多孔的陶瓷層系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所提出的具有兩層多孔層的層系統(tǒng)具有緊密設(shè)定并且彼此配合的孔隙度。
【專利說明】多孔的陶瓷層系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有兩個(gè)不同的多孔的陶瓷層的層系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷保護(hù)層通常用于在高溫中使用的構(gòu)件，以便保護(hù)金屬基底免受較高的溫度。
[0003]在此，陶瓷層具有一定的孔隙度，以便一方面降低熱導(dǎo)率并且以便設(shè)定一定的延展性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:優(yōu)化熱學(xué)的和機(jī)械的特性。
[0005]所述目的通過本文所述的層系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，所述層系統(tǒng)至少具有:基底；在基底上的金屬的連接層、特別是直接在基底上的金屬的連接層；可選地，直接在金屬的連接層上的氧化層；在連接層或者氧化層上的內(nèi)部的陶瓷層，所述內(nèi)部的陶瓷層具有尤其以體積％說明的8%至〈15%、尤其是9%至〈14.5%、更尤其是11%至13%的孔隙度；和在內(nèi)部的陶瓷層上的外部的陶瓷層、尤其是最外部的陶瓷層，所述外部的陶瓷層具有〉15%至22%、尤其是16%至20%、更尤其是18%的孔隙度；作為金屬的連接層的兩層的附層、尤其是僅兩層的附層，所述兩層的附層具有下方的附層，其中下方的附層的鉻(0)的含量與外部的附層的鉻(0)的含量相比小至少3重量％、更尤其是小至少5重量
[0006]在下文中列舉了其它有利的措施，所述措施能夠任意地彼此組合。
[0007]通過陶瓷的和金屬的層確保良好的防氧化保護(hù)和良好的隔熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖示出:
[0009]圖1示出層系統(tǒng)，
[0010]圖2示出燃?xì)廨啓C(jī)，
[0011]圖3示出渦輪葉片，
[0012]圖4示出燃燒室，
[0013]圖5不出超合金列表。
[0014]說明書和附圖僅代表本發(fā)明的實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0015]在圖1中示意性地示出層系統(tǒng)。層系統(tǒng)1優(yōu)選是用于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行或者用于飛機(jī)的渦輪機(jī)的、蒸汽輪機(jī)的、燃?xì)廨啓C(jī)100(圖2)的渦輪葉片120、130。
[0016]優(yōu)選地，基底4具有鎳基的或者鈷基的由圖5的合金構(gòu)成的超合金。優(yōu)選這是鎳基超合金。
[0017]在基底4上優(yōu)選存在金屬的連接層7、特別是10^1或者類型的連接層(1=附、?:0、？6，優(yōu)選為附、⑶。
[0018]在金屬的連接層7上施加陶瓷層16，其中在金屬層和陶瓷層之間，或者有意地產(chǎn)生或施加氧化層?、?，或者在陶瓷覆層期間或在具有金屬層7的層系統(tǒng)工作期間形成氧化層。
[0019]陶瓷層16具有至少兩個(gè)、特別是僅兩個(gè)不同的陶瓷層19、22。
[0020]下方的陶瓷層19與外部的陶瓷層22相比具有較小的孔隙度。
[0021]下方的陶瓷層19的孔隙度為8%至〈15%、特別是11%至13% (優(yōu)選為體積^)。
[0022]優(yōu)選地，內(nèi)部的陶瓷層19的層厚度構(gòu)成為與外部的陶瓷層22的層厚度相比較薄，薄至少10%、特別是20%、更特別是50%。
[0023]下方的陶瓷層19具有100 ±25 4 111的厚度，而外部的陶瓷層22具有〉100 4 111的厚度。
[0024]外部的陶瓷層22具有? 15%至22%、特別是16%至20%的孔隙度，并且優(yōu)選是最外部的陶瓷層22。
[0025]下方的陶瓷層19的材料部分地尤其是釔穩(wěn)定的氧化鋯。優(yōu)選地，所述材料也用于外部的陶瓷層22，其中但是也能夠使用燒綠石材料、如鋯酸釓。
