(57)【要約】  本発明は、基材（２０）であって、基材の面（Ｓ）に隣接する少なくとも一部分がケイ素を含む材料から作られている基材（２０）と、基材の面（Ｓ）上に位置し、ケイ素を含む結合コート（３０）と、結合コート（３０）を覆うセラミック材料の外側層（４２）を備えた環境バリア（４０）とを備えた構成部品（１０）に関し、前記環境バリア（４０）は、さらに、結合コート（３０）と外側層（４２）との間に位置する自己修復内側層（４１）を備え、前記自己修復内側層（４１）は、シリカ形成粒子が分散されたマトリックスを含み、これらの粒子は、酸素の存在下でマトリックスクラック修復相を生成することができることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（２０）であって、前記基材の面（Ｓ）に隣接する少なくとも一部分がケイ素を含む材料から作られている、基材（２０）と、
前記基材の前記面（Ｓ）上に位置し、ケイ素を含む結合コート（３０）と、
前記結合コート（３０）を覆うセラミック材料の外側層（４２）を備えた環境バリア（４０）とからなる構成部品（１０）において、
前記環境バリア（４０）は、さらに、前記結合コート（３０）と前記外側層（４２）との間に位置する自己修復内側層（４１）を備え、前記自己修復内側層（４１）は、シリカ形成粒子（４１ｐ）が分散されたマトリックス（４１ｍ）を含み、これらの粒子（４１ｐ）は、酸素の存在下、前記マトリックス（４１ｍ）中のクラック（４１ｆ）に対する修復相を生成することができ、前記自己修復内側層は、２０％〜４０％の前記粒子（４１ｐ）の体積充填率を有することを特徴とする、構成部品（１０）。
【請求項２】
前記自己修復内側層（４１）の前記粒子（４１ｐ）が、セラミック粒子、好ましくは炭化ケイ素若しくは窒化ケイ素の粒子、又はケイ素を含むＭＡＸ相の粒子、又はこれら粒子の混合物、を含む、請求項１に記載の構成部品（１０）。
【請求項３】
前記自己修復内側層（４１）の前記粒子（４１ｐ）が、金属粒子、好ましくは元素シリコンＳｉ若しくはケイ化金属の粒子、又はこれら粒子の混合物、を含む、請求項１又は２に記載の構成部品（１０）。
【請求項４】
前記自己修復内側層の前記粒子が、５μｍ以下の、優先的には２μｍ以下の平均粒子サイズを有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の構成部品（１０）。
【請求項５】
前記自己修復内側層が、１０μｍ〜３００μｍ、優先的には１００μｍ〜２００μｍの厚さを有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の構成部品（１０）。
【請求項６】
前記自己修復内側層の前記マトリックスが、シリケート、好ましくは、希土類モノシリケート若しくはジシリケート、又はムライトなどのアルミノシリケート、又はコーディエライトである、請求項１〜５の何れか一項に記載の構成部品（１０）。
【請求項７】
前記自己修復内側層及び前記外側層の前記マトリックスが、同じ材料から形成されている、請求項１〜６の何れか一項に記載の構成部品（１０）。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の構成部品（１０）を製造するための方法であって、
前記方法は、
ケイ素を含む前記結合コート（３０）を、前記基材（２０）の前記面（Ｓ）上に堆積する工程（Ｓ１）と、
前記結合コート（３０）上の前記環境バリア（４０）の前記自己修復内側層（４１）を堆積する工程（Ｓ２）と、
セラミックである、前記環境バリア（４０）の前記外側層（４２）を、前記自己修復内側層（４１）上に堆積する工程（Ｓ３）とを含む、方法。
【請求項９】
前記自己修復内側層（４１）を堆積する工程は、前記粒子を形成するための材料が液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入されるプラズマ溶射によって行われる、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基複合（ＣＭＣ）材料から作られた構成部品の腐食保護の分野全般に関する。
【０００２】
