエチレンイミン及び７６．５６質量％のエタノールからなる浴により電気泳動堆積法によって一ケイ酸イットリウムの層を堆積した。皮膜を空気乾燥させ、１３４５℃で１０時間空気中で熱処理した。
【００４５】
以上の実施例は、単に例証に過ぎず、本発明の技術の特徴のごく一部を例証する役割を果たしている。添付の請求項は、可能な限り広く本発明を請求し、本明細書で記載される実施例は単なる例証に過ぎない。従って、添付の請求項は、本発明の技術の特徴を例証するのに利用される実施例の選択によって限定されるものではない。請求項で使用される用語「備える」及びその文法的な変形はまた、論理的に、例えば限定ではないが、「本質的に〜からなる」及び「からなる」などの様々な異なる範囲の語句を内在し且つこれらを含む。必要に応じて範囲が提供されたが、これらの範囲は、その間の部分範囲を含めている。当業者には、これらの範囲の変形形態が想起されると考えられ、これらの変形形態は、一般公衆に未だ開放されていない場合には、可能であれば添付の請求項によって保護されるとみなされるべきである。また、科学技術の進歩は、表現が不正確であるという理由で現在は企図されない均等物及び代替が可能になることも予想され、これらの変形形態はまた、可能な限り添付の請求項によって保護されるとみなされるべきである。
【符号の説明】
【００４６】
１１０  基材
１２０  導電性皮膜
１３０  第１のバリア皮膜
１４０  導電層
１５０  積層体
１６０  第２のバリア皮膜
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2016108666.tif 000004
【図１ｃ】
2016108666.tif 000005
【図２】
2016108666.tif 000006
【外国語明細書】
2016108666000001.pdf