(57)【要約】  物品を形成する方法は、物品の基材の表面のケイ素含有領域上にケイ素含有層を形成することと、ケイ素含有層に複数の溝部と隆条部を形成することと、ケイ素含有領域の表面上を覆う１以上の外側層を形成することとを含む。複数の溝部と隆条部は、ケイ素含有層にケイ素含有材料を付加することによって形成されてもよい。溝部と隆条部は、ケイ素含有層から材料を取り去ることによって形成されてもよい。溝部と隆条部は、ケイ素含有層の形成前に基材の表面のケイ素含有領域に溝部又はグルーブを形成することによって形成されてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の基材の表面のケイ素含有領域上にケイ素含有層を形成することと、
ケイ素含有層に複数の溝部と隆条部を形成することと、
ケイ素含有領域の表面上を覆う１以上の外側層を形成することを含む、物品を形成する方法。
【請求項２】
複数の溝部と隆条部が、ケイ素含有層にケイ素含有材料を付加することによって形成される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ケイ素含有層にケイ素含有材料を付加することには、マスクを介してケイ素含有層にケイ素含有材料を溶射することが含まれる、請求項２記載の方法。
【請求項４】
マスクが、物品に向かって先細る方向のテーパー形状を有するスロットを備える、請求項３記載の方法。
【請求項５】
マスクが、物品に向かって末広がる方向のテーパー形状を有するスロットを備える、請求項３記載の方法。
【請求項６】
マスクが呼び幅約２０ミルのスロットを備える、請求項３記載の方法。
【請求項７】
マスクがケイ素含有層から約５ミルの間隔を置いて配置される、請求項３記載の方法。
【請求項８】
ケイ素含有層が元素態ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、金属ケイ化物、ケイ素合金、又はそれらの混合物を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
ケイ素含有層が、酸化物相、希土類ケイ酸塩、希土類アルミノケイ酸塩、アルカリ土類アルミノケイ酸塩又はそれらの混合物をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ケイ素含有層にケイ素含有材料を付加することには、ケイ素含有層上にケイ素含有材料を直接書き込むことによって隆条部を形成することが含まれる、請求項２記載の方法。
【請求項１１】
ケイ素含有層に複数の溝部と隆条部を形成することには、ケイ素含有層を形成する前に基材のケイ素含有領域に溝部を形成することによりケイ素含有層を形成することが含まれる、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
ケイ素含有領域に溝部を形成することには、ケイ素含有領域をレーザー加工することが含まれる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
複数の溝部と隆条部が、ケイ素含有層の一部を取り去ることによって形成される、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
ケイ素含有層から材料を取り去ることには、マスクを介してケイ素含有層に粒子を吹き付けることが含まれる、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
粒子には、水、炭化ケイ素粒子又はアルミナ粒子が含まれる、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
ケイ素含有層の一部を取り去ることには、ケイ素含有層をレーザー加工することが含まれる、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
ケイ素含有領域が物品の基材であって、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ケイ化物及び／又はケイ素を強化相及び／又はマトリックス相として含有する、請求項１記載の物品。
【請求項１８】
基材が、炭化ケイ素を強化相及び／又はマトリックス相として含有するセラミックマトリックス複合材料である、請求項１７記載の物品。
【請求項１９】
ケイ化物が耐火金属ケイ化物又は遷移金属ケイ化物である、請求項１７記載の物品。
【請求項２０】