本発明が適用される特定の分野は、航空エンジン又は工業タービンのための、燃焼室壁、又はタービンリング、タービンノズル、若しくはタービンブレードなどのガスタービンの高温部品を形成するセラミック基複合（ＣＭＣ）材料から作られた構成部品の保護である。
【背景技術】
【０００３】
上記のガスタービンでは、効率の向上及び汚染物質排出量削減への関心から、燃焼室の温度をさらに高めることが考慮されている。
【０００４】
したがって、特に燃焼室壁又はタービンリングにおいて、金属材料をＣＭＣ材料に置き換えることが提案された。実際、ＣＭＣ材料は、それらを構造要素に使用することを可能とする良好な機械的特性、及びこれらの特性を高温で維持する能力の両方を有することが知られている。ＣＭＣ材料は、典型的には炭素繊維又はセラミック繊維である耐火性繊維の繊維強化材を含み、それが、ＳｉＣを例とするセラミックマトリックスによって緻密化されている。
【０００５】
航空タービンの運転条件、すなわち、酸化性多湿雰囲気中の高温において、ＣＭＣ材料は、腐食現象の影響を受け易い。ＣＭＣの腐食は、ＳｉＣのシリカへの酸化に起因し、シリカは、水蒸気の存在下、水酸化ケイ素Ｓｉ（ＯＨ）４の形態で気化する。腐食現象は、ＣＭＣの凹みを引き起こし、その耐用寿命に影響を与える。
【０００６】
運転中のこの劣化を制限するために、ＣＭＣ材料の面上に環境バリアコーティングを形成することが考えられた。そのような先行技術のソリューションを、図１に示す。
【０００７】
したがって、図１に示されるように、セラミック基複合（ＣＭＣ）材料の基材１は、シリコン結合層２で覆われ、前記結合層２自体は、希土類シリケートの層であってよい環境バリア３で覆われる。ガスタービンエンジンの運転中は、保護シリカ層２ａが、シリコン結合層２と環境バリア３との間に形成される。
【０００８】
結合層２は、環境バリア３の接着を向上させ、及び保護シリカ層２ａを形成し、その酸素透過率が低いことが、ＣＭＣ基材１を酸化に対して保護する補助となる。
【０００９】
そして、環境バリア３は、結合層２のシリコンの酸化によって形成された保護シリカ層２ａに向かっての水蒸気の拡散を制限する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、この先行技術のソリューションに伴う問題点は、保護シリカ層２ａの水蒸気及び空気に対する利用可能度が局所的に非常に不定であることである。
【００１１】
このような利用可能度の局所的な相違は、主として、環境バリア３の密度の局所的な相違、酸素の好ましい経路に係わる環境バリア３にあるマイクロクラック及び細孔のネットワークの捩れ、並びに環境バリア３の組成又は結晶格子における局所定な不均一性、に起因する。
【００１２】
このような利用可能度の局所的な相違は、保護シリカ層２ａの厚さの局所的な相違を誘導する場合があり、このことは、応力の蓄積及び剥離による構成部品の早期の品質低下の潜在的な原因となる。
【００１３】
したがって、ＣＭＣ基材を腐食から保護し、ＣＭＣ構成部品の耐用寿命を延ばすための新規なシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、本発明の主たる目的は、
基材であって、基材の面に隣接する少なくとも一部分がケイ素を含む材料から作られている、基材と、
基材の面上に位置し、ケイ素を含む結合コートと、
結合コートを覆う外側セラミック層を備えた環境バリアとを備えた部品を提供することによって、そのような欠点を取り除くことであり、
前記環境バリアは、さらに、結合コートと外側層との間に位置する自己修復内側層を備え、前記自己修復内側層は、シリカ形成粒子が分散されたマトリックスを含み、これらの粒子は、酸素の存在下でマトリックスクラック修復相（matrix crack healing phase）を生成することができる。
【００１５】
環境バリアのそのような内側層は、結合コートに到達する水分及び空気の量を減少させ、及び環境バリアを透過する水分及び空気の量の不均一性を低減するという利点を提供する。
【００１６】
実際、粒子は、シリカ形成性、すなわち、酸化されるとシリカ（ＳｉＯ２）を形成する性質であり、内側層のマトリックス中に分散された前記粒子は、酸素と接触して反応し、前記自己修復内側層をシールする修復相を生成する。粒子は、ケイ素を含む。
