(57)【要約】      （修正有）【課題】セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）構造の補修サイクル時にＣＭＣ構造の特徴を保護する方法を提供する。【解決手段】ＣＭＣ構造の補修サイクルは、マスク２１６をＣＭＣ構造１０に適用するステップにおいてマスクが窒化ホウ素を含む材料及び二酸化ケイ素を含む材料からなる群から選択される湿潤抵抗性材料を含み、補修工程が溶融浸透（ＭＩ）、化学気相浸透（ＣＶＩ）、ポリマー含浸焼成法（ＰＩＰ）を含む方法から選択される方法により行われる補修工程の後、マスクを除去する工程を含む、各ステップより行う。【選択図】図１
2017105699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク（２１６）をセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）構造（１０）に適用するステップ、及び
マスク（２１６）を有する構造（１０）を補修工程に供するステップ
を含む方法。
【請求項２】
補修工程が溶融浸透（ＭＩ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
マスク（２１６）が、補修工程において液体による湿潤に抵抗性である材料を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
マスク（２１６）が、窒化物を含む材料及び酸化物を含む材料からなる群から選択される湿潤抵抗性材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
マスク（２１６）が、窒化ホウ素を含む材料及び二酸化ケイ素を含む材料からなる群から選択される湿潤抵抗性材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
マスク（２１６）が、補修工程の工程条件下で熱安定性である材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
補修工程が溶融浸透を含み、適用するステップがマスク（２１６）を構造（１０）の機能性特徴（２１２）に適用するステップを含み、及びマスク（２１６）が、溶融浸透の間の、液体材料の機能性特徴（２１２）への流動を阻害するように適合される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
マスク（２１６）がＢＮを含み、液体材料が液体ケイ素を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
マスク（２１６）が酸化物材料を含み、液体材料が液体ケイ素を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
補修工程が化学気相浸透（ＣＶＩ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
マスク（２１６）が蒸発抵抗性材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
マスク（２１６）が、窒化物を含む湿潤抵抗性材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
補修工程が化学気相浸透を含み、適用するステップがマスク（２１６）を構造（１０）の機能性特徴（２１２）に適用するステップを含み、及びマスク（２１６）が、化学気相浸透の間の、蒸気の機能性特徴（２１２）への流動を阻害するように適合される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
マスク（２１６）が金属材料を含み、補修工程に供するステップの後に、化学エッチング工程を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
マスク（２１６）が酸化物材料を含み、補修工程に供するステップの後に、化学エッチング工程を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
マスク（２１６）が酸化物材料を含み、補修工程に供するステップの後に、ＣＭＣ構造（１０）に対して不活性な湿式エッチング剤を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
マスク（２１６）が酸化物材料を含み、酸湿式エッチング剤及び塩基湿式エッチング剤からなる群から選択される湿式エッチング剤を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