物品がタービンエンジンの回転部品であり、溝部と隆条部が物品の回転中に物品に加わる剪断荷重に対してほぼ直交する方向に延びている、請求項１記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、一般に、タービンエンジンの苛酷な熱環境のような高温環境に暴露される部品を保護するのに適した皮膜系及びコーティング法に関する。特に、本技術は、部品のケイ素含有領域上の耐環境皮膜（ＥＢＣ）、並びに昇温下で剪断荷重に付されたときのＥＢＣのクリープ変位を防ぐためのケイ素含有領域での表面特徴部の導入に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンエンジンに関しては、その効率を向上させるため作動温度を高めることが絶えず求められている。鉄基、ニッケル基及びコバルト基超合金の処方によって高温性能は大幅な進展を遂げてきたが、代替材料の研究が進められている。現在、燃焼器ライナ、ベーン、シュラウド、ブレードその他タービンエンジンの高温セクションの部品のような高温用途について、セラミック複合材料が検討されている。セラミック複合材料の幾つかの具体例として、ケイ素系複合材、例えば、ケイ素、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）及び／又はケイ化物が、強化相及び／又はマトリックス相として機能する複合材料が挙げられる。
【０００３】
多くの高温用途で、Ｓｉ含有材料には保護皮膜が有益であるか或いは必要とされる。かかる皮膜は、含水環境下でのＳｉ含有材料の劣化、つまり揮発性水酸化ケイ素（例えばＳｉ（ＯＨ）4）生成物の形成に関する主要な機構を阻害することによって、環境保護をもたらす。このような機能をもつ皮膜系を、以下、耐環境皮膜（ＥＢＣ）系と呼ぶ。皮膜材料に望まれる性質として、Ｓｉ含有基材材料と適合する熱膨張率（ＣＴＥ）、酸化性物質に対する低い透過性、低い熱伝導率、安定性及びＳｉ含有材料との化学適合性が挙げられる。
【０００４】
ケイ素含有ボンドコートのケイ素分は、高温で酸素と反応して主に非晶質シリカ（ＳｉＯ2）スケールを形成するが、酸化生成物の一部は、結晶質シリカ又はボンドコート及び／又はＥＢＣの他の構成成分の酸化物となることがある。非晶質シリカ生成物は、低い酸素透過性を示す。その結果、ケイ素含有ボンドコートと共に、ボンドコート上で熱成長するシリカ生成物が保護障壁層を形成することができる。
【０００５】
供用時にケイ素含有ボンドコート上に形成される非晶質シリカ生成物は比較的低粘度であり、そのため剪断荷重下でのクリープ速度が高い。タービンエンジンのブレード（バケット）のような可動部分の高速回転に起因するｇ力（例えば約１００００〜約１０００００ｇ）によって、高い剪断荷重（例えば約０．１〜１０ＭＰａ）が加わる可能性がある。かかる剪断荷重は、ボンドコート及び基材に対するＥＢＣのクリープ変位を生じて、多大なＥＢＣ損傷とその下の基材に対するＥＢＣ保護の損失をもたらすおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０９２９１６号公報
【発明の概要】
【０００７】
本技術は、ケイ素含有材料が強化相及び／又はマトリックス相として機能するセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）のようなケイ素含有材料で形成される物品上の耐環境皮膜（ＥＢＣ）系及びその製造方法を提供する。ＥＢＣ系及び方法は、タービンエンジンの苛酷な熱環境を始めとする高温に暴露されるケイ素含有物品の保護に特に適している。
【０００８】
本技術の一実施例では、物品を形成する方法は、物品の基材の表面のケイ素含有領域上にケイ素含有層を形成することと、ケイ素含有層に複数の溝部と隆条部を形成することと、ケイ素含有領域の表面上を覆う１以上の外側層を形成することを含み、複数の溝部と隆条部は、ケイ素含有層にケイ素含有材料を付加することによって形成される。本技術の別の実施例では、溝部と隆条部は、ケイ素含有層から材料を取り去ることによって形成される。本技術のさらに別の実施例では、溝部と隆条部は、ケイ素含有層の形成前に基材の表面のケイ素含有領域に溝部又はグルーブを形成することによって形成される。
【発明の効果】
【０００９】