【００１７】
加えて、粒子と酸素とのそのような反応は、環境バリアの内側層を透過する水分及び空気の一部を消費し、それによって、結合コートまで透過する空気及び水分の量を制限し、不均一性を低減する。
【００１８】
さらに、内側層の粒子は、セラミック粒子、好ましくは炭化ケイ素若しくは窒化ケイ素の粒子、又はケイ素を含むＭＡＸ相の粒子、又はそのような粒子の混合物、を含んでよい。
【００１９】
内側層の粒子は、金属粒子、好ましくは元素シリコンＳｉ若しくはケイ化金属の粒子、又はそのような粒子の混合物も含んでいてよい。
【００２０】
１つの考え得る特徴によると、内側層の粒子は、５μｍ以下の、好ましくは２μｍ以下の平均サイズを有する。
【００２１】
「平均サイズ」とは、統計的サイズ分布によって集団の半分に与えられる寸法を意味し、Ｄ５０として知られる。
【００２２】
加えて、内側層は、５％以上及び５０％未満、優先的には２０％〜４０％の粒子体積充填率を有し得る。
【００２３】
さらなる特徴によると、内側層は、１０μｍ〜３００μｍ、優先的には１００μｍ〜２００μｍの厚さを有する。
【００２４】
内側層のマトリックスは、シリケート、好ましくは、希土類モノシリケート若しくはジシリケート、又はムライトなどのアルミノシリケート、又はコーディエライトから作られていてもよい。
【００２５】
別の特徴によると、内側層及び外側層のマトリックスは、同じ材料から作られている。
【００２６】
第二の態様によると、本発明は、これまでに述べた特徴の何れかに従う構成部品を製造するための方法を提案し、この方法は、
ケイ素を含む結合コートを、基材の面上に堆積する工程と、
環境バリアの内側層を、結合コート上に堆積する工程と、
環境バリアの外側層を、内側層上に堆積する工程であって、前記外側層は、セラミックである、工程とを含む。
【００２７】
追加の特徴として、内側層の堆積は、粒子を形成することが意図される材料が液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入されるプラズマ溶射によって実現される。
【００２８】
加えて、内側層のマトリックスを形成することが意図される材料は、粉末の形態でプラズマジェットに導入される。
【００２９】
別の特徴によると、内側層のマトリックスを形成するための材料は、液体媒体中の懸濁液としてプラズマジェットに導入される。
【００３０】
本発明の他の特徴及び利点は、限定されない例としての実施形態を示す添付の図面を参照して、以下に与えられる記述から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、先行技術の環境バリアのソリューションを表す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に従う構成部品の断面図を表す。
【図３】図３は、環境バリアの内側層の詳細図を示す。
【図４】図４は、環境バリアの内側層を堆積するための第一の考え得る実施形態を示す図である。
【図５】図５は、環境バリアの内側層を堆積するための第二の考え得る実施形態を示す図である。
【図６】図６は、環境バリアの内側層を堆積するための第三の考え得る実施形態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実行に従う製造方法の様々な工程を模式的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下の詳細な記述では、ケイ素含有ＣＭＣ基材上での環境バリアの形成が考慮される。しかし、本発明は、ケイ素を含有するモノリシックな耐火性材料から作られた基材に、より一般的には、基材の外面に隣接する少なくとも一部分がケイ素を含有する耐火性材料（複合体又はモノリシック）から作られた基材に適用可能である。したがって、本発明は、詳細には、炭化ケイ素ＳｉＣ又は窒化ケイ素Ｓｉ３Ｎ４を例とするモノリシックセラミックから成る耐火性材料を保護することを目的とし、より詳細には、少なくとも部分的にＳｉＣから作られたマトリックスを含むＣＭＣを例とするケイ素を含有するセラミック基複合（ＣＭＣ）材料などの耐火性複合材料を保護することを目的とする。