マスク（２１６）が、酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化ジルコニウムからなる群から選択される酸化物材料を含み、ＮａＯＨ、ＨＦ及び硝酸からなる群から選択される、ＣＭＣ構造（１０）に対して不活性な湿式エッチング剤を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
乾式エッチング剤を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
マスク（２１６）が炭素材料を含み、乾式エッチング工程を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
マスク（２１６）が炭素材料を含み、酸化工程を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
サブトラクティブ処理を使用して、構造（１０）から蓄積物（２３０）を除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
適用するステップが、マスク（２１６）を構造（１０）の機能性特徴（２１２）に適用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
適用するステップが、マスク（２１６）を、冷却孔、装着（取付）孔、シール面及びスロットからなる群から選択される、構造（１０）の機能性特徴（２１２）に適用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
マスク（２１６）が脆弱性であるように適合され、機械加工工程を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
マスク（２１６）が化学エッチングされるように適合され、化学エッチング剤を使用してマスク（２１６）を除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
マスク（２１６）を適用するステップが、マスク（２１６）の領域が構造（１０）の特徴（２１２）により画成される内側に含まれるように、マスク（２１６）を適用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
構造（１０）が、内側を有する特徴（２１２）を含み、マスク（２１６）を適用するステップが、内側を、マスク（２１６）を形成する材料で充填するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
マスク（２１６）が構造（１０）との化学結合に抵抗性であるように、マスク（２１６）が化学的に不活性であるように適合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
マスク（２１６）が窒化ホウ素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
マスク（２１６）が、窒化ホウ素スラリーと一緒にポリエチレンイミン（ＰＥＩ）分散剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
マスク（２１６）が酸化的除去に適合され、マスク（２１６）の酸化的除去を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
補修工程がポリマー含浸焼成法（ＰＩＰ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
補修工程が熱の適用を含み、マスク（２１６）をＣＭＣ構造（１０）の機能性特徴（２１２）に適用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
補修工程が、溶融浸透（ＭＩ）、化学気相浸透（ＣＶＩ）及びポリマー含浸焼成法（ＰＩＰ）からなる群から選択される２以上の組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体として、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）構造、特に補修サイクル時にＣＭＣ構造の特徴を保護する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＣ構造の製造に関するさまざまな方法が公知である。ＣＭＣ構造は、溶融浸透（ＭＩ）により製造可能である。ＭＩを使用する場合、プリフォームをチャンバー内に配置し、液体ケイ素の供給源と接触するように配列することができる。液体ケイ素はプリフォームの材料と反応可能である。ＣＭＣ構造は、化学気相浸透（ＣＶＩ）を使用しても製造可能である。ＣＶＩの実行のために、プリフォームを蒸気チャンバーに配置して、チャンバーの蒸気とプリフォームの材料との間に反応を引き起こすことができる。ＣＭＣ構造は、ポリマー含浸焼成法（ＰＩＰ）を使用しても製造可能である。ＰＩＰの実行のために、炭化ケイ素前駆体ポリマーを繊維状プリフォームへの含浸に使用することができる。ＣＭＣ構造は、これらの工程を併用しても製造可能である。
