耐高温瓦及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111503657A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号201911415547.7(22)申请日2019.12.31(30)优先权数据18425112.22018.12.31EP(71)申请人安萨尔多能源瑞士股份公司地址瑞士巴登申请人安萨尔多能源公司(72)发明人A.保尔V.斯蒂芬尼斯M.皮耶瓦罗利(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人吴俊陈浩然(51)Int.Cl.F23R3/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图10页(54)发明名称耐高温瓦及其制造方法(57)摘要一种瓦(1)，特别是用于给燃气涡轮的内表面作衬里的耐高温瓦，具有由CMC材料制成的本体(2)，该CMC材料由嵌入在陶瓷基体中的陶瓷纤维组成；本体(2)包括在下实心CMC层(7)与上实心CMC层(8)之间的中空CMC结构(6)；其中下实心CMC层(7)和上实心CMC层(8)为实心均质层，在CMC材料内部不具有腔或空隙空间；并且中空CMC结构(6)包括单元图案(9)，该单元图案(9)在层(7,8)的彼此面对且大致上平行于彼此的相对的面(12,13)之间延伸，并且由多个单元(10)组成，多个单元(10)由相应的腔限定并且由侧向壁(14)界定并且并排布置在至少一个单元层(11)上。CN111503657ACN111503657A权利要求书1/2页1.一种瓦(1)，特别是用于给燃气涡轮的内表面作衬里的耐高温瓦，其具有由CMC材料制成的本体(2)，所述CMC材料由嵌入在陶瓷基体中的陶瓷纤维组成；所述本体(2)包括在下实心CMC层(7)与上实心CMC层(8)之间的中空CMC结构(6)；其中所述下实心CMC层(7)和所述上实心CMC层(8)为实心均质层，在所述CMC材料内部不具有腔或空隙空间；并且所述中空CMC结构(6)包括单元图案(9)，所述单元图案(9)分别在所述下实心CMC层(7)和所述上实心CMC层(8)的彼此面对且大致上平行于彼此的相对的面(12,13)之间延伸，并且由多个单元(10)组成，所述多个单元(10)由相应的腔限定并且由侧向壁(14)界定并且并排布置在至少一个单元层(11)上。2.根据权利要求1所述的瓦，其特征在于，所述本体(2)由CMC材料制成，所述CMC材料通过细丝缠绕过程施加并确定形状。3.根据权利要求1或权利要求2所述的瓦，其特征在于，所述瓦包括外覆盖层(17)，所述外覆盖层(17)由具有低于所述本体(2)的所述CMC材料的导热率的陶瓷泡沫制成，并且施加在所述上实心CMC层(8)上并附接于所述上实心CMC层(8)；并且其中所述本体(2)包括锚固特征(21)，所述锚固特征(21)从所述上实心CMC层(8)突出并在所述覆盖层(17)内部渗透；所述锚固特征(21)由所述本体(2)的锚固层(18)限定，所述锚固层(18)由与所述本体(2)的其它部分相同的CMC材料制成，并且具有中空结构，并且包括由多个第二单元(20)组成的辅助单元图案(19)，所述多个第二单元(20)由相应的腔限定并且并排布置并且填充有所述覆盖层(17)的所述陶瓷泡沫，以便所述覆盖层(17)和所述锚固层(18)与彼此互相渗透。4.根据前述权利要求中的任一项所述的瓦，其特征在于，所述瓦(1)设有冷却通道(33)，所述冷却通道(33)并入在所述瓦(1)的所述本体(2)中，并且具体地在所述中空CMC结构(6)中，并且延伸穿过所述单元图案(9)的所述侧向壁(14)，所述冷却通道(33)由相应的管状元件(34)限定，所述相应的管状元件(34)由与所述本体(2)相同的CMC材料制成。5.根据权利要求4所述的瓦，其特征在于，所述瓦(1)设有第一组冷却通道(33)，其布置在所述上实心CMC层(8)附近；并且/或者设有第二组冷却通道(33)，其布置在所述下实心CMC层(7)附近。6.根据前述权利要求中的任一项所述的瓦，其特征在于，所述中空CMC结构(6)填充有陶瓷泡沫，其具有低于所述本体(2)的所述CMC材料的导热率；所述陶瓷泡沫填充所述中空CMC结构(6)的所述单元图案(9)的所述单元(10)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的瓦，其特征在于，所述瓦(1)设有冷却孔(35)，其形成穿过所述本体(2)，用于所述瓦(1)中的空气循环；并且/或者设有集成在所述瓦(1)中的振动阻尼器元件(36)，例如，亥姆霍兹共振器。8.一种用于制造根据前述权利要求中的任一项所述的瓦(1)的方法，其中所述瓦(1)的所述本体(2)通过细丝缠绕过程来制备，其中陶瓷纤维束浸渍有陶瓷浆料，并且接着缠绕在旋转心轴(25)上，其中在烧结期间形成陶瓷基体的所述陶瓷浆料与所述陶瓷纤维束集成，以便限定所述CMC材料