【００３３】
図２に示されるように、本発明に従う構成部品１０は、面Ｓを有する基材２０を備える。基材２０は、面Ｓに隣接する少なくとも一部分上にケイ素を含む。構成部品１０は、典型的には、ガスタービンエンジンのタービンリングであってよい。
【００３４】
基材２０は、ケイ素を含有し、並びにＳｉＣ繊維、又はＳｉ−Ｃ−Ｏ若しくはＳｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ繊維を含む、すなわち、酸素及び場合によっては窒素も含有する本質的にＳｉＣである繊維を例とする炭素（Ｃ）繊維又はセラミック繊維から作られていてよい繊維強化材を含む、ＣＭＣ材料から作られていてよい。そのような繊維は、日本カーボンによって「ニカロン」若しくは「ハイニカロン」若しくは「ハイニカロン  タイプＳ」として、又は宇部興産によって「チラノ−ＺＭＩ」として製造されている。セラミック繊維は、熱分解炭素（ＰｙＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、又はホウ素ドープ炭素（ＢＣ、５原子％〜２０原子％のＢ、残量がＣ）の薄い相間層でコーティングされていてもよい。
【００３５】
繊維強化材は、全体が又は少なくとも外部相がＳｉＣ又は三元Ｓｉ−Ｂ−Ｃ系を例とするケイ素化合物などのケイ素含有材料によって形成されたマトリックスによって緻密化されている。マトリックスの外側相は、最後に形成された、強化材の繊維から最も遠いマトリックス相として定義される。したがって、マトリックスは、性質の異なる複数の相から形成されていてよく、例えば、
Ｃ−ＳｉＣ混合マトリックス（外側にＳｉＣ）、又は、
ＳｉＣ相と、熱分解炭素（ＰｙＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、又はホウ素ドープ炭素（ＢＣ）を例とするスチフネスがより低いマトリックス相とを交互に有し、末端マトリックス相がＳｉＣである連続マトリックス（sequenced matrix）、又は
炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）若しくは三元Ｓｉ−Ｂ−Ｃ系のマトリックス相を有し、所望に応じて遊離炭素を含み（Ｂ４Ｃ＋Ｃ、Ｓｉ−Ｂ−Ｃ＋Ｃ）、末端がＳｉ−Ｂ−Ｃ若しくはＳｉＣ相である自己修復マトリックス、
であってよい。
【００３６】
マトリックスは、少なくとも部分的に、それ自体が公知である方法でＣＶＩによって形成されていてよい。別の選択肢として、マトリックスは、少なくとも部分的に、液体による手段によって（マトリックス前駆体樹脂の含浸、並びに架橋及び熱分解による変換、このプロセスは繰り返し可能）、又はシリコンの溶融含浸によって形成されてもよい。後者の場合、炭素及び所望に応じてセラミック粉末であってよい粉末が、所望に応じて部分的に緻密化された繊維強化材に導入され、次に、溶融シリコンに基づく金属組成物が含浸されて、ＳｉＣ−Ｓｉタイプのマトリックスが形成される。
【００３７】
ケイ素含有結合コート３０が、基材２０上に位置する。結合コート３０は、基材２０と接触している。結合コート３０は、典型的には、シリコン（元素Ｓｉ）又はムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）であってよい。運転中、結合コート３０は、酸化し、シリカ（ＳｉＯ２）の不動態層を形成する（熱成長酸化物）。
【００３８】
環境バリア４０は、結合コート３０上に位置して、前記結合コート３０及び基材２０を保護する。環境バリア４０は、結合コート３０上に位置する自己修復内側層４１、及び内側層４１上に位置する外側セラミック層４２を備える。内側層４１は、一方の側で結合コート３０と、他方の側で外側層４２と接触している。
【００３９】
自己修復材料は、本明細書において、酸素の存在下、ある特定の温度範囲内でペースト状態又は流体状態に変化することによって材料中のクラックを修復することができるガラス質組成物を形成する材料として定義される。
【００４０】