【０００３】
ＣＭＣ構造は、作動の間に損傷しやすい。例えば、ＣＭＣ構造は剛性物体と接触することがあり、貫通するか、又は損傷することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第２０１４０３４９０２９号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一方法は、マスクをＣＭＣ構造に適用するステップ、及び適用されたマスクを有するＣＭＣ構造を、ＣＭＣ構造の補修工程に供するステップを含むことができる。一実施形態では、ＣＭＣ構造にマスクを適用するステップは、ＣＭＣ構造の特徴にマスクを適用するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ＣＭＣ構造に実施可能な方法を例示するフローダイヤグラムである。
【図２】補修に供することができるＣＭＣ構造を例示する略図である。
【図３】補修に供することができるＣＭＣ構造を例示する略図である。
【図４】補修に供することができるＣＭＣ構造の概略図である。
【図５ａ】特徴を有するＣＭＣ構造の写真である。
【図５ｂ】マスクを適用しない補修工程を実行後の、特徴を有するＣＭＣ構造の写真である。
【図６ａ】マスクを特徴に適用した、機能性特徴を有するＣＭＣ構造の写真である。
【図６ｂ】マスクを適用した補修工程の実行後の、機能性特徴を有するＣＭＣ構造の写真である。
【図７ａ】補修工程の実行後の、機能性特徴にマスクを適用しないＣＭＣ構造の写真である。
【図７ｂ】補修工程を実行し、機能性特徴にあらかじめ適用されたマスクを除去後の、マスクを適用したＣＭＣ構造の写真である。
【図７ｃ】補修工程を実行し、機能性特徴にあらかじめ適用されたマスクを除去後のＣＭＣ構造の写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１を参照すると、一方法は、ブロック１１０において、ＣＭＣ構造にマスクを適用するステップを含むことができる。ブロック１２０において、一方法は、適用されたマスクを有するＣＭＣ構造を、ＣＭＣ構造の補修工程に供するステップを含むことができる。一実施形態では、ＣＭＣ構造の補修工程は、熱の適用を含むことができる。
【０００８】
補修される例示的ＣＭＣ構造１０を図２に示す。一実施形態では、ＣＭＣ構造１０は、ＣＭＣ製造工程を使用して形成された、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料で形成される構造であってよい。ＣＭＣ構造１０は、ＣＭＣ構造１０の機能性を強化するための複数の特徴２１２を含んでよい。特徴２１２としては、例えば、冷却孔、装着（取付）孔、シール面及びスロットを挙げることができる。一実施形態では、特徴２１２は、公差の小さい限界寸法（ＣＤ）に機械加工された特徴であってよい。
【０００９】
ブロック１１０の実行のために、一実施形態ではマスク２１６は、ＣＭＣ構造１０の１又は複数の特徴２１２に適用可能である。一実施形態では、マスク２１６は、ＣＭＣ構造１０の１又は複数の特徴２１２を被覆コーティング及び／又は充填するために適用可能である。マスク２１６は、内側を含む特徴２１２を充填可能である。一実施形態では、マスク２１６は、複数のマスクセクションを含み得る。例えば、図２を参照すると、マスク２１６は、第１マスクセクション２１６ａ及び第２マスクセクション２１６ｂを含んでよい。一実施形態では、ＣＭＣ構造１０が中空構造を画成する壁である場合、マスクセクション２１６ａは外側マスクセクションであってよく、マスクセクション２１６ｂは内側マスクセクションであってよい。
【００１０】
さらなる態様において、構造１０は損傷領域２２０を含む。損傷領域２２０は、構造１０が補修工程に供される場合、補修され得る。ブロック１２０において実施される補修工程は、熱の適用を含んでよい。一態様において、破線で示されたパッチ２２４は、ブロック１２０における補修工程の実行前に予備工程の一部として構造１０に適用可能である。一実施形態では、本明細書において示された方法は、パッチ２２４が適用されなくてもよい。
【００１１】
図２に関するさらなる態様において、蓄積物２３０は、補修工程の実行の結果として構造１０上に形成されることがある
一実施形態では、ＣＭＣ構造１０の補修工程は、ＣＭＣ構造１０が損傷される前のＣＭＣ構造１０の製造工程とは似ていないものである。
