热障涂层以及涡轮构件.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CN107148493A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201580058031.5堀江茂齐谷川秀次水流靖彦塚越(22)申请日2015.11.10敬三桑原正光(30)优先权数据(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任2014-2288122014.11.11JP公司11021代理人张刚(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.04.25(51)Int.Cl.C23C4/11(2016.01)(86)PCT国际申请的申请数据C23C4/073(2016.01)PCT/JP2015/0815812015.11.10C23C4/134(2016.01)(87)PCT国际申请的公布数据F01D5/28(2006.01)WO2016/076305JA2016.05.19F01D25/00(2006.01)F02C7/00(2006.01)(71)申请人三菱日立电力系统株式会社地址日本国神奈川县(72)发明人工藤大祐鸟越泰治正田淳一郎高桥孝二上村好古冈岛芳史冈矢尚俊伊藤荣作妻鹿雅彦权利要求书1页说明书10页附图12页(54)发明名称热障涂层以及涡轮构件(57)摘要热障涂层(11)包括：作为层叠于母材(10)上的金属结合层的粘结涂层(12)；以及层叠于所述粘结涂层(12)之上而包含氧化锆系陶瓷的外涂层(13)，所述外涂层(13)的气孔率为9％以下。CN107148493ACN107148493A权利要求书1/1页1.一种热障涂层，其中，所述热障涂层包括：作为层叠于母材上的金属结合层的粘结涂层；以及外涂层，其层叠于所述粘结涂层之上而包含氧化锆系陶瓷，所述外涂层的气孔率为9％以下。2.根据权利要求1所述的热障涂层，其中，所述气孔率为6％以下。3.根据权利要求1所述的热障涂层，其中，所述外涂层的沿与层叠方向交叉的方向延伸的层状缺陷的缺陷密度为250根/mm2以下。4.根据权利要求3所述的热障涂层，其中，所述外涂层的所述层状缺陷的缺陷密度为225根/mm2以下。5.根据权利要求4所述的热障涂层，其中，所述外涂层的所述层状缺陷的平均长度为33.8μm以下。6.根据权利要求4或5所述的热障涂层，其中，所述外涂层的所述层状缺陷的缺陷密度为196根/mm2以下。7.根据权利要求6所述的热障涂层，其中，所述外涂层的所述层状缺陷的平均长度为31.7μm以下。8.根据权利要求4至7中任一项所述的热障涂层，其中，所述气孔率为8.4％以下。9.根据权利要求8所述的热障涂层，其中，所述气孔率为7.0％以下。10.根据权利要求3至9中任一项所述的热障涂层，其中，所述外涂层由ZrO2-8wt％Y2O3构成。11.根据权利要求3至9中任一项所述的热障涂层，其中，所述外涂层由ZrO2-16wt％Yb2O3构成。12.一种涡轮构件，其中，所述涡轮构件在表面具有权利要求1至11中任一项所述的热障涂层。2CN107148493A说明书1/10页热障涂层以及涡轮构件技术领域[0001]本发明涉及热障涂层以及涡轮构件。[0002]本申请基于在2014年11月11日向日本申请的日本特愿2014-228812号而主张优先权，并将其内容援引于此。背景技术[0003]在燃气轮机中，为了提高效率，有时将使用的气体温度设定得较高。这样的燃气轮机的涡轮构件(动叶、静叶等)暴露于高温的气体。因此，在涡轮构件的表面施加有热障涂层(ThermalBarrierCoating：TBC)。该热障涂层将热传导率低的陶瓷系材料等的喷镀材料喷镀形成于作为被喷镀物的涡轮构件的表面。利用这样的热障涂层来覆盖涡轮构件，由此提高涡轮构件的隔热性以及耐久性。[0004]上述热障涂层有时因燃烧气体所包含的各种微粒而产生所谓的烧蚀，从而被减薄。[0005]专利文献1公开了在维持低热传导率的同时改善热障涂层的耐烧蚀性的技术。具体来说，作为热障涂层，提出有如下的热障涂层：具有约1.0117～约1.0148的范围的氧化锆晶格的c/a比，并且包括利用氧化钇单独以外的稳定化量的金属氧化物稳定剂稳定化为正方晶相的含氧化锆的陶瓷组成物，将其空隙率设为约0.1～0.25(换言之，气孔率为10～25％)。[0006]在先技术文献[0007]专利文献[0008]专利文献1：日本特开2005-232590号公报发明内容[0009]发明要解决的课题[0010]在上述的专利文献1所记载那样的热障涂层中，已知有耐烧蚀性和热传导率成为折衷选择的关系。这是因为，当使热障涂层的气孔率降低而形成为致密时，虽然能够提高耐烧蚀性，但与形成为致密相应地使热传导率上升。[0011]已知上述热障涂层的热循环耐久性存在气孔率越降低而变得越低的趋势。若热循环耐久性降低，则可能产