[0026]陶瓷層的所述孔隙度選擇令人驚訝地引起相對(duì)于同樣厚度的高孔隙度的層的更長(zhǎng)的使用壽命。
[0027]因?yàn)榻饘賹?的所述元素由于擴(kuò)散也與基底4的基本材料相互作用，所以同樣需要在大程度上考慮這種情況。
[0028]通常假設(shè):由于鉻從層到與層相比通常具有較低的鉻含量的基本材料中的相對(duì)強(qiáng)的相互擴(kuò)散，所以層中的和基本材料中的鉻含量之間的差異不應(yīng)大于大約5%。否則會(huì)出現(xiàn)或多或少嚴(yán)重的柯肯達(dá)爾孔隙度，所述柯肯達(dá)爾孔隙度導(dǎo)致具有基本材料的復(fù)合層提早失效。這已經(jīng)根據(jù)所執(zhí)行的模型計(jì)算得到證實(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了所述表現(xiàn)，如對(duì)基于爪738 IX的低鉻含量的和高鉻含量的層進(jìn)行比較所表明的那樣。
[0029]另一方面，在層的鉻含量的上限的情況下要考慮的是，在層中存在為大約13重量％鉻(0)的低的鉻含量的情況下，在表面上通常出現(xiàn)伴隨著“多縫開裂
”的尖晶石形成，這同樣導(dǎo)致保護(hù)層系統(tǒng)的縮短的使用壽命。保護(hù)層的非常均衡的組成雖然已經(jīng)帶來良好的結(jié)果，但是仍不是最優(yōu)的。
[0030]由于上述原因，尋找一種兼具所有優(yōu)點(diǎn)的解決方案。
[0031]在此所提出的解決方案提出將層組成作為雙重層組合，所述雙重層相對(duì)于迄今為止的層組成在上述問題方面具有改進(jìn)。
[0032]所描述的說明在附件中示意性地并且作為金相圖像示出。
[0033]提出一種保護(hù)層，所述保護(hù)層相對(duì)于迄今為止所使用的層具有更好的抗氧化性和良好的熱學(xué)性能并且由于替換錸而具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。除此之外，相互擴(kuò)散行為應(yīng)是相同的或者是更好的。相對(duì)于通常的層組成，雙重層的上層具有〉20%鉻、特別是〉22%鉻(0)的鉻含量。因此，避免了 160中的尖晶石形成和“多縫開裂”。最上方的層中的鉻(01-)的較高的含量具有兩個(gè)原因:一方面，雖然在固溶退火時(shí)鉻(0)蒸發(fā)，但是在最上方的層中保持足夠0存在，以便將鋁的活性保持為高的，并且另一方面鉻用作為用于穩(wěn)定的氧化鋁的成核劑。
[0034]相反地，雙重層的下層(朝向基本材料的邊界層)具有明顯較低的鉻含量，優(yōu)選為大約11重量％至15重量％鉻(0)。這防止在與基本材料的邊界面上的降低使用壽命的柯肯達(dá)爾孔隙度。
[0035]層的其它的組成部分基于最優(yōu)份額的鎳(附)、鈷((?)、鋁(八1)、稀土元素⑴…)等，但是不包括錸(如)。
[0036]示例:
[0037]金屬的雙重層7至少具有:
[0038]下方的附八IV層10:
[0039]具有如下組分(以重量％說明)的保護(hù)層
[0040]附含量:其余
[0041]鈷(00):24%至 26%、尤其是 25%，
[0042]鉻(01-):11%? 15%、尤其是 13%，
[0043]鋁(八1):10.0%? 12.0%、尤其是 11.0%，
[0044]釔⑴:0.2%至 0.6%、尤其是 0.3%至 0.5%，
[0045]中等高的(?含量:
[0046]擴(kuò)寬/ V場(chǎng)，避免脆性相；
[0047]中等的0含量:
[0048]足夠低，以便避免脆性相(0鉻相或者0相)并且避免柯肯達(dá)爾孔隙度并且仍然保持在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的保護(hù)作用；
[0049]中等高的六1含量:
[0050]足夠高，以便附加提供八1用于保持穩(wěn)定的了⑶；足夠低，以便實(shí)現(xiàn)好的延展性并且避免脆化傾向；
[0051]低的V含量:
[0052]足夠高，以便在低的氧污染的情況下仍足以形成卜鋁酸鹽以用于形成含X的“柄
(1)088) ” ；足夠低，以便使八1203層的氧化層生長(zhǎng)變慢；
[0053]以及上方的附層(13):
[0054]具有如下組分(以重量％說明)的附保護(hù)層(13)
[0055]附含量:其余