【００１２】
一実施形態では、ＣＭＣ構造１０の補修工程は、ＣＭＣ構造１０が損傷される前のＣＭＣ構造１０の製造工程に伴う一般的特徴を含んでもよい。
【００１３】
一実施形態では、構造１０は溶融浸透（ＭＩ）を使用して製造されたＣＭＣ構造であってよく、ブロック１２０において構造１０が供される補修工程は、ＭＩを実行するステップを含んでよい。ＣＭＣ構造１０の補修工程として構造１０の製造にもともと使用される工程と共通した工程用いることによって、構造１０の補修は改善され得る。構造１０は、損傷される前に示していた構造特性を示すように補修可能である。
【００１４】
構造１０の補修工程がＭＩを使用するステップを含んでよい場合、パッチ２２４（存在する場合）を含む構造１０はＭＩチャンバー（図示せず）内でケイ素（Ｓｉ）供給源と接触して配置され、チャンバー内の熱が活性化され、構造１０を加熱することができる。ＭＩ実行の間の温度は、一実施形態では約１３８０℃から約１６００℃の範囲であってよく、等温的に適用されても、又は非等温的に適用されてもよい。
【００１５】
ＭＩが構造１０の補修工程として使用される場合、ブロック１２０における補修工程の実行によりもたらされる、構造１０の表面上に形成される蓄積物２３０はケイ素の形態であってよいと判断された。ＭＩチャンバー内のケイ素供給源由来のケイ素と、構造１０の補修領域の炭素とが反応して、炭化ケイ素を形成することができる。炭化ケイ素は、本質的に不溶融性の結晶格子構造を含み得る。しかし、炭化ケイ素の形成のために反応しない過剰なケイ素は固化し、ケイ素の形態で蓄積物２３０を画成することがある。蓄積物２３０は構造１０の表面上に形成され、構造１０の機能性を損なう可能性がある。蓄積物２３０は、限界寸法に機械加工された特徴２１２に集まることがある。
【００１６】
ＭＩの使用により、ＭＩがブロック１２０において実行された場合に生成され得る過剰な液体状ケイ素は、特徴２１２と接触するように送られる可能性があり、固化し、例えば、特徴２１２において固化して、２１２の作動に悪影響を及ぼし得る蓄積物２３０を形成することによって、構造１０の機能性を損なうと判断された。例えばケイ素で形成された蓄積物２３０が、特徴２１２内で固化した場合、サブトラクティブ工程、例えばグリッドブラスチング、機械加工が蓄積物２３０を除去するために使用可能であるが、サブトラクティブ工程は、このような特徴２１２の公差を破壊する可能性があると判断された。可能性としては、特徴２１２は再機械加工することができるが、再機械加工はＣＭＣ構造１０の構造強度を低減させ、限界寸法を公差範囲外に出し、及び再機械加工はどのような事象においても相当なコストが課されると思われる。
【００１７】
蓄積物２３０が構造１０の表面に化学的に結合され得ることを考えると、場合により、蓄積物２３０は特に除去が困難であると思われる。
【００１８】
構造１０がブロック２１０において供され得る補修工程がＭＩを含み得る場合、マスク２１６は、液体ケイ素が特徴２１２と接触することを阻害するように適用されてよい。構造１０の上の蓄積物２３０は特徴２１２から離れた領域に示されているが、マスク２１６を有さない場合、蓄積物２３０は特徴２１２において形成され得る。
【００１９】
一実施形態では、構造１０は、化学気相浸透（ＣＶＩ）を使用して製造されたＣＭＣ構造であってよく、ブロック１２０において構造１０が供される補修工程はＣＶＩを含んでよい。構造１０のもともとの製造に使用される工程を補修工程に用いることによって、構造１０は、損傷前に構造１０により示された構造特性を示し得るように補修することができる。
【００２０】
ＣＶＩ工程に従って、構造１０はＣＶＩチャンバー（図示せず）内に配置され、熱源は該チャンバーを加熱するように活性化され、及び蒸気源（図示せず）は、蒸気がＣＶＩチャンバー内で構造１０と接触するように活性化され得る。ＣＶＩ実行の間の温度は、一実施形態では、約７００℃から約１４００℃の範囲であってよい。
【００２１】
図２に従った構造１０を補修するためにＣＶＩを実行する場合、蒸気は特徴２１２と接触可能であり（図２）、反応生成物は、構造１０の表面において形成され得る蓄積物２３０を画成するように固化し得ると判断された。反応生成物は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含み得る。マスク２１６を適用しなければ、反応生成物が特徴２１２の表面に付着することがあり、蓄積物２３０を画成するように固化して、特徴２１２の機能を阻害することがある。構造１０がブロック２１０において供される補修工程がＣＶＩを含む場合、マスク２１６は、蒸気が特徴２１２と接触することを阻害するように適用されてよい。構造１０の上の蓄積物２３０は特徴２１２から離れた領域に示されているが、マスク２１６が適用されない場合、蓄積物２３０は特徴２１２において容易に形成され得る。ＣＶＩが補修工程として使用される場合、マスク２１６は、気体と、マスク２１６が適用された特徴との接触が制限されるように気密シールを提供可能である。
