Сегментированное покрытие, образованное оксидом гадолиния-циркония, способ его получения, система слоев для сегментированного покрытия и изделие с покрытием (варианты) - RU2005130502A

Реферат

1. Сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония, полученное плазменным напылением покрытия на основе оксида гадолиния-циркония на подложку, снабженную связующим покрытием, при условиях, заданных таким образом, что в покрытии на основе оксида гадолиния-циркония во время его плазменного напыления индуцируется сегментирование.

2. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что заданные условия включают в себя поддерживание постоянного расстояния между распылителем и подложкой во время плазменного напыления.

3. Покрытие по п.2, отличающееся тем, что постоянное расстояние между распылителем и подложкой выбирают составляющим приблизительно 2-12 см.

4. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет вертикальное сегментирование, ориентированное приблизительно перпендикулярно к поверхности подложки, покрытой связующим покрытием, на которую посредством плазменного напыления нанесен оксид гадолиния-циркония.

5. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет приблизительно 1-20, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

6. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет в среднем около 10, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

7. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония используют как, по меньшей мере, одно покрытие, выбранное из покрытия, способного к истиранию, и покрытия, создающего термический барьер.

8. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что подложка, покрытая связующим покрытием, представляет собой компонент газотурбинной установки, снабженный связующим покрытием.

9. Компонент с покрытием, содержащий металлическую подложку, связующее покрытие из MCrAlY, расположенное на металлической подложке, причем М означает никель, кобальт, железо или их смеси, и сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония, расположенное на связующем покрытии из MCrAlY.

10. Компонент по п.9, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет вертикальное сегментирование, ориентированное приблизительно перпендикулярно к поверхности металлической подложки, несущей указанное сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония.

11. Компонент по п.9, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет приблизительно 1-20, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

12. Компонент по п.9, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет в среднем приблизительно 10, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

13. Компонент по п.9, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония нанесено посредством плазменного напыления на связующее покрытие из MCrAIY при условиях, заданных таким образом, что сегментирование индуцируется в покрытии, образованном оксидом гадолиния-циркония, во время его плазменного напыления.

14. Компонент по п.9, отличающийся тем, что металлическая подложка представляет собой компонент газотурбинной установки, не имеющий покрытия.

15. Компонент по п.9, отличающийся тем, что компонент газотурбинной установки содержит, по меньшей мере, один из следующих компонентов: средство герметизации в зоне наружных торцов рабочих лопаток, стенку форсунки, рабочую лопатку турбины, статорную лопатку турбины, панель камеры сгорания, выходной патрубок турбины и облицовку форсажной камеры.

16. Система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, содержащая базовый грунтовый слой, градиентный промежуточный слой, расположенный на базовом грунтовом слое, и истираемый верхний слой, образованный оксидом гадолиния-циркония и расположенный на градиентном промежуточном слое, причем градиентный промежуточный слой содержит композитную смесь материалов базового грунтового слоя и истираемого верхнего слоя, образованного оксидом гадолиния-циркония.

17. Система слоев по п.16, отличающаяся тем, что базовый грунтовый слой содержит, по меньшей мере, одно из следующих соединений: стабилизированный оксидом магния оксид циркония, стабилизированный оксидом кальция оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия оксид циркония, стабилизированный оксидом гадолиния оксид циркония и их смеси.

18. Система слоев по п.16, отличающаяся тем, что базовый грунтовый слой, градиентный промежуточный слой и истираемый верхний слой, образованный оксидом гадолиния-циркония, нанесены посредством воздушного плазменного напыления.

19. Система слоев по п.18, отличающаяся тем, что нанесена с соблюдением во время воздушного плазменного напыления условий, заданных таким образом, что в системе слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, во время ее воздушного плазменного напыления индуцируется сегментирование.

20. Система слоев по п.16, отличающаяся тем, что система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, имеет вертикальное сегментирование, ориентированное приблизительно перпендикулярно к поверхности подложки, несущей указанную систему слоев.