[0056]鈷((?): 24 % 至 26 %、優(yōu)選為 25 %，
[0057]鉻(0): 23 % 至 25 %、優(yōu)選為 24 %，
[0058]鋁(八1):9%^ 12.0%、優(yōu)選為 10.5%,
[0059]釔⑴:0.2%至 0.6%、優(yōu)選為 0.3%至 0.5%，
[0060]高的0含量:
[0061]用于避免了⑶中的尖晶石和“多縫開裂”并且改進(jìn)八1203的具有低的氧化率的氧化層形成；
[0062]中等高的六1含量:
[0063]八1含量相對(duì)于下層輕微下降，以便使延展性的由高的0含量造成的惡化最小化。
[0064]^1000^11層/合金也能夠具有其它的元素，不同的或者其它的稀土元素或者丁8、丁1、？6…，但是不具有錸(尺一)。
[0065]不為上方的附層13執(zhí)行單層的鉻化處理，使得因此也不存在鉻梯度，因?yàn)槭褂镁鶆蚍勰﹣硎┘訉印?br> [0066]對(duì)各個(gè)單層的試驗(yàn)結(jié)果以及熱力學(xué)的相計(jì)算已經(jīng)證實(shí):在氧化、160的構(gòu)成和機(jī)械特性方面存在良好的結(jié)果。
[0067]葉片120、130上的金屬層7的整體層厚度優(yōu)選應(yīng)為180 ^ 0至300 9 III。
[0068]下方的金屬層10優(yōu)選由細(xì)粉末噴涂并且上方的層13由高鉻含量的具有較粗的粉末微粒的粉末構(gòu)成，以便除了改進(jìn)氧化層構(gòu)成之外也提供必要的為艮=9 4 III至14 4 III的高的粗糙度，以用于優(yōu)化陶瓷層的附著。
[0069]該處理方法也具有如下優(yōu)點(diǎn):不需要用于增多的工藝步驟的新的成本。
[0070]圖層由兩個(gè)不同的層組成10、13組成。
[0071]作為基底4能夠使用鎳基的或者鈷基的超合金、特別是根據(jù)圖3的合金。
[0072]圖2示例性地示出燃?xì)廨啓C(jī)100的縱向部分剖面圖。燃?xì)廨啓C(jī)100在內(nèi)部具有帶有軸的、可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線102轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的轉(zhuǎn)子103，該轉(zhuǎn)子也稱為渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。沿著轉(zhuǎn)子103依次為進(jìn)氣殼體104、壓縮機(jī)105、帶有多個(gè)同軸設(shè)置的燃燒器107的尤其為環(huán)形燃燒室的例如環(huán)面狀的燃燒室110、渦輪機(jī)108和排氣殼體109。環(huán)形燃燒室110與例如環(huán)形的熱氣體通道111連通。在那里例如四個(gè)相繼連接的渦輪級(jí)112形成渦輪機(jī)108。
[0073]每個(gè)渦輪級(jí)112例如由兩個(gè)葉片環(huán)形成。沿工質(zhì)113的流動(dòng)方向觀察，在熱氣體通道111中，由轉(zhuǎn)子葉片120形成的排125跟隨導(dǎo)向葉片排115。
[0074]在此，導(dǎo)向葉片130固定在定子143的內(nèi)殼體138上，相對(duì)地，排125的轉(zhuǎn)子葉片120例如借助渦輪盤133安裝在轉(zhuǎn)子103上。發(fā)電機(jī)或者做功機(jī)械(沒有示出)耦接于轉(zhuǎn)子 103。
[0075]在燃?xì)廨啓C(jī)100工作期間，壓縮機(jī)105通過進(jìn)氣殼體104將空氣135吸入并且壓縮。在壓縮機(jī)105的渦輪側(cè)端部處提供的壓縮空氣被引至燃燒器107并且在那里與燃料混合。接著，混合物在燃燒室110中燃燒，從而形成工質(zhì)113。工質(zhì)113從那里起沿著熱氣體通道111流過導(dǎo)向葉片130和轉(zhuǎn)子葉片120。工質(zhì)113在轉(zhuǎn)子葉片120處以傳遞動(dòng)量的方式膨脹，使得轉(zhuǎn)子葉片120驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子103，并且該轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)耦接在其上的做功機(jī)械。
