專利名稱：用于制造熱障涂層結構的方法
技術領域：
本發明涉及ー種根據權利要求1的前序部分的用于在基底表面上制造熱障涂層結構的方法，并且涉及包括具有如此制造的熱障涂層結構的基底表面的基底或エ件。
背景技術：
熱障涂層系統在機器和過程中用于在熱量影響、熱氣體腐蝕和侵蝕方面保護熱負荷重的部件。經常地，只有在增加過程溫度的情況下才有可能提高機器和過程的效率，使得就必須對應地對裸露的部件進行保護。例如，在飛機發動機和靜止的燃氣渦輪機內渦輪機葉片或燃燒室部件因此通常設置單層熱障涂層或設置多層的熱障涂層系統，以保護渦輪機葉片和/或燃燒室部件不受熱過程溫度的影響和增加維護間隔以及它們的壽命。熱障涂層系統取決于應用可包括一個或多個層，例如，屏障層(尤其是擴散屏障層)、粘結層、熱氣體腐蝕保護層、保護層、熱障涂層和/或覆蓋層。在上文提及的渦輪機葉片的實例中，基底通常由鎳合金或鈷合金制成。施加到渦輪機葉片的熱障涂層系統可例如以增加的順序包括下列層
-例如由NiAl相或NiCr相或合金制成的金屬屏障層，
-金屬粘結層，其也充當熱氣體腐蝕保護層并且可例如至少部分地由金屬鋁化物 (aluminid)或MCrAlY合金制造，其中M為Fe、Ni或Co中的金屬之一或Ni和Co的化合物， -例如Al2O3或其它氧化物的氧化物陶瓷保護層， -例如穩定氧化鋯的氧化物陶瓷熱障涂層，以及 -例如穩定氧化鋯或S^2的氧化物陶瓷平滑層或覆蓋層。氧化物陶瓷熱障涂層具有以下問題由于反復出現的溫度變化，其具有形成促進從熱障涂層剝落的裂縫的趨勢。由于這個原因，當把熱障涂層系統引入到熱負荷重的基底上時，氧化物陶瓷熱障涂層的壽命常常不令人滿意。熱障涂層系統從專利文件US5238752中已知，該涂層系統包括金屬間粘結層和具有柱狀玉米結構或微結構的陶瓷熱障涂層。柱狀微結構通過氣相沉積技術制造，該技術根據US5238752被稱為電子束-物理氣相沉積或縮寫為EB-PVDエ藝。相比不具有柱狀微結構的熱障涂層的壽命，由此制造的熱障涂層具有顯著增加的壽命。US5238752中描述的熱障涂層系統的制造具有以下缺點用于通過EB-PVD施加熱障涂層的設備的成本相對高，并且EB-PVD不允許“非視線"(NL0Q施加熱障涂層，同時其例如也可以涂覆位于邊緣后面且低壓等離子噴涂(LPPS)的等離子體焰炬不可見的基底部分。WO 03/087422 Al公開了ー種低壓等離子噴涂薄膜エ藝，通過該エ藝也可制造具有柱狀微結構的熱障涂層。用該方法制造的熱障涂層以很大程度上可逆的方式對反復出現的溫度變化做出反應，這意味著不形成裂縫，使得其壽命也相比不具有柱狀微結構的熱障涂層的壽命顯著增加。WO 03/087422 Al中描述的用于制造具有柱狀結構的熱障涂層的等離子噴涂方法結合LPPS薄膜エ藝被提及，因為該方法也使用寬的等離子射流，該射流由于通常lOOltfa的等離子體焰炬內部壓カ和小于IOkPa的工作室內的壓カ之間的壓力差引起而出現。然而， 由于用所述方法制造的熱障涂層厚度高達Imm或更厚，從而不能用術語“薄膜”來引用，因此所述エ藝在下文中將稱為等離子噴涂-物理氣相沉積方法或縮寫為PS-PVD方法。然而，用于制造具有柱狀微結構的熱障涂層的上述方法具有對于250Mffl或更厚的熱障涂層制造相對緩慢的缺點。因為這個原因，具有柱狀微結構的熱障涂層的制造比不帶此類微結構的熱障涂層的制造明顯更加復雜。

發明內容