図３から分かるように、内側層４１は、粒子４１ｐが分散されたマトリックス４１ｍを含む。マトリックス４１ｍは、粒子４１ｐの材料とは異なる材料から作られている。加えて、マトリックス４１ｍは、クラック４１ｆ及び他の細孔を含有する。
【００４１】
粒子４１ｐは、シリカ形成粒子であり、したがって、酸素の存在下でマトリックス４１ｍのクラック４１ｆの修復相を生成することができる。粒子４１ｐは、温度が８００℃超である場合に修復相を作り出すのに特に適している。粒子４１ｐは、ケイ素を含む。
【００４２】
実際、運転中において、空気及び水の流れ５１は、環境バリア４０の外側層４２を横切って前記環境バリア４０の内側層４１に到達する。粒子４１ｐは、シリカ形成性であるため、酸素と反応してシリカ（ＳｉＯ２）を形成する。粒子４１ｐによって作り出されたこのシリカは、修復相を形成し、毛細管現象によってマトリックス４１ｍのクラック４１ｆ及び他の細孔を充填し、それによって、前記自己修復内側層４１を通る空気及び水分の流れ５１を制限することによって内側層４１をシールする。内側層４１のそのような自己修復反応によって、空気及び水分の流れ５１と接触すると、前記自己修復内側層４１をシールすることが可能となり、それによって、出ていく流れ５２を介して結合コート３０に到達する空気及び水分の量が低下される。
【００４３】
さらに、クラック４１ｆを充填することによって内側層４１をシールすることに加えて、そのような自己修復効果は、水分及び空気の一部を消費し、したがって、結合コート３０に到達する、出ていく流れ５２中の空気及び水分の量がさらに低下される。
【００４４】
さらに、図３に示されるように、内側層４１に到達する流れ５１中の空気及び水分の量は、不均一である。水分及び空気の一部が粒子４１ｐの反応によって消費されることによって、結合コート３０に到達する空気及び水分の出ていく流れが均質化される。出ていく流れ５２のそのような均質化によって、結合コート３０によって作り出される保護シリカ層の厚さの局所的な相違が低減され、したがって、応力の蓄積及び剥離による構成部品１０の早期の品質低下のリスクが低減される。
【００４５】
さらに、酸化反応に加えて、粒子４１ｐは、水分及び空気の存在下で腐食して、ＨｘＳｉｙＯｚガスを発生させ得る。粒子４１ｐのそのような腐食反応も、水分及び空気を消費し、したがって、結合コート３０に到達する水分及び空気の量を低下させる。
【００４６】
粒子４１ｐは、セラミック粒子であってよい。粒子４１ｐは、優先的には、炭化ケイ素（ＳｉＣ）粒子、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）粒子、若しくはケイ素を含むｍａｘ相の粒子、又はそのような粒子の混合物である。中でも特に、炭化ケイ素が好ましい材料である。
【００４７】
粒子４１ｐは、金属粒子であってもよい。粒子４１ｐは、優先的には、シリコン（元素Ｓｉ）粒子、ケイ化金属の粒子、又はそのような粒子の混合物である。
【００４８】
粒子４１ｐは、好ましくは、５μｍ以下の平均粒子サイズ（Ｄ５０）を有する。実際、粒子４１ｐが５μｍ以下の平均サイズを有することが有利であり、なぜなら、このことによって、内側層４１を、ＳｉＯ２修復相の生成のために、及び空気及び水分の消費のために、より反応性とすることができるからである。実際、小さい粒子サイズの使用により、粒子４１ｐの酸化反応及び腐食反応に利用可能である表面積が増加する。好ましくは、粒子４１ｐは、内側層４１の反応性及び効率をさらに高めるために、０．１μｍ〜２μｍを例とする２μｍ以下の平均サイズを有する。
【００４９】
以下で記載されるように、５μｍ未満のサイズの粒子の使用は、特に、粒子４１ｐを形成するための材料が液体手段によって導入されるプラズマ溶射堆積によって可能となる。
【００５０】
内側層４１は、５％以上かつ（厳密に）５０％未満である粒子４１ｐの有利な体積充填率を有する。このことによって、一方では、修復相の生成並びに水分及び空気の消費のための内側層４１のより良好な反応性、さらには内側層４１の充分な耐用寿命が確保され、他方では、マトリックス４１ｍによって提供される特性の充分な保持が確保される。優先的には、内側層４１は、２０％〜４０％である粒子４１ｐの体積充填率を有する。