[0076]暴露于熱工質(zhì)113的構(gòu)件在燃?xì)廨啓C(jī)100工作期間承受熱負(fù)荷。除了加襯于環(huán)形燃燒室110的熱屏蔽元件之外，沿工質(zhì)113的流動(dòng)方向觀察的第一渦輪機(jī)級(jí)112的導(dǎo)向葉片130和轉(zhuǎn)子葉片120承受最高的熱負(fù)荷。為了經(jīng)受住那里存在的溫度，可借助于冷卻劑來冷卻第一渦輪機(jī)級(jí)的導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子葉片。同樣，構(gòu)件的基底可以具有定向結(jié)構(gòu)，這就是說它們是單晶的結(jié)構(gòu))或僅具有縱向定向的晶粒(03結(jié)構(gòu))。
[0077]例如，鐵基、鎳基或鈷基超合金用作構(gòu)件的材料，尤其是用作渦輪葉片120、130和燃燒室110的構(gòu)件的材料。例如由2？ 1 204 776 81,2？ 1 306 454,2？ 1 319 729 41、冊(cè)99/67435或冊(cè)00/44949已知這樣的超合金。
[0078]導(dǎo)向葉片130具有朝向渦輪機(jī)108的內(nèi)殼體138的導(dǎo)向葉片根部(這里沒有示出)，以及與導(dǎo)向葉片根部相對(duì)置的導(dǎo)向葉片頂部。導(dǎo)向葉片頂部朝向轉(zhuǎn)子103并固定在定子143的固定環(huán)140處。
[0079]圖3在立體圖中示出流體機(jī)械的沿著縱軸線121延伸的轉(zhuǎn)子葉片120或?qū)蛉~片130。
[0080]所述流體機(jī)械可以是飛機(jī)的或用于發(fā)電的發(fā)電廠的燃?xì)廨啓C(jī)，也可以是蒸汽輪機(jī)或壓縮機(jī)。
[0081]葉片120、130沿著縱軸線121相繼具有:固定區(qū)域400、鄰接于固定區(qū)域的葉片平臺(tái)403以及葉身406和葉片梢部415。作為導(dǎo)向葉片130，葉片130可以在其葉片梢部415處具有另一平臺(tái)(沒有示出
[0082]在固定區(qū)域400中形成有用于將轉(zhuǎn)子葉片120、130固定在軸或盤上的葉片根部183(沒有示出葉片根部183例如構(gòu)造成錘頭形。作為揪樹形根部或燕尾形根部的其它設(shè)計(jì)方案是可行的。
[0083]葉片120、130對(duì)于流過葉身406的介質(zhì)具有迎流棱邊409和出流棱邊412。
[0084]在傳統(tǒng)葉片120、130中，在葉片120、130的所有區(qū)域400、403、406中使用例如實(shí)心的金屬材料、尤其是超合金。例如由2？ 1 204 77681,2？ 1 306 454,2？ 1 319 729八1、10 99/67435或冊(cè)00/44949已知這樣的超合金。在這種情況下，葉片120、130可以通過鑄造法，也可以借助定向凝固、通過鍛造法、通過銑削法或其組合來制造。
[0085]將帶有一個(gè)或多個(gè)單晶結(jié)構(gòu)的工件用作機(jī)器的在運(yùn)行中承受高的機(jī)械的、熱的和/或化學(xué)的負(fù)荷的構(gòu)件。這種單晶工件的制造例如通過由熔融物的定向凝固來進(jìn)行。在此，這涉及一種澆注法，其中液態(tài)金屬合金凝固為單晶結(jié)構(gòu)、即單晶工件，或者定向凝固。在這種情況下，枝狀晶體沿?zé)崃鞫ㄏ?，并且形成柱狀晶體的晶粒結(jié)構(gòu)(柱狀地，這就是說在工件的整個(gè)長(zhǎng)度上分布的晶粒，并且在此根據(jù)一般的語言習(xí)慣稱為定向凝固)，或者形成單晶結(jié)構(gòu)，這就是說整個(gè)工件由唯一的晶體構(gòu)成。在這些方法中，必須避免過渡成球形(多晶的)凝固，因?yàn)橥ㄟ^非定向的生長(zhǎng)不可避免地構(gòu)成橫向和縱向晶界，所述橫向和縱向晶界使定向凝固的或單晶的構(gòu)件的良好特性不起作用。
[0086]如果一般性地提到定向凝固組織，則是指不具有晶界或最多具有小角度晶界的單晶和確實(shí)具有沿縱向方向分布的晶界但不具有橫向晶界的柱狀晶體結(jié)構(gòu)。第二種所提到的晶體結(jié)構(gòu)也稱為定向凝固組織8011(11^6(1 81:1-1101:111-68) 0 由