本發明的ー個目的是提供一種用于在基底表面上制造熱障涂層結構的可行方法， 相對于同樣厚度的常規的具有柱狀微結構的熱障涂層，該方法允許減少用于制造熱障涂層結構的時間和成本，從而不削弱整個熱障涂層系統的抗熱循環。本發明的另ー個目的包括提供包括具有此類熱障涂層結構的基底表面的基底或エ件。這些目的根據本發明通過權利要求1中限定的方法和權利要求10中限定的基底或エ件來實現。在根據本發明的用于在基底表面上制造熱障涂層結構的方法中，通過等離子噴涂將陶瓷涂層材料施加到基底表面上，其中熱障涂層結構包括至少兩個不同產生的熱障涂層。為了制造所述ー個熱障涂層，通過大氣壓カ下的等離子噴涂(大氣等離子噴涂或縮寫為 APS)將涂層材料以粉末射流形式噴涂到基底表面上。為了制造另ー個熱障涂層，在工作室內在小于2000 的壓カ下通過等離子噴涂-物理氣相沉積(或縮寫為PS-PVD)將涂層材料施加到基底表面上，其中涂層材料作為粉末注射入等離子內，使粉末射流散開，并且由于例如產生具有足夠高的比焓的等離子且通常至少10重量％或至少20重量％的一部分涂層粉末轉變為氣相，使得粉末部分或完全蒸發，使得在基底表面產生具有細長微粒的層，該微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于基底表面對齊。這樣的微結構也稱為柱狀微結構。通過APS噴涂的熱障涂層可例如具有從20Mm至lOOOMm、或50Mm至800Mm或IOOMm 至600Mm的厚度，并且噴涂在ー個或多個層中。通過PS-PVD施加的熱障涂層可具有從20Mm 至IOOOMm或50Mm至800Mm或IOOMm至600Mm的厚度，并且有利地施加在ー個或多個層中。在多個層的情況下，通過APS噴涂的熱障涂層和/或通過PS-PVD施加的熱障涂層的單個層可各自具有從3Mm至20Mm的厚度，尤其是各自具有從4Mm至12ΜΠ1的厚度。有利地，產生通過APS噴涂的ー個或多個熱障涂層和通過PS-PVD施加的一個或多個熱障涂層的順序。在有利的變型中，基底表面上的第一熱障涂層為通過APS噴涂的熱障涂層，和/或通過APS噴涂的熱障涂層作為最上層熱障涂層施加。在該方法的有利的實施例中，陶瓷涂層材料包括用于制造熱障涂層的氧化物陶瓷成分，其中陶瓷涂層材料例如由穩定氧化鋯(尤其是用釔、鈰、釓、摘或其它稀土穩定的氧化鋯)構成，和/或包括作為成分的穩定的氧化鋯，尤其包括用釔、鈰、釓、摘或其它稀土穩定的
氧化鋯。在該方法的另ー個有利的實施例中，另外施加下列功能層中的ー個或多個
-在施加熱障涂層之前，具有從2Mm至30Mm的厚度的金屬屏障層，尤其是由NiAl合金或NiCr合金或PtAl合金或PtNi合金制成的金屬間屏障層，
-在施加熱障涂層之前，粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層，尤其是具有從50μπι至500Mm 的厚度的MCrAlY型合金的層，其中M = Fe、Co、Ni或NiCo，
-在施加熱障涂層之前，具有從0. 02Μπι至20Mm或0. 3Mm至3Mm的厚度的保護層，尤其是Al2O3或三元Al-Zr-O化合物的保護層，
-在施加熱障涂層之后，平滑層，尤其是具有從2Mm至50Mm的厚度的氧化物陶瓷涂層材料和/或與熱障涂層相同的涂層材料的平滑層。有利地，提供至少兩個等離子噴涂系統以用于制造熱承載涂層結構用于利用 APS噴涂熱障涂層的設備和用于通過PS-PVD施加熱障涂層的設備。本發明還包括具有基底表面的基底或エ件，該基底表面具有按照根據上述實施例及變型中的ー個或多個的方法制造的熱障涂層結構，其中熱障涂層結構包括至少兩個不同產生的熱障涂層，即通過APS噴涂的熱障涂層和通過PS-PVD施加的熱障涂層，其中通過 PS-PVD施加的熱障涂層包括細長微粒，該微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于基底表面對齊。