燃气涡轮机部件和用于制造这种燃气涡轮机部件的方法.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CN106947902A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201610994411.6C04B35/56(2006.01)(22)申请日2016.11.11F01D5/14(2006.01)F01D5/28(2006.01)(30)优先权数据F01D25/00(2006.01)15194211.72015.11.12EPB22F3/15(2006.01)(71)申请人安萨尔多能源瑞士股份公司C23C4/134(2016.01)地址瑞士巴登C23C4/129(2016.01)(72)发明人H-P.博斯曼恩M.巴赖尼哈萨尼(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人吴超胡斌(51)Int.Cl.C22C29/06(2006.01)C04B41/51(2006.01)C04B41/00(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称燃气涡轮机部件和用于制造这种燃气涡轮机部件的方法(57)摘要本发明涉及燃气涡轮机部件和用于制造这种燃气涡轮机部件的方法。所述燃气涡轮机部件，其尤其暴露于燃气涡轮机内的高温和离心力，具有由金属和称为MAX相的三元陶瓷构成的结构，MAX相具有分子式Mn+1AXn，其中n=1、2、或3，M是前过渡金属诸如Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Sc、Ta，并且A是A族元素诸如Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、Cd、In、Sn、Tl、Pb，并且X是C和/或N，其中M在40-60at-%范围内，A在10-30at-%范围内并且X在20-40at-%范围内，因此M+A+X在80-100%范围内，以及0-20%是上面没有列出且由于杂质或氧化引入的其他元素。CN106947902ACN106947902A权利要求书1/2页1.一种燃气涡轮机部件（10a、10b），其尤其暴露于燃气涡轮机内的高温和离心力，其特征在于，所述燃气涡轮机部件（10a、10b）具有由金属和被称为MAX相的三元陶瓷构成的结构，所述MAX相具有分子式Mn+1AXn，其中，n=1、2、或3，M是前过渡金属，诸如Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Sc、Ta，并且A是A族元素，诸如Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、Cd、In、Sn、Tl、Pb，并且X是C和/或N，因此M在40-60at-%的范围内，A在10-30at-%的范围内并且X在20-40at-%的范围内，并且因此M+A+X在80-100%的范围内，以及0-20%是上面没有列出且由于杂质或氧化引入的其他元素。2.如权利要求1所述的燃气涡轮机部件，其特征在于，所述MAX相是单相Ti2AlC或两相Ti2AlC和Ti3AlC2的合成物，其中，所述Ti2AlC相的范围是60-95%。3.如权利要求1所述的燃气涡轮机部件，其特征在于，所述MAX相是单相Ti3SiC2或两相Ti3SiC2和Ti4SiC3的合成物，其中，所述Ti3SiC2相的范围是60-95%。4.如权利要求1所述的燃气涡轮机部件，其特征在于，所述MAX相是两个主相Ti3SiC2和Ti2AlC的混合物，其中，所述Ti3SiC2相的范围是40-90%，并且因此两个MAX相在50-100%的范围内，以及0-20%是其他MAX相或元素。5.如权利要求1所述的燃气涡轮机部件，其特征在于，所述金属是Ni或Co基超合金，或者属于合成物MCrAlYX，其中，M表示Ni、Co或Fe，并且X表示少于20%的其他元素。6.如权利要求1所述的燃气涡轮机部件，其特征在于，所述燃气涡轮机部件（10a）具有包括一个或多个腔（12）的中空金属结构（11），所述腔（12）填充有所述MAX相材料。7.如权利要求1所述的燃气涡轮机部件，其特征在于，所述燃气涡轮机部件（10b）包括块体MAX相（15），所述块体MAX相（15）涂覆有所述金属（16）。8.一种用于制造如权利要求1所述的燃气涡轮机部件（10a、10b）的方法，其包括如下步骤：a）提供适合于在燃气涡轮机环境中使用的金属；b）提供被称为MAX相的三元陶瓷，所述MAX相具有分子式Mn+1AXn，其中，n=1、2、或3，M是前过渡金属，诸如Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Sc、Ta，并且A是A族元素，诸如Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、Cd、In、Sn、Tl、Pb，并且X是C和/或N，因此M在40-60at-%的范围内，A在10-30at-%的范围内并且X在20-40at-%的范围内，并且因此M+A+X在80-100%的范围内，以及0-20%是上面没有列出且由于杂质或氧化引入的其他元素；以及c）通过粉末技术过程和/或喷涂方法结合所述金属和