6，024，792和2？ 0 892 090八1已知這樣的方法。
[0087]葉片120、130同樣能夠具有抗腐蝕或抗氧化的覆層:1是鐵(?)、鈷((^)、鎳(附)的組中的至少一種元素，X是活性元素并且代表釔和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿(把”。這樣的合金從0 486 489 81、2？ 0 786 017 81、2？ 0 412397 81或者2？ 1 306 454八1中已知。密度優(yōu)選地是理論密度的95%。在(作為中間層或最外層的)10八IX層上形成保護(hù)性氧化招層^0^11 0X1(16 1奶61'(熱生長(zhǎng)氧化層”。
[0088]優(yōu)選地，層組成具有(:0-3(^1-28(^-8^1-0.61-0.781 或者0-28附-240-1(^1-0.61。除了這些鈷基的保護(hù)覆層之外，優(yōu)選也使用鎳基的保護(hù)層如附-100-12八1-0.61-3尺6或者附八1-0.41-2尺6或者附-25(^0-170-1(^1-0.41-1.5尺6。
[0089]在上還可以有隔熱層，隔熱層優(yōu)選是最外層并例如由2102、1203-2102組成，即，隔熱層通過氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂非穩(wěn)定、部分穩(wěn)定或完全穩(wěn)定。隔熱層覆蓋整個(gè)層。通過例如電子束氣相淀積(￡8470)的適當(dāng)?shù)母矊臃椒ㄔ诟魺釋又挟a(chǎn)生柱狀晶粒。其它覆層方法也是可以考慮的，例如大氣等離子噴涂(八?低壓等離子噴涂1-3(真空等離子噴涂)或(^0(化學(xué)氣相沉積隔熱層可以具有多孔的、有微觀裂縫或宏觀裂縫的晶粒，用于更好地耐熱沖擊。因此，隔熱層優(yōu)選地比層更為多孔。
[0090]葉片120、130可以實(shí)施成空心的或?qū)嵭牡?。如果要冷卻葉片120、130，則葉片為空心的并且必要時(shí)還具有薄膜冷卻孔418 (由虛線表示)。
[0091]圖4示出燃?xì)廨啓C(jī)100的燃燒室110。燃燒室110例如構(gòu)造成所謂的環(huán)形燃燒室，其中多個(gè)在周向上圍繞旋轉(zhuǎn)軸線102設(shè)置的燃燒器107通到共同的燃燒室腔154中，所述燃燒器產(chǎn)生火焰156。為此，燃燒室110以其整體構(gòu)成為環(huán)形的結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形的結(jié)構(gòu)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線102定位。
[0092]為了實(shí)現(xiàn)相對(duì)高的效率，針對(duì)為大約10001至16001的工質(zhì)1的相對(duì)高的溫度來設(shè)計(jì)燃燒室110。為了還在這些對(duì)材料不利的工作參數(shù)的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)長(zhǎng)的工作持續(xù)時(shí)間，燃燒室壁153在其朝向工質(zhì)1的一側(cè)上設(shè)有由熱屏蔽元件155形成的內(nèi)襯。
[0093]由于在燃燒室110的內(nèi)部中的高溫，此外可為熱屏蔽元件155或者為其保持元件設(shè)有冷卻系統(tǒng)。那么，熱屏蔽元件155例如是空心的或者必要時(shí)還具有通到燃燒室腔154中的冷卻孔(沒有示出
[0094]每個(gè)由合金構(gòu)成的熱屏蔽元件155在工質(zhì)側(cè)配備有尤其耐熱的保護(hù)層層和/或陶瓷覆層)或者由耐高溫的材料(實(shí)心陶瓷石)制成。
[0095]所述保護(hù)層同樣能夠類似于渦輪葉片、即例如意味著:1是鐵(?)、鈷((^)、鎳(附)的組中的至少一種元素，X是活性元素并且代表釔和/或硅和/或至少一種稀土元素或鉿(把這樣的合金從0 486 489 81、2？ 0 786 017 81、2？ 0 412 39781或者2？ 1 306 454八1中已知。