ケイ素含有領域を耐環境皮膜系の最初の層とかみ合わせることにより、構成層、例えば、ケイ素含有層又はケイ素含有領域上で熱成長するシリカ層のクリープに起因するＥＢＣの変位を実質的に抑制させ、それにより、耐環境皮膜系の構造的健全性及び高温用途におけるその物品保護能力を促進させることができる。本技術は公知の耐環境皮膜材料での使用に適用可能であり、かみ合わせの特徴部は様々な方法を用いて作製することができる。
【００１０】
これら及び他の本技術の特徴、態様及び利点は、全体を通じて同じ部品を同じ符号で表す添付の図面に基づいて以下の詳細な説明を読むことでより深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術の方法に従って本技術の皮膜で被覆される物品又は部品を概略的に示す。
【図２】本技術の一例にかかる皮膜を備えた図１の物品又は部品の断面を概略的に示す。
【図３】本技術の一例にかかる物品又は部品のボンドコートの加工表面を概略的に示す。
【図３Ａ−３Ｂ】本技術の一例にかかる物品又は部品のボンドコートの加工表面を概略的に示す。
【図４】本技術の一例にかかる加工表面を形成する方法を概略的に示す。
【図５】本技術の一例にかかる加工表面を形成する方法を概略的に示す。
【図６】本技術の一例にかかる加工表面を形成する方法を概略的に示す。
【図７】本技術の一例にかかる加工表面を形成する構成を概略的に示す。
【図８】本技術の一例にかかる加工表面を形成する構成を概略的に示す。
【図９】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１０】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１１】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１２】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１３】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１４】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１５】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１６】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１７】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１８】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図１９】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【図２０】本技術に従って形成された加工表面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本技術は、一般に、比較的高い温度、応力及び酸化を特徴とする環境内で作動する部品に適用可能である。そのような部品の顕著な例として、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）があるが、本技術は他の部品にも適用される。
【００１３】
図１及び図２を参照して、物品又は部品２、例えば、タービンバケット又はブレードは、耐環境皮膜（ＥＢＣ）系２２を備え、物品又は部品が高温で化学反応性の高い環境で作動される場合に保護するようにしてもよい。部品２はプラットフォーム６から延びる基材４、例えば、翼形部を備えていてもよい。プラットフォーム６は、部品をロータ（図示せず）等の回転要素に取り付けて固定するよう構成された取付け固定構造８を備えていてもよい。基材４はケイ素含有領域を備えていてもよい。ケイ素含有材料の例としては、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ケイ化物（例えば、以下に限定されないが、Ｍｏケイ化物、Ｎｂケイ化物、Ｗケイ化物等の耐火金属ケイ化物又は遷移金属ケイ化物）及び／又はケイ素をマトリックス相又は第２相とするケイ素含有材料がある。さらに例として、炭化ケイ素を強化相及び／又はマトリックス相として含むセラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）がある。
【００１４】