【００２２】
ブロック１２０において、ＣＶＩの実行を含む補修工程を実施する間に、蒸気が特徴２１２と接触することを阻害するために、図２に示すように、マスク２１６を特徴２１２に適用可能である。
【００２３】
一実施形態では、本明細書に示す補修工程はポリマー含浸焼成法（ＰＩＰ）を含んでよい。ＰＩＰの実行のために、炭化ケイ素前駆体ポリマーを繊維状プリフォームへの含浸に使用することができる。一実施形態では、構造１０は、ＰＩＰを使用して製造されたＣＭＣ構造であってよく、本明細書に示す補修工程はＰＩＰを含んでよい。
【００２４】
一実施形態では、補修工程は、補修工程の組合せ、例えば、本明細書に示すＭＩ、ＣＶＩ又はＰＩＰ工程の２以上の組合せを含んでよい。
【００２５】
ブロック１２０（図１）の完了において、さらなる工程を実行可能である。例えば、ブロック１２０の完了において、望ましくない材料、例えば蓄積物２３０が、例えば、ＭＩの場合の固化したケイ素の形態で、又はＣＶＩの場合の固化したＳｉＣの形態で、構造１０の表面上に形成されることがある。
【００２６】
図１に示す方法１０の一実施形態では、方法１０は、構造１０上に形成された蓄積物２３０を除去するステップを含んでよい。補修ブロック１２０の工程の実行の間、図２の蓄積物２３０は構造１０上に蓄積され、マスク２１６は構造１０上に残存することができる。
【００２７】
蓄積物２３０の除去としては、例えば、手洗い又は光洗浄を挙げることができる。一実施形態では、機械加工又はグリッドブラスチングが、蓄積物２３０又はマスク２１６の１又は複数の除去に使用可能である。一実施形態では、蓄積物２３０の除去より研磨性の低い洗浄工程を、マスク２１６の除去に用いることができる。一実施形態では、サブトラクティブ工程、例えば、グリッドブラスチング又は機械加工を、このような望ましくない材料の除去に用いることができる。しかし、本明細書の方法の開発において、サブトラクティブ処理は特徴２１２に損傷を与える可能性があると判断された。したがって、蓄積物２３０の除去に使用される工程より研磨性の低い工程をマスク２１６の除去に使用することが有利であり得る。いくつかの実施形態では、非研磨性及び非接触性の工程、例えば、化学エッチング工程又は超音波洗浄工程をマスク２１６の除去に用いることが有利であり得る。
【００２８】
図３に表した一態様において、１又は複数のマスクセクションを有するマスク２１６は剥離層２１６２を含んでよい。剥離層２１６２は容易に除去されるように適用でき、それによってマスク２１６上に形成された蓄積物２３０の容易な除去を可能にする。剥離層２１６２は、マスク２１６が剥離層２１６２の除去と一緒に除去され得るようにマスク２１６の下になるように形成することができる。
【００２９】
一態様において、追加のマスク２１８（図２）は、ブロック１２０の実行後であり、蓄積物２３０を除去するためのサブトラクティブ工程の実行前にマスク２１６にわたって適用できる。マスク２１６が剥離層２１６２を含む場合、剥離層２１６２はマスク２１８の適用前に除去されてよい。マスク２１８は複数のセクション、例えば、セクション２１８ａ及び２１８ｂを含んでよい。マスク２１８は、蓄積物２３０を除去するためのサブトラクティブ工程の実行の間、構造１０の保護領域への損傷を阻害可能である。マスク２１８は、一実施形態ではビニルで形成可能である。追加のマスク２１８の適用により、機械加工又はグリッドブラスチングが蓄積物２３０の除去及び特徴２１２への損傷のリスクの低減のために実行可能である。
【００３０】
ブロック１２０（図１）の完了において、例えば、蓄積物２３０の除去の後、前又は同時に、マスク２１６及び／又は追加マスク２１８を除去することができる。マスク２１６及び／又はマスク２１８の除去工程としては、例えば、手洗い、他の光洗浄、湿式エッチングを使用する（例えば酸又は塩基を使用する）化学エッチング又は乾式エッチングを使用する（例えば、酸化又は他の反応性雰囲気を使用する）化学エッチングの１又は複数を挙げることができる。マスクの除去工程は、場合に応じて、該マスクの材料に基づき選択される。
【００３１】
マスク２１６は、さまざまな異なる材料で形成されてよい。該マスクは、溶融浸透の間の、液体材料の機能性特徴２１２への流動を阻害するように適合させることができる。特徴２１２への流動の阻害は、例えば、液体によりノンウェッティングな材料を提供すること、液体に対して不活性な材料を提供すること、及び／又は液体をマスクから機能性特徴２１２へと貫通させないように液体と反応可能な材料を提供することによって達成することができる。
【００３２】