[0096]在上還可以有例如陶瓷的隔熱層，并且隔熱層例如由2102、1203-2102構(gòu)成，即，隔熱層通過氧化釔和/或氧化鈣和/或氧化鎂非穩(wěn)定、部分穩(wěn)定或完全穩(wěn)定。通過例如電子束氣相淀積(￡8470)的適當(dāng)?shù)母矊庸に囋诟魺釋又挟a(chǎn)生柱狀晶粒。其他覆層工藝，例如氣相等離子噴涂(低壓等離子噴涂)(真空等離子噴涂)或(化學(xué)氣相沉積)也是可行的。隔熱層可以具有多孔的、有微觀裂縫或宏觀裂縫的晶粒，用于更好的耐熱沖擊性。
[0097]再處理意味著在使用潤(rùn)輪葉片120、130和熱屏蔽元件155之后，必要時(shí)必須將保護(hù)層從渦輪葉片120、130和熱屏蔽元件155上去除(例如通過噴砂)。接著，去除腐蝕層和/或氧化層及腐蝕產(chǎn)物和/或氧化產(chǎn)物。必要時(shí)，還修復(fù)在渦輪葉片120、130或熱屏蔽元件155中的裂縫。然后，進(jìn)行渦輪葉片120、130、熱屏蔽元件155的再覆層以及渦輪葉片120、130或熱屏蔽元件155的重新使用。
【權(quán)利要求】
1.一種層系統(tǒng)，所述層系統(tǒng)至少具有: 基底⑷； 在所述基底(4)上的金屬的連接層(7)、特別是直接在所述基底(4)上的金屬的連接層(7)； 可選地，直接在金屬的所述連接層(7)上的氧化層； 在所述連接層(7)或者所述氧化層上的內(nèi)部的陶瓷層(19)，所述內(nèi)部的陶瓷層具有尤其以體積％說明的8%至〈15%、尤其是9%至〈14.5%、更尤其是11%至13%的孔隙度；和在所述內(nèi)部的陶瓷層(19)上的外部的陶瓷層(22)、尤其是最外部的陶瓷層(22)，所述外部的陶瓷層具有>15%至22%、尤其是16%至20%、更尤其是18%的孔隙度； 作為金屬的連接層(7)的兩層的NiC0CrAH層、尤其是僅兩層的NiC0CrAH層(7)，所述兩層的NiCoCrAH層具有下方的NiCoCrAH層(10)， 其中所述下方的NiCoCrAH層(10)的鉻(Cr)的含量與外部的NiCoCrAH層(13)的鉻(Cr)的含量相比小至少3重量％、更尤其是小至少5重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層系統(tǒng)， 其中下方的陶瓷層(19)的材料具有氧化鋯、尤其是部分穩(wěn)定的氧化鋯、更尤其是釔部分穩(wěn)定的氧化鋯，尤其是由其構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述外部的陶瓷層(22)具有氧化鋯、尤其是部分穩(wěn)定的氧化鋯、更尤其是釔部分穩(wěn)定的氧化鋯，尤其是由其構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述基底(4)具有鎳基或者鈷基超合金，尤其是由其構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或者4中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述陶瓷層(19，22)的材料是不同的，并且尤其地，所述外部的陶瓷層(22)具有燒綠石結(jié)構(gòu)、更尤其是具有鋯酸釓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或者5中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述內(nèi)部的陶瓷層(19)構(gòu)成為與所述最外部的陶瓷層(22)相比薄至少10%、尤其是至少20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或者6中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述層系統(tǒng)包括: 基底⑷； 雙層的金屬的連接層(7)； 可選地，在金屬的所述連接層(7)上的氧化層； 內(nèi)部的陶瓷層(19)； 