21. Система слоев по п.16, отличающаяся тем, что система сегментированного керамического покрытия содержит приблизительно 1-20, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

22. Система слоев по п.16, отличающаяся тем, что система сегментированного керамического покрытия содержит в среднем приблизительно 10, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

23. Система слоев по п.16, отличающаяся тем, что расположена на поверхности компонента газотурбинной установки, покрытого связующим покрытием из MCrAlY, причем М означает никель, кобальт, железо или их смеси.

24. Компонент с покрытием, содержащий металлическую подложку, связующее покрытие из MCrAlY, расположенное на металлической подложке, причем М означает никель, кобальт, железо или их смеси, систему слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, расположенную на связующем покрытии из MCrAlY, при этом система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, содержит базовый грунтовый слой, расположенный на связующем покрытии из MCrAlY, градиентный промежуточный слой, расположенный на базовом грунтовом слое, и истираемый верхний слой, образованный оксидом гадолиния-циркония и расположенный на градиентном промежуточном слое, причем градиентный промежуточный слой содержит композитную смесь материалов базового грунтового слоя и истираемого верхнего слоя, образованного оксидом гадолиния-циркония.

25. Компонент по п.24, отличающийся тем, что базовый грунтовый слой содержит, по меньшей мере, одно из следующих соединений: стабилизированный оксидом магния оксид циркония, стабилизированный оксидом кальция оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия оксид циркония, оксид гадолиния-циркония и их смеси.

26. Компонент по п.24, отличающийся тем, что базовый грунтовый слой, градиентный промежуточный слой и истираемый верхний слой, образованный оксидом гадолиния-циркония, нанесены посредством воздушного плазменного напыления.

27. Компонент по п.26, отличающийся тем, что во время воздушного плазменного напыления соблюдаются условия, заданные таким образом, что сегментирование индуцируется в системе сегментированного керамического покрытия на основе оксида гадолиния-циркония во время его воздушного плазменного напыления.

28. Компонент по п.24, отличающийся тем, что система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, обладает вертикальным сегментированием, ориентированным приблизительно перпендикулярно к поверхности металлической подложки, на которую нанесена система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие.

29. Компонент по п.24, отличающийся тем, что система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, содержит приблизительно 1-20, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

30. Компонент по п.24, отличающийся тем, что система слоев, образующих сегментированное керамическое покрытие, содержит в среднем приблизительно 10, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

31. Компонент по п.24, отличающийся тем, что металлическая подложка представляет собой компонент газотурбинной установки, не имеющий покрытия.

32. Компонент по п.31, отличающийся тем, что компонент газотурбинной установки содержит, по меньшей мере, один из следующих компонентов: средство герметизации в зоне наружных торцов рабочих лопаток, стенка форсунки, рабочая лопатка турбины, статорная лопатка турбины, панель камеры сгорания, выходной патрубок турбины и облицовка форсажной камеры.

33. Способ получения сегментированного покрытия на основе оксида гадолиния-циркония, включающий этапы подготовки металлической подложки, нанесения на металлическую подложку связующего покрытия из MCrAlY, причем М означает никель, кобальт, железо или их смеси, и плазменного напыления покрытия на основе оксида гадолиния-циркония на связующее покрытие из MCrAlY при условиях, заданных таким образом, чтобы индуцировать сегментирование в покрытии на основе оксида гадолиния-циркония во время его напыления.

34. Способ по п.33, отличающийся тем, что заданные условия включают в себя поддерживание постоянного расстояния между распылителем и подложкой во время плазменного напыления покрытия на основе оксида гадолиния-циркония.

35. Способ по п.33, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет вертикальное сегментирование, ориентированное приблизительно перпендикулярно к поверхности металлической подложки, на которую покрытие на основе оксида гадолиния-циркония наносят посредством плазменного напыления.

36. Способ по п.33, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет приблизительно 1-20, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.

37. Способ по п.33, отличающийся тем, что сегментированное покрытие на основе оксида гадолиния-циркония имеет в среднем приблизительно 10, по существу, вертикальных микротрещин на 1 см.