隔热涂层膜以及涡轮构件.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CN110520599A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201880020863.1(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司1(22)申请日2018.03.281021代理人肖茂深(30)优先权数据2017-0620632017.03.28JP(51)Int.Cl.F01D5/28(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C23C4/11(2006.01)2019.09.24F02C7/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F02C7/24(2006.01)PCT/JP2018/0129442018.03.28F23R3/42(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/181559JA2018.10.04(71)申请人三菱重工业株式会社地址日本东京(72)发明人工藤大祐鸟越泰治妻鹿雅彦堀江茂齐谷川秀次冈岛芳史权利要求书1页说明书14页附图12页(54)发明名称隔热涂层膜以及涡轮构件(57)摘要本发明提供一种隔热涂层膜(13)，即使是重油燃烧燃气轮机等在熔融盐环境下使用的燃气轮机，也显示出高耐老化性，而且不需要复杂的工序，而能够以低成本有效地形成，该隔热涂层膜(13)由在构成涡轮构件的母材(10)上喷镀形成的陶瓷材料构成，母材由耐热合金构成，使用镱部分稳定化氧化锆来作为隔热涂层膜(13)的陶瓷材料，并且该隔热涂层膜(13)的气孔率为5％以上且小于8％。CN110520599ACN110520599A权利要求书1/1页1.一种隔热涂层膜，其由在构成使用低质燃料的燃气轮机发动机中的涡轮构件的母材上喷镀形成的陶瓷材料构成，所述母材由耐热合金构成，其中，作为所述隔热涂层膜的陶瓷材料使用镱部分稳定化氧化锆，并且该隔热涂层膜的气孔率为5％以上且小于8％。2.根据权利要求1所述的隔热涂层膜，其中，所述气孔率在5％～6％的范围内。3.一种隔热涂层膜，其中，作为用于形成隔热涂层膜的陶瓷喷镀粉末，使用如下那样的喷镀粉末：具有累积粒度10％的粒径为30μm以上且100μm以下的粒度分布，并且最大粒径为150μm以下，以3％以下的比例含有粒径30μm的粒子、以8％以下的比例含有粒径40μm的粒子。4.一种涡轮构件，其中，所述涡轮构件通过在母材上形成有权利要求1至3中任一项所述的隔热涂层膜而成。5.根据权利要求4所述的涡轮构件，其中，所述隔热涂层膜经由结合层形成于所述母材的表面。6.根据权利要求4或5所述的涡轮构件，其中，所述涡轮构件的用途为重油燃烧燃气轮机。2CN110520599A说明书1/14页隔热涂层膜以及涡轮构件技术领域[0001]本发明涉及隔热涂层膜、以及使用其的涡轮构件。[0002]本申请基于2017年3月28日在日本申请的特愿2017-62063号主张优先权，并将其内容引用于此。背景技术[0003]对于例如燃气轮机构件等高温部件，以往在母材的表面实施隔热涂层(ThermalBarrierCoating：以下有时记载为“TBC”)。隔热涂层是指，在母材的表面通过喷镀来覆盖热传导率小的喷镀材料、例如热传导率小的多孔质的陶瓷系材料，由此，能够提高高温部件的隔热性以及耐老化性。[0004]另一方面，用于燃气轮机的燃料多样化，不仅是以往的使用气体的燃气轮机，作为燃料而使用低质燃料、例如称为A重油的油燃料的燃气轮机的需求也在提高。在上述那样的燃烧重油的燃气轮机中，隔热涂层暴露在包含由重油中含有的钠、硫等产生的硫酸钠的熔融盐中，从而有可能熔融盐浸透到隔热涂层的内部，并由于该浸透的熔融盐，从而损伤由陶瓷构成的隔热涂层。[0005]作为考虑了重油燃烧燃气轮机的隔热涂层中的、熔融盐环境方面的问题的技术，已经提出了专利文献1的技术。[0006]在专利文献1提出的方案中，使形成于耐热合金构成的母材上的隔热涂层为由多孔质的陶瓷构成的隔热层(多孔质层)、以及形成于该多孔质层上的含有陶瓷纤维且以二氧化硅为主要成分的致密质的环境遮挡层(致密层)的双层结构，并且构成为使致密层的二氧化硅的一部分侵入多孔质层的气孔内。需要说明的是，在专利文献1提出的方案中，作为隔热层即多孔质层的陶瓷材料，优选使用稳定化氧化锆，特别是优选由氧化钇(Y2O3)部分稳定化的氧化锆(氧化钇部分稳定化氧化锆；以下有时记载为“YSZ”)。[0007]在上述那样的专利文献1提出的隔热涂层中，在重油燃烧燃气轮机等熔融盐环境下的使用中，以最表面侧的二氧化硅为主要成分的致密层防止熔融盐向由部分稳定化氧化锆等构成的多孔质层(隔热层)浸透，由此防止隔热涂层的剥离，且显示出高耐老化性。[0008]另一方面，在专利文献2中，通过氧化镱(镱；Yb2O3)而部分稳定化的氧化锆