最外部的陶瓷層(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述下方的NiCoCrAH層(10)的鈷(Co)的含量與所述外部的NiCoCrAH層(13)的鈷(Co)的含量相同或者相似，尤其其中鈷(Co)的含量相同、更尤其為24重量％至26重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、7或者8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述金屬層(10，13)中的鉻(Cr)的含量的差別為3重量％至13重量％、尤其為至少7重量％、更尤其為至少11重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、7、8或者9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述下方的NiCoCrAH層(10)的鋁(Al)的含量與所述外部的NiCoCrAH層(13)的鋁(Al)的含量相同或者相似，尤其相同、更尤其為10.5重量％至12.0重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、7、8、9或者10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述下方的NiCoCrAH層(10)的釔(Y)的含量與所述外部的NiCoCrAH層(13)的釔(Y)的含量相同或者相似，尤其為0.2重量％至0.6重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、7、8、9、10或者11中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述下方的NiC0CrAH層(10)具有下述組分(以重量％說明): 鈷(Co):24%至 26%、尤其是 25%， 鉻(Cr):11%至15%、尤其是12%至14%、更尤其是13%， 鋁(Al):10.0%至 12.0%、尤其是 11.0%, 釔(Y):0.2%至 0.6%、尤其是 0.3%至 0.5%， 鎳， 尤其是由其構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、7、8、9、10、11或者12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中所述上方的NiC0CrAH層(13)具有下述組分(以重量％說明): 鈷(Co):24%至 26%、尤其是 25%， 鉻(Cr):23%至 25%、尤其是 24%， 鋁(Al):9%M 12.0%、尤其是 10.5%, 釔(Y):0.2%至 0.6%、尤其是 0.3%至 0.5%， 鎳， 尤其是由其構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、7、8、9、10、11、12或者13中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 所述層系統(tǒng)在所述層(7)中不具有鉻(Cr)的含量的梯度、尤其是在所述外部的NiCoCrAH層(13)中不具有鉻(Cr)的含量的梯度、更尤其是不經(jīng)過鉻化處理的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中熱生長(zhǎng)氧化層在所述外部的NiC0CrAH層(13)上形成或者存在于所述外部的NiCoCrAlY 層(13)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中金屬的所述連接層(7)具有180μπι至300μπι的總厚度。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 其中用于所述上方的NiCoCrAH層(13)的粉末與用于所述下方的NiCoCrAH層(10)的粉末的粒度相比更粗糙、尤其是粗糙20%，使得所述上方的層(13)與所述下方的層(10)相比具有更大的粒度，使得尤其實(shí)現(xiàn)Ra = 9ym至14μηι的粗糙度。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的層系統(tǒng)， 所述層系統(tǒng)在所述金屬層(7，10，13)中不具有錸(Re)。
【文檔編號(hào)】B32B15/04GK104416984SQ201410457910
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】阿克塞爾·凱澤, 貝內(nèi)迪克特·林貝格, 維爾納·施塔姆 申請(qǐng)人:西門子公司