【００５１】
マトリックス４１ｍは、有利には、シリケート、優先的には、希土類モノシリケート若しくはジシリケート、又はムライトなどのアルミノシリケート、又はコーディエライトから作られている。好ましくは、マトリックス４１ｍは、バリウムストロンチウムアルミノシリケート（ＢＳＡＳ）から作られていないことには留意されたく、なぜなら、ＢＳＡＳはシリカと反応するからである。モノシリケート又は希土類ジシリケートマトリックス４１ｍが、好ましい実施形態である。Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、ＲＥ２Ｓｉ２Ｏ７、又はＲＥ２ＳｉＯ５のマトリックス４１ｍが、マトリックス４１ｍが希土類シリケート又はジシリケートである実施形態の好ましい別の選択肢である。
【００５２】
内側層４１は、１０μｍ〜３００μｍであってよい厚さＥを有する。この厚さによって、内側層４１は、結合コート３０を保護するというその役割を果たすことができる。さらに、内側層４１が、２００μｍ〜３００μｍを例とする大きい厚さを有する場合、それ単独で、環境バリア４０の水分及び空気に対するシール機能を確保することができ、上側層４０は、アブレイダブルの役割のみを果たすことができる。加えて、内側層４１の厚さＴは、好ましくは、１００μｍ〜２００μｍである。
【００５３】
環境バリア４０の外側層４２は、セラミックから作られている。外側層４２は、従来の環境バリア層であってよい。外側層４２は、希土類モノシリケート若しくはジシリケート、又はムライト若しくはバリウムストロンチウムアルミノシリケート（ＢＳＡＳ）などのアルミノシリケート、又はコーディエライトであってよい。
【００５４】
好ましくは、環境バリア４０の内側層４１と外側層４２との間のより良好な機械的及び化学的適合性を確保するために、内側層４１及び外側層４２のマトリックス４１ｍは、同じ材料から作られている。そのような特徴は、内側層４１及び外側層４２が互いに直接接触している場合に、いっそう有利である。好ましくは、内側層４１及び外側層４２のマトリックス４１ｍは、モノシリケート又は希土類ジシリケートから作られている。加えて、外側層４２には、前記外側層４２に付与されるべき特性に応じて、繊維又は包含物が加えられてよい。
【００５５】
環境バリア４０はまた、外側層４２の上に位置する追加の層を含んでいてもよい。
【００５６】
図７に示されるように、考え得る実行によると、構成部品１０の製造方法は、
ケイ素含有結合コート３０を基材２０の面Ｓ上に堆積する工程Ｓ１と、
環境バリア４０の内側層４１を、結合コート３０上に堆積する工程Ｓ２と、
環境バリア４０の外側層４２を、内側層４１上に堆積する工程であって、前記外側層４２は、セラミックである、工程Ｓ３とを含む。
【００５７】
構成部品１０の製造方法の優先的な実行によると、内側層４１の堆積は、内側層４１中に分散される粒子４１ｐを形成するための材料が液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入されるプラズマ溶射によって行われる。
【００５８】
粒子４１ｐを形成することを意図する材料を液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入することにより、平均サイズの小さい、特に平均サイズが５μｍ未満の粒子４１ｐを用いることが可能となる。実際、粒子が液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入されない場合、例えば、粉末の形態で導入される場合、粒子は、その過剰に小さいサイズのためにプラズマジェットに跳ね返される可能性が高く、したがって、内側層４１の堆積を制御することが困難となる。
【００５９】