一実施形態では、マスク２１６は、脆弱であるように提供されてもよい。マスク２１６が脆弱であるように提供される場合、マスク２１６は機械的洗浄工程を使用して除去され得る。
【００３３】
一実施形態では、脆弱性マスク材料は窒化ホウ素（ＢＮ）を含んでよい。一実施例において、脆弱性マスク材料は、ＢＮと一緒に分散剤（例えば、ポリエチレンイミンＰＥＩ）を含んでもよい。別の実施例において、脆弱性マスク材料は、ＢＮスラリーと一緒に分散・結合剤（例えば、ＰＥＩ）を含んでもよい。マスク２１６が脆弱性材料、例えば、ＢＮを含む材料により提供される場合、マスク２１６は、機械的工程、例えば、グリッドブラスチング、ウォータージェット、超音波洗浄、穏やかな研磨剤洗浄又は機械加工を使用して除去することができる。ＢＮは、粒子形態に粉砕することができる。
【００３４】
一実施形態では、マスク２１６は、化学的除去可能に適合可能である。マスク２１６が化学的除去可能に適合される一実施形態では、マスク２１６は、例えば、湿式エッチングを使用して除去可能である。マスク２１６が化学的除去可能に適合される一実施形態では、マスク２１６は、例えば、酸化工程を使用して除去可能である。一実施形態では、マスク２１６は酸化的除去に適合させることができ、本明細書の方法は、マスク２１６の酸化的除去を含むことができる。マスク２１６が化学的除去可能に適合される一実施形態では、マスク２１６は、例えば、マスクを揮発させる別の反応性雰囲気を使用して除去可能であり、本明細書の方法は、マスク２１６の反応性雰囲気による除去を含むことができる。
【００３５】
湿式エッチング工程を使用して化学的に除去されるマスク材料の例としては、金属、例えば、ニッケル、ケイ素、アルミニウム、タングステン、又は酸化物系材料、例えば酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化ジルコニウムを挙げることができる。湿式エッチングは、化学エッチング剤、例えば、ＮａＯＨ（酸化ケイ素に対して）又は硝酸（酸化イットリウムに対して）を使用することを含むことができる。酸化物材料マスクは、ＣＶＩ系中のガスに対して不活性であるように設定可能であり、気密シールを提供するように設定可能であり、したがって、補修のためのＣＶＩ工程と一緒の使用に十分適合可能である。酸化物材料マスクの除去に使用される湿式エッチング材料、例えば、ＮａＯＨ（酸化ケイ素に対して）又は硝酸（酸化イットリウムに対して）は、酸化物材料マスクの除去に使用する場合、湿式エッチング材料が構造１０を損傷しないように、構造１０に対して不活性でなければならない。
【００３６】
酸化工程を使用して化学的除去可能なマスク材料の例としては、酸化物の蒸気圧が高い炭素又は金属を有する材料を挙げることができる。マスク２１６が炭素を有する材料で形成される場合、マスク２１６は酸化により除去可能である。炭素を有する材料は、ＣＶＩ系中のガスに対して不活性であるように設定可能であり、気密シールを提供するように設定可能であり、したがって、補修のためのＣＶＩ工程と一緒の使用に十分適合可能である。マスク２１６が金属を有する材料で形成される場合、マスク２１６は酸化により除去可能である。
【００３７】
一態様において、マスク２１６は、マスク２１６とＣＭＣ構造１０の表面との化学結合を阻害するために、化学的に不活性であるように提供可能である。マスク２１６を、マスク２１６と構造１０の表面との化学結合を阻害するために、化学的に不活性であるように提供することにより、マスク２１６が容易な除去に適合可能なようにマスク２１６を適合させることができる。
【００３８】
一態様において、マスク２１６は、液体による湿潤に抵抗性であるように適合可能である。マスク２１６を、マスク２１６が湿潤に抵抗性であり得るように提供することにより、ブロック１２０の実行からもたらされる液体生成物が、特徴２１２、例えば孔に接触するように、毛細管現象によりマスク２１６が湿潤され、その後固化し得る問題を回避可能であると判断された。湿潤抵抗性の材料の例としては、窒化物材料及び酸化物材料を挙げることができる。液体がケイ素である一実施形態では、マスク２１６は窒化ホウ素（ＢＮ）で形成され得る。液体がケイ素である一実施形態では、マスク２１６は、に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）で形成され得る。
【００３９】