図２のＥＢＣ系２２は、基材４の表面に直に施されているように図示された様々な異なるＥＢＣ系の１つを表している。ケイ素含有ボンドコートは、例えば、米国特許第６，２９９，９８８号に開示されている。ボンドコート１０は、基材４に対して第１の、すなわち、最初のＥＢＣ層１４を、さらに自由選択としてＥＢＣ系２２の１以上の追加層１６、１８、２０を接合させているようにさらに表されている。ＥＢＣ系２２は下層の基材４に対して環境面での保護をもたらす。さらに、部品２の作動温度を低下させることができ、それにより、部品２をさもなければ可能なガス温度より高いガス温度で作動できるようにする。図２は部品２がケイ素含有ボンドコート１０を備えているように表しており、その場合、第１のＥＢＣ層１４がボンドコート１０によって形成されたケイ素含有表面領域上に直接被着されるが、本技術は、本明細書に記載されているように、ボンドコート１０を備えていない部品２にも適用可能であり、その場合は、第１のＥＢＣ層１４が基材４によって形成されたケイ素含有表面領域上に直接被着されてもよい。以下にさらに詳しく説明するが、構成層１２又は構成層１２の一部が第１のＥＢＣ層１４を付与する前に存在していてもよいことは理解されるべきである。
【００１５】
燃焼環境でのケイ素含有材料の劣化により、水蒸気と反応して揮発性水酸化ケイ素（例えば、Ｓｉ（ＯＨ）4）生成物が形成される。ＥＢＣ系２２は、ボンドコート１０及び／又は基材４の水蒸気との化学反応による凹部形成への耐性、部品２の作動温度を低下させる温度勾配の付与、又はその両方を行うよう働くことができる。本技術とともに使用可能な適切なＥＢＣ系としては、例えば、米国特許第６，２９６，９４１号や米国特許第６，４１０，１４８号に開示されたものがあるが、それらに限定されない。ＥＢＣ系２２が、多数の封止機能、反応障壁機能、凹部形成耐性機能及び／又は熱障壁機能を果たしてもよい。
【００１６】
上記のように、ボンドコート１０及び基材４はそれぞれ部品２のケイ素含有表面領域を画成することができる。例えば、ボンドコート１０は元素態ケイ素を含んでいても、本質的に元素態ケイ素からなっていてもよい。あるいは、ボンドコート１０は、炭化ケイ素、窒化ケイ素、金属ケイ化物、元素態ケイ素、ケイ素合金又はそれらの混合物を含んでいてもよい。ボンドコート１０は、シリカ、希土類ケイ酸塩、希土類アルミノケイ酸塩及び／又はアルカリ土類アルミノケイ酸塩等の酸化物相をさらに含んでいてもよい。ボンドコート１０用にケイ素含有組成物を使用することにより、基材４の酸化耐性が向上するとともに、基材４と第１のＥＢＣ層１４との接合が強化される。ボンドコート１０のケイ素は、高温で酸素と反応し、図２に概略的に表されるように、その表面上に主として非晶質のシリカ（ＳｉＯ2）からなる構成層１２を熱成長させる。結果として生じた、非晶質シリカからなる熱成長酸化物は低い酸素透過性を示す。その結果、ケイ素含有ボンドコート１０とともに、構成層１２はボンドコート１０及び基材４内への酸素の浸透を阻止することができる。構成層１２の成長時に、非晶質シリカの一部が結晶質シリカに結晶化してもよく、追加の不純物成分及び第２相が構成層１２に混入される可能性もある。
【００１７】
ケイ素含有ボンドコート１０が存在しない場合、ＥＢＣ系２２の第１の層１４を基材４によって画成された部品２のケイ素含有表面領域上に直接被着させることができる。その場合、基材４は、ケイ素分が高温で酸素と反応して上記のシリカに富む構成層１２を形成するのに十分な組成を有するように形成される。また、基材４の組成に応じて、この層は、主として非晶質のシリカ生成物、シリカに富むガラス、又は１以上の相がシリカに富む多相混合物であってもよい。便宜上、残りの開示では、図２に示すように、ボンドコート１０を備えた実施形態に言及するが、その開示は、基材４の表面上に生じる構成層１２にも等しく当てはまると解されるべきである。
【００１８】
高温での作動中にケイ素含有ボンドコート１０又は基材４等の別のケイ素含有表面領域の上に生じる構成層１２は、用途次第で約５０μｍ又はそれ以上の厚さに成長する場合がある。構成層１２は比較的低粘度であり、従ってタービンエンジンのブレード（バケット）等の部品の回転時に発生するｇ力によって加わり得る剪断荷重τ下でのクリープ速度が高くなる可能性がある。構成層１２のクリープの結果、基材４に対するその上層のＥＢＣ系２２の変位が、約１３１５℃（約２４００°Ｆ）での２５０００時間以上の作動で１００ｍｍを超す可能性がある。そのような大きなクリープ変位は、ＥＢＣ系２２に対する重大な損傷と、下層の基材４の環境面上の保護の直接的損失をもたらす恐れがある。
【００１９】
