本發(fā)明涉及一種兩層的陶瓷隔熱層,其中使用高純的氧化鋯。
背景技術(shù):
為了承受最新一代燃氣輪機的氣流中的越來越高的溫度,需要越來越高要求的技術(shù),所述技術(shù)保護GT(燃氣輪機)部件。這包含應(yīng)用高溫穩(wěn)定的超合金、使用薄膜冷卻和用氧化物層和隔熱層對部件覆層。
現(xiàn)代的GT部件通常設(shè)有由部分穩(wěn)定的氧化鋯(8YSZ)和鋯酸釓(GZO)構(gòu)成的層。GZO提供有利條件,因為GZO的導(dǎo)熱系數(shù)小于8YSZ的導(dǎo)熱系數(shù)并且燒結(jié)傾向更小。然而,GZO粉末是昂貴的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是解決上述問題。
所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷的層系統(tǒng)來實現(xiàn)。
在從屬權(quán)利要求中列舉其他有利措施,所述措施能夠任意地彼此組合,以便實現(xiàn)其他優(yōu)點。
附圖說明
附圖示意地示出層系統(tǒng)。
具體實施方式
附圖和說明書僅描述本發(fā)明的實施例。
作為陶瓷的隔熱層系統(tǒng)1的基底4,尤其在渦輪機構(gòu)件中或用于高溫應(yīng)用的構(gòu)件中使用鎳基的或鈷基的超合金。
在基底4上,尤其直接在基底4上存在金屬的增附劑層7。優(yōu)選地,這是由NiCoCrAlX覆層構(gòu)成的增附劑層7,其中X為錸(Re)、釔(Y)、硅(Si)、鐵(Fe)和/或鉭(Ta)。在金屬的增附劑層7上生成氧化物層10,或者在用陶瓷的覆層13覆層時或在使用時,生長氧化鋁層10作為抗氧化部。
在金屬的增附劑層7上或在氧化鋁層10上施加陶瓷的隔熱層13,所述陶瓷的隔熱層具有內(nèi)部的陶瓷層15和在內(nèi)部的陶瓷層15上的外部的陶瓷層18。
外部的陶瓷層18優(yōu)選也是最外部的層。
用于內(nèi)部的陶瓷層和外部的陶瓷層15的材料優(yōu)選是相同的。
內(nèi)部的陶瓷層15優(yōu)選具有氧化鋯層,所述氧化鋯層是部分穩(wěn)定的,其中優(yōu)選將釔(Y)、特別尤其優(yōu)選僅將釔(Y)用于穩(wěn)定。
釔(Y)的份額優(yōu)選為8重量%。
外部的陶瓷層18優(yōu)選也具有氧化鋯,但是與內(nèi)部的氧化鋯層15相比,在化學(xué)雜質(zhì)方面純度高至少20%、尤其純度高至少50%。
釔(Y)的份額在此也優(yōu)選為8重量%。
陶瓷層18、15的化學(xué)雜質(zhì)尤其是氧化鉿和/或氧化鋁和/或氧化硅和/或氧化鐵和/或氧化鈦和/或氧化鎂和/或氧化鈣。
純度能夠涉及粉末或制成的層的一種、多種或全部雜質(zhì)。
因此,具有更少5%的HfO2、更少5%的Al2O3、更少5%的SiO2和更少5%的TiO2的ZrO2粉末/層純度更高20%。同樣的情況適用于具有更少20%的Al2O3和否則具有其他雜質(zhì)的類似的值的ZrO2粉末/層。
這不僅適用于氧化鋯,而且也適用于將其他材料用于陶瓷層13的情況。
優(yōu)選地,外部的陶瓷隔熱層18具有16%至24%、尤其18%至22%、更尤其20%的孔隙度。
孔隙度優(yōu)選以體積%測量。
優(yōu)選地,內(nèi)部的陶瓷層(15)具有更小至少3體積%的孔隙度。
優(yōu)選地,外部的陶瓷層(18)構(gòu)成為更厚至少10%、尤其更厚20%,以便更好地利用隔熱效果。
由于雜質(zhì)的份額更小進而熔點更低,得到更差的燒結(jié)性能,使得層在更高溫度下更長時間維持孔隙度的條件下能夠承受更高的溫度。