加えて、粒子４１ｐを形成することを意図する材料を液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入することにより、より広い範囲の粒子４１ｐを用いることが可能となる。実際、いくつかの材料、特に炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、プラズマジェット中への粉末の形態での導入に耐えることが困難である場合があり、昇華のリスクが存在し得る。したがって、そのような材料の、特に炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子４１ｐを含む内側層４１の堆積を制御することが困難となる。粒子４１ｐを液体媒体中の懸濁液の形態でプラズマジェットに導入することにより、これらの材料がプラズマジェットから保護され、したがって、内側層４１の堆積を制御することがより容易となる。
【００６０】
図４に示される内側層４１の堆積のための第一の考え得る実施形態によると、環境バリア４０の前記自己修復内側層４１は、プラズマジェット６１を発生させるプラズマトーチ６０を用いたプラズマ溶射によって製造される。プラズマ溶射は、空気中の大気圧下で行われてよい。
【００６１】
内側層４１のマトリックス４１ｍを形成することを意図する材料は、粉末７１の形態で、インジェクタ７０を用いてプラズマジェット６１中に注入される。粉末７１は、例によると、平均サイズ３０μｍであるＹ２Ｓｉ２Ｏ７粉末であってよい。
【００６２】
内側層４１の粒子４１ｐを形成することを意図する材料は、液体媒体中の懸濁液８１の形態で、インジェクタ８０を用いてプラズマジェット６１中に注入される。懸濁液８１は、例によると、平均サイズ１μｍである炭化ケイ素（ＳｉＣ）粒子の２０質量％が加えられた水性懸濁液であってよい。
【００６３】
図４に示される例では、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７マトリックス４１ｍ及び平均サイズ１μｍであるＳｉＣ粒子を含む内側層４１が、結合コート３０上に形成される。この内側層４１における粒子４１ｐの体積充填率は、３０％であり、前記自己修復内側層の厚さＴは、１５０μｍである。
【００６４】
図５に示される第二の実施形態によると、内側層４１のマトリックス４１ｍを形成することを意図する材料は、粉末の形態ではなく、マトリックス４１ｍを形成することを意図する材料及び粒子４１ｐを形成することを意図する材料の両方を含む液体媒体中の懸濁液９１の形態でプラズマジェットに注入される。この懸濁液９１は、単一のインジェクタ９０を通してプラズマジェット６１に注入される。
【００６５】
例によると、懸濁液９１は、マトリックス４１ｍ及び粒子４１ｐを形成することを意図する材料が２０質量％加えられた水性懸濁液である。これらの２つの材料間の混合割合は、内側層４１中の粒子４１ｐの体積充填率が３０％であるように構成される。懸濁液９１は、マトリックス４１ｍを形成することを意図する平均サイズ３０μｍであるＹ２Ｓｉ２Ｏ７粒子（したがってＹ２Ｓｉ２Ｏ７のマトリックスとなる）、及び粒子４１ｐを形成することを意図する平均サイズ１μｍであるＳｉＣ粒子（したがってＳｉＣの粒子となる）を含む。形成された内側層４１は、１５０μｍの厚さＴを有する。
【００６６】
図６に示される第三の実施形態では、マトリックス４１ｍを形成することを意図する材料及び粒子４１ｐを形成することを意図する材料は、同じ懸濁液ではなく、２つの別々の懸濁液１０１ａ及び１０１ｂでプラズマジェット６１に注入される。
【００６７】
第一の懸濁液１０１ａは、マトリックス４１ｍを形成するための平均サイズ５μｍであるＹ２Ｓｉ２Ｏ７粒子が２０質量％加えられた水性懸濁液である。第一の懸濁液１０１ａは、第一のインジェクタ１００ａを通してプラズマジェット６１に注入される。
【００６８】
第二の懸濁液１０１ｂは、粒子４１ｐを形成するためのＳｉＣ粒子が２０質量％加えられた水性懸濁液であり、これらの粒子は、１μｍの平均サイズを有する。第二の懸濁液１０１ｂは、第二のインジェクタ１００ｂを通してプラズマジェット６１に注入される。形成された内側層４１は、１５０μｍの厚さＴを有する。
【００６９】
「〜から〜まで」の句は、境界も含むものと理解されるべきである。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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