図３を参照して、ケイ素含有ボンドコート１０上に（又は、ボンドコート１０がない場合には基材４の表面上に）生じる構成層１２のクリープを、ボンドコート１０の表面に構成層１２のクリープを緩和させる加工表面又は特徴部２４を設けることによって抑制してもよい。図３に示すように、表面特徴部は、「ＳＩＬＩＣＡ−ＦＯＲＭＩＮＧ  ＡＲＴＩＣＬＥＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＥＮＧＩＮＥＥＲＥＤ  ＳＵＲＦＡＣＥＳ  ＴＯ  ＥＮＨＡＮＣＥ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＴＯ  ＣＲＥＥＰ  ＳＬＩＤＩＮＧ  ＵＮＤＥＲ  ＨＩＧＨ−ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＬＯＡＤＩＮＧ」と題する本願出願人による係属中の米国特許出願［代理人整理番号２６２４０２−１］に記載されているように、隆条部２４という形をとってもよい。隆条部２４は、比率α（約０．１〜０．９、例えば約０．２〜０．８、例えば約０．４〜０．６のＷ／Ｌ）を決める波長ＬとスパンＷを有していてもよい。隆条部２４は断面がほぼ正方形で、剪断荷重方向（すなわち、実質的な翼弦方向）とほぼ直交して延びるように示されているが、加工表面、すなわち、隆条部２４が他の断面形状、例えば、長方形、台形、又はほぼ正弦曲線状又は波形状のいかなる構成を有してもよいことは理解されるべきである。実施例では、剪断応力に対して直交する表面２４が示されているが、表面２４が剪断荷重方向に対して斜めに、例えば、剪断荷重方向に対して最大約４５°で斜めに設けられてもよいことも理解されるべきである。加工表面は周期的かつ連続的に示されているが、非周期的及び／又は非連続的であってもよいことも理解されるべきである。加工表面が交差する表面の集合として、例えば、例として菱形形状が形成された集合として設けられてもよいことも理解されるべきである。図３Ａを参照して、加工表面２４がほぼ台形状であってもよい。図３Ｂを参照して、加工表面２４がほぼ波形又は波状の形状であってもよい。
【００２０】
図４を参照して、加工表面、例えば、隆条部２４が、溝谷２５によって分割される隆条部２４を画成するように、材料を選択的に加える加法的方法によって形成されてもよい。溶射、例えば、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）装置３８が、基材４上の隆条部２４の位置を規定する開口又はスロット４４を有するパターン化マスク３６を介してボンドコート１０形成用材料４３（例えば、Ｓｉ）を溶射するように構成されている。ＡＰＳ装置３８は、矢印で示すように、マスク３６の上方を移動してボンドコート１０上に隆条部を形成するように構成されている。あるいは、隆条部２４は、直接書き込みトーチ（ｄｉｒｅｃｔ−ｗｒｉｔｅ  ｔｏｒｃｈ）を用いて隆条部２４の材料（例えば、Ｓｉ）を溶射することを含む加法的方法によって形成されてもよい。例えば、レーザー生成プラズマ、大気圧、減圧又は真空プラズマなどのプラズマによる大気プラズマ溶射、ＨＶＯＦ、コールドスプレー、燃焼溶射、キネティックスプレー等、いかなる溶射方法も使用可能であることは理解されるべきである。
【００２１】
図５を参照して、加工表面２４が減法的方法によって形成されてもよい。グリットブラスト装置４０が、パターン化マスク３６の開口４４を通して粒子４６を吹き付けて溝谷２５を形成し、それにより隆条部２４を形成してもよい。粒子４６は、例えば、ＳｉＣ粒子又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粒子であってもよい。グリットブラスト装置４０は、例えば、矢印で示すように、パターン化マスク３６を横切るように移動してボンドコート１０上に隆条部２４を形成してもよい。あるいは、別の減法的方法、例えば、レーザー加工やマイクロウォータージェットを使用したグルーブ２５の機械切削によって溝谷２５を形成してもよい。
【００２２】
図６を参照して、ボンドコート１０の付与時にボンドコート１０の加工表面２４が基材４の加工表面２７に対応して形成されるように、基材４が加工表面２７を備えたパターン形成がなされてもよい。基材４の加工表面２７は、基材にグルーブ４２を形成することによって設けられてもよい。グルーブ４２は、部品の形状に合致していても、連続的で剪断荷重方向に対してほぼ直交していても、又は剪断荷重方向に対して最大約４５°斜めであってもよい。ボンドコート１０の加工表面２４は、図４及び図５に関連して上述した方法のいずれかによって形成又は部分的に形成されてもよい。ボンドコート１０は、例えば、ＣＶＤや他の適切な方法によって基材に付与されてもよい。