一態様において、マスク２１６は、熱の適用を含むブロック１２０の補修工程の実行の間に、マスク２１６が溶融抵抗性又は蒸発抵抗性の１又は複数であるように適合可能である。本明細書の方法の開発において、マスク２１６の材料は、溶融又は蒸発して、特徴２１２と接触し得る生成物を形成する可能性があると判断された。マスクの溶融又は蒸発による生成物が特徴２１２と接触するリスクを低減するために、マスク２１６は、溶融抵抗性材料又は蒸発抵抗性材料の１又は複数で形成され得る。マスク２１６を溶融抵抗性又は蒸発抵抗性の１又は複数であるように形成することにより、補修ブロック１２０の工程の実行の間の、マスク２１６の材料の蒸発を阻害可能である。溶融抵抗性材料の例としては、窒化物、酸化物及び炭素、例えば、窒化ホウ素、二酸化ケイ素（シリカ）、炭素、酸化イットリウムを挙げることができる。蒸発抵抗性材料の例としては、窒化物、酸化物及び炭素、例えば、窒化ホウ素、二酸化ケイ素（シリカ）、炭素、酸化イットリウムを挙げることができる。
【００４０】
マスク２１６は、さまざまな異なる工程を使用して構造１０に適用可能である。マスク２１６は、例えば、塗布、スプレー、堆積又はスパッタすることができる。一実施形態では、マスク２１６を形成する材料は、構造１０の表面にスパッタされた炭素系材料であってよい。このような実施形態では、マスク２１６は酸化により除去可能である。マスク２１６を適用する方法としては、例えば、刷毛塗り、スプレーイング、スパッタリング、化学蒸着、テープへの切断及びテープの表面への適用、パテ形態のマスクの表面への適用を挙げることができる。
【００４１】
補修工程に供し得るＣＭＣ構造１０の特定の例を図４に示す。図４の実施形態では、構造１０は、燃焼器ライナーの形態であってよい。構造１０は、図４に示すように中空形態であってよく、内側及び外側を画成することができる。構造１０の機能性特徴２１２は、取付孔に適用されるマスクセクション２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｚを含み得る、図４に示す１又は複数の取付孔を含んでよい。図４に示す機能性特徴２１２は、シール表面に適用されるマスクセクション２１６ｚｚを有する１又は複数のシール表面２１２を含んでよい。図４に示す実施例の、ブロック１１０（図１）において適用可能なマスク２１６は、複数の外側マスクセクション、例えば、マスクセクション２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅを含んでよい。図４に示す実施例のマスク２１６は、複数の内側マスクセクション、例えば、マスクセクション２１６ｚを含んでよい。図４に示す実施例のマスク２１６は、シール表面により提供される機能性特徴２１２に適用可能なマスクセクション２１６ｚｚを含んでよい。隣接するマスクセクション、例えば、図４の実施例のマスクセクション２１６ｂ及び２１６ｃ、２１６ｄ及び２１６ｅは、水抜き穴２１７を画成することができる。水抜き穴（マスクの隙間）２１７は、ブロック１２０（図１）に従った補修工程の実行の間、構造１０の液化材料の流動を促進するように設計可能である。図４の実施例の構造１０は燃焼器ライナーの形態であるが、又は構造１０は、例えば、シュラウド、ブレード、ベーン、ノズル、タービンセンターフレーム、カウル、排気ミキサーの形態であってもよい。
【００４２】
図５ａは、シールスロットにより提供される特徴２１２を有する構造を示す。図５ｂは、マスク２１６を適用しない、ＭＩの実行後の特徴２１２を示す。マスク２１６を適用しない場合、ケイ素により提供された蓄積物２３０が、特徴２１２により画成される任意の内側を含む特徴２１２に形成され、特徴２１２の作動に悪影響を及ぼす可能性がある。蓄積物２３０は構造１０に化学的に結合され、蓄積物２３０を特に除去困難にする可能性がある。
【００４３】
図６ａを参照すると、図６ａはマスク２１６により保護された特徴２１２を例示している。図６ｂは、マスク２１６を適用した、ＭＩ実行後の図６ａの構造を例示している。マスク２１６は、図６ｂに示された、特徴２１２により画成され得る内側に伸展する領域を含んでもよい。マスク２１６を適用した（図５及び５ｂに示す）特徴２１２はマスク２１６により保護され、したがって、ケイ素は、特徴２１２の内側には形成されない。
【００４４】
図７ａは、補修工程実行後の、マスク２１６を適用しないＣＭＣ構造１０の写真である。マスク２１６を機能性特徴２１２に適用しない場合、機能性特徴２１２は、その上に蓄積物２３０を形成しやすくなり得る。図７ｂは、補修工程を実行し、機能性特徴２１２にあらかじめ適用されたマスク２１６を除去後の、マスク２１６を適用したＣＭＣ構造１０の写真である。マスク２１６を適用した場合、機能性特徴２１２は保護され、その上に蓄積物２３０は依然として形成されないままである。図７ｃは、補修工程を実行し、機能性特徴２１２にあらかじめ適用されたマスク２１６を除去後の、ＣＭＣ構造１０の写真である。補修工程の間にマスク２１６により保護された機能性特徴２１２は、蓄積物２３０の除去工程及びマスク２１６の除去工程を介して、それらの限界寸法を維持することができる。
【００４５】