【００２３】
図７及び図８を参照して、例えば、グリットブラスト、マイクロウォータージェット機械切削等の減法的方法や、例えば、ＡＰＳ等の加法的方法によって加工表面を形成する際に、マスク３６が、基材４及び／又はボンドコート１０から約５ミル（０．１２７ｍｍ）以下の間隔ｄを置いて配置されてもよく、マスク３６が約６０〜１２０ミル（１．５〜３ｍｍ）の厚さであってもよい。マスク３６のスロット４４は、テーパー状で約２０ミル（０．５ｍｍ）の呼び幅を有していてもよい。図７に示すように、加法的方法によって加工表面２４を付与するために、スロット４４が基材４及びボンドコート１０に向かって先細るように、マスク３６が配置されてもよい。あるいは、図８に示すように、マスク３６のスロット４４が基材４及びボンドコート１０に向かって末広がるように、マスク３６が配置されてもよい。スロット４４の開口が約２０〜４０ミル（０．５〜１ｍｍ）の間隔ｓ１で配置され、スロット４４の出口が約２０〜４０ミルの間隔ｓ２で配置されてもよい。上記に開示したように、マスク３６に設けられるスロット４４は、周期的及び／又は連続的であっても、非周期的及び／又は非連続的であってもよい。同じく上述したように、スロット４４は、加工表面を交差表面の集合として提供するように交差していてもよい。
【００２４】
マスクは、スロット４４を形成するために、例えば、約６０ミル（１．５ｍｍ）又は約１２０ミル（約３ｍｍ）の厚さを有する金属（例えば、ＨＡＳＴＡＬＬＯＹ（登録商標））からなるマスク基材を横切るようにマイクロウォータージェットを走査させることによって形成された。マイクロウォータージェットを走査させて形成されたスロット４４は、例えば、図７及び図８に示すように、テーパー状の輪郭を有する。しかしながら、ほぼ真直ぐな（すなわち、ほぼ平行な）端縁を有するスロット４４が、例えば、マスク基材をレーザー加工することによって形成されてもよいことは理解されるべきである。スロット４４は、その最も細い部分が約２０ミル（０．５ｍｍ）の呼び幅であってもよい。
【００２５】
図９〜図１８を参照して、図示の各サンプルは、ＳｉＣ−ＳｉＣセラミックマトリックス複合材料の基材上に４〜５ミル（０．１〜０．１２５ｍｍ）のＳＧ−１００Ｓｉのボンドコートを付与することによって形成された。マスクはサンプルから約５ミル（０．１２５ｍｍ）の間隔で配置され、加工表面２４はマスクを介したＡＰＳによってボンドコート上に形成された。付与された加工表面は約２ミル（０．０５ｍｍ）であった。マスクは取り外され、それぞれ約４ミル（０．１ｍｍ）のＹｂＹＤＳ及びＢＳＡＳの追加層１４、１６が付与された。
【００２６】
図９を参照して、加工表面２４は、例えば図７に示すような先細るスロットを有するマスクを使ってボンドコート１０に形成された。スロットの出口間の間隔ｓ２は２０ミルであり、マスクは６０ミルの厚さであった。図１０を参照して、加工表面は、例えば図８に示すような末広がるスロットを有するマスクを使ってボンドコート１０に形成された。スロットの出口間の間隔ｓ２は２０ミルであり、マスク厚は６０ミルであった。図９に示すように、先細るスロットを有するマスクを介して形成された加工表面２４がほぼ長方形の輪郭を示すのに対し、図１０に示すように、末広がるスロットを有するマスクを介して形成された加工表面２４はより丸い、波状の輪郭を示す。図１０に示すほぼ丸い、波状の加工表面は図９に示すほぼ長方形の加工表面よりも低い応力集中を示すが、ＥＢＣ系にもたらされるクリープ耐性がより小さくなる。
【００２７】
図１１を参照して、加工表面２４は、例えば図７に示すような先細るスロットを有するマスクを使ってボンドコート１０に形成された。マスクのスロット出口間の間隔は約４０ミル（１ｍｍ）であり、マスクは約６０ミル（１．５ｍｍ）の厚さであった。図１１に示すように、加工表面はほぼ台形状である。図１１の台形状は図９のほぼ長方形の形状と図１０のほぼ丸い、波状の形状のほぼ中間にある。従って、ほぼ台形の加工表面は、ほぼ丸い、波状の表面よりもクリープ耐性を向上させつつ、ほぼ長方形の表面よりも低い応力集中を示す。
【００２８】
図１２を参照して、加工表面２４は、図１０に示す加工表面と同様に、例えば図８に示すような末広がるスロットを有するマスクを使ってボンドコート１０上に形成された。マスクは約６０ミルの厚さであり、マスクのスロット出口は約４０ミルの間隔であった。従って、図１２の加工表面は図１０の加工表面よりも波長が長い。