上記の説明は例示の意図のものであり、制限的ではないことを理解すべきである。例えば、上記の実施形態（及び／又はそれらの態様）は、互いに組合せて使用されてもよい。さらに、多数の変形が、これらの範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料をさまざまな実施形態の教示に適合させるためになされてよい。本明細書に記載の材料の寸法及びタイプはさまざまな実施形態のパラメーターを定義する意図のものであるが、これらは決して限定されず、単なる例示である。多数の他の実施形態が、上記の説明を再考察することにより当業者には明らかであると思われる。したがって、さまざまな実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲と併せて、このような特許請求の範囲が権利を持つ等価の全範囲を参照して判断されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「ここで（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれ、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「そこで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」と同等の平易な英語として使用される。さらに、下記の特許請求の範囲において、「第１」、「第２」及び「第３」などの用語は単なる標識として使用され、これらの対象に数値的条件を与える意図のものではない。さらに、下記の特許請求の範囲の限界は、手段＋機能形式（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｆｏｒｍａｔ）で記されておらず、特許請求の範囲におけるこのような限定が、「のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」及びそれに続くさらなる構造を含まない機能の記載により構成される語句を明確に使用していない限り、特許請求の範囲の限界は、米国特許法第１１２条第６項に基づいて解釈されることを意図しない。上記のこのような目的又は有利性がすべて、必ずしも任意の特定の実施形態に従って達成される必要がないことは理解すべきである。したがって、例えば、本明細書に教示された、１つの有利性又は有利性の群を達成又は最適化する様式で、本明細書において教示又は示唆され得る他の目的又は有利性を必ずしも達成しなくても、本明細書に記載の系及び技術が、具体化又は実施され得ることを、当業者は認識すると思われる。
【００４６】
本発明を限られた数の実施形態だけに関連して詳細に説明してきたが、本発明はそうした開示の実施形態に限定されないことが容易に理解されるはずである。むしろ、前述されていないが本発明の精神及び範囲に対応する、任意の数の変形、代替形態、置換形態又は等価の構成を取り入れるように本発明を改変することができる。さらに本発明のさまざまな実施形態を説明してきたが、本開示の態様には、記載の実施形態の一部のみが含まれ得ることを理解すべきである。したがって、本発明は、前述の説明によって限定されると考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００４７】
本明細書は、最良の様式を含む本発明を開示するため、及びどのような当業者にも、任意の装置又は系の作製及び使用並びに任意の組み込まれた方法の実行を含む本発明の実践を可能にするために、実施例を使用している。本発明の特許となり得る範囲は特許請求の範囲により規定され、当業者が思いつく他の実施例を含み得る。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文面と異ならない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文面と非実質的な相違を有する等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ＣＭＣ構造
２１２  特徴
２１６  マスク
２１６ａ  マスクセクション
２１６ｂ  マスクセクション
２１６ｃ  マスクセクション
２１６ｄ  マスクセクション
２１６ｅ  マスクセクション
２１６ｚ  マスクセクション
２１６ｚｚ  マスクセクション
２１６２  剥離層
２１８  追加のマスク
２１８ａ  追加のマスクセクション
２１８ｂ  追加のマスクセクション
２２０  損傷領域
２２４  パッチ
２３０  蓄積物
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【外国語明細書】
2017105699000001.pdf