【００２９】
図１３を参照して、加工表面２４は、例えば図７に示すような先細るスロットを有するマスクを介してボンドコート１０に形成された。マスクのスロット出口間の間隔は２０ミルであり、マスクは１２０ミル（３ｍｍ）の厚さであった。加工表面２４は、図１１の表面と同様のほぼ台形状である。マスクのスロット出口間の間隔が図９と同じであるので、図１３の加工表面２４は図９の表面と同様の波長を有する。
【００３０】
図１４に示す加工表面は、例えば図８に示すような末広がるスロットを有するマスクを介して形成された。マスクのスロット出口は２０ミルの間隔で配置され、マスク厚は１２０ミルであった。表面２４は、図１０に示す表面と同様の波長を有し、図１０及び図１２に示す表面と同様にほぼ丸い、波状の形状である。
【００３１】
図１５の加工表面は、例えば図７に示すような先細るスロットを有するマスクで形成された。スロットの出口は約４０ミル（１ｍｍ）間隔であり、マスクは約１２０ミルの厚さであった。表面２４は、例えば、図１１のほぼ台形の表面よりも丸い角を有するほぼ台形状である。図１６の加工表面は、例えば図８に示すような末広がるスロットを有するマスクを介して形成された。スロット間隔及びマスク厚は図１５に関連して述べたものと同じであった。
【００３２】
図１７を参照して、加工表面を形成するために使用されたマスクは、図１５の加工表面を形成するために使用されたマスクと同じスロット間隔及びマスク厚であった。図１７の加工表面用のマスクを製造するために使用されたマスク基材を横切るマイクロウォータージェット走査速度は、図１５の加工表面を形成するために使用されるマスクを形成するために使用されたマイクロウォータージェットの走査速度よりも低かった。図１７に示すように、ほぼ台形の表面２４の角又は端縁は、マスクのスロットを形成するためにより低いマイクロウォータージェット走査速度を使用することによって丸みを少なくされている。同様に、図１８の加工表面は、図１６の加工表面と同じ寸法と同じ末広がるマスクスロットのマスクを介する一方で、マスクスロットを形成するためのマイクロウォータージェット走査速度をより低くして形成された。図１８の表面は図１６に示す表面よりもほぼより丸い形状である。
【００３３】
図１９を参照して、加工表面２４は、直接書き込みトーチ（ｄｉｒｅｃｔ  ｗｒｉｔｅ  ｔｏｒｃｈ）を用いてボンドコート上にケイ素を溶射することによって形成された。
【００３４】
図２０を参照して、加工表面２４は、セラミック複合材料のマトリックス基材にグルーブをレーザー加工することによって形成された。ボンドコート１０及びＥＢＣ系の層１４、１６は基材４を覆うように設けられた。
【００３５】
上述したような目的又は利点の全てが必ずしもいずれの特定の例によっても達成されるわけではないことは理解されるはずである。従って、例えば、当業者であれば、本明細書に記載された系と技術が、本明細書に教示又は示唆され得る他の目的又は利点を必ずしも達成することなく、本明細書に教示された利点又は利点の集合を実現又は最適化する方法で実行されてもよいことが分かるであろう。
【００３６】
本技術の特定の特徴のみを例示し、本明細書に記載したが、多くの修正と変更が当業者には思い当たるであろう。従って、添付の特許請求の範囲がそのような修正と変更の全てを包含するように意図されていることは理解されるべきである。
【符号の説明】
【００３７】
２  物品、部品
４  基材
６  プラットフォーム
８  取付け固定構造
１０  ボンドコート
１２  構成層
１４  第１のＥＢＣ層、第１の層、外側層
１６  追加層
１８  追加層
２０  追加層
２２  ＥＢＣ系
２４  隆条部、加工表面
２５  グルーブ、溝谷
２７  加工表面
３６  マスク
３８  大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）装置
４０  グリットブラスト装置
４２  溝部
４３  材料
４４  スロット、開口
４６  粒子
ｄ  間隔
Ｌ  波長
Ｗ  スパン
α  比率
τ  剪断荷重
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ−３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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