根據本發明的用于在基底表面上制造熱障涂層結構的方法和具有此類熱障涂層結構的基底或エ件具有以下優點由于使用APS噴涂一部分熱障涂層系統，相對于排他地通過PS-PVD制造的具有相同厚度的普通熱障涂層，可縮短為制造該系統所用的時間和成本，而不影響整個熱障涂層系統的抗熱循環。以上實施例和變型的描述僅僅用作實例。另外的有利實施例將從從屬權利要求和附圖顯露出來。此外，所描述的實施例和變型中的單個特征或所示出的實施例和變型中的特征也可彼此組合，以形成在本發明范圍內的新實施例。


下文將結合實施例并參照附圖詳細描述本發明，在附圖中 圖1是根據本發明制造的熱障涂層結構的實施例；以及
圖2是具有根據本發明制造的熱障涂層結構的熱障涂層系統的實施例。
具體實施例方式下文將結合圖1描述根據本發明的用于在基底表面3上制造熱障涂層結構2的方法的實施例。在該方法中，通過等離子噴涂將陶瓷涂層材料施加到基底表面上，其中熱障涂層系統2包括至少兩個不同產生的熱障涂層2. 1、2. 2。為了制造所述ー個熱障涂層，通過大氣壓カ下的等離子噴涂(大氣等離子噴涂或縮寫為APS)將涂層材料以粉末射流形式噴涂到基底表面上。為了制造所述另ー個熱障涂層2. 2，在工作室內在小于2000 的壓カ下通過等離子噴涂-物理氣相沉積(或縮寫為PS-PVD)將涂層材料施加到基底表面上，其中涂層材料作為粉末注射入等離子內，該等離子使粉末射流散開，并且由于例如產生具有足夠高的比焓的等離子且至少10重量％或至少20重量％的一部分涂層粉末轉變為氣相，使粉末部分或完全蒸發，使得在基底表面產生具有細長微粒的層，該微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于基底表面對齊。這樣的微結構也稱為柱狀微結構。為了制造APS熱障涂層2. 1，可使用帶有等離子體焰炬的用于大氣等離子噴涂的等離子噴涂設備，例如，可使用Sulzer Metco公司的9MB型DC等離子體焰炬。在等離子噴涂期間供應給等離子體焰炬的電功率通常總計為從40kW至80kW。可使用Ar和選擇性地 He和/或吐的混合物作為等離子氣體，例如，可使用具有30%至40% He或吐的Ar。為了制造PS-PVD熱障涂層2. 2，有利地使用等離子涂敷設備，其具有工作室，該工作室具有用于制造等離子射流的等離子體焰炬；泵設備，該泵設備連接到工作室以將エ 作室的壓カ降低至2000 或以下，并且具有用于保持基底的基底保持器。可例如被配置成 DC等離子體焰炬的等離子體焰炬可有利地被供應至少60kW、80kW或IOOkW的電功率，以產生具有足夠高的比焓的等離子，使得能夠制造具有柱狀微結構的熱障涂層。等離子涂敷設備可另外包括ー個或多個注射裝置，用于根據需要將固體狀、液體狀和/或氣體狀形狀的 ー種或多種成分注射入等離子或等離子射流。等離子體焰炬通常連接到用于制造PS-PVD熱障涂層的電源(例如，用于DC等離子體焰炬的DC電源)和/或冷卻設備和/或等離子氣體供應，并且根據情況連接到用于液體狀和/或氣體狀反應性成分(reactive component)的供應(supply)和/或連接到用于噴涂粉末或懸浮物的供應裝置。過程氣體或等離子氣體可例如包含氬、氮、氦和/或氫或惰性氣體與氮的混合物和/或氫和/或由這些氣體中的ー種或多種制成。有利地，基底保持器實現為可移置的桿保持器，用于將基底從預備室 (pre-chamber)通過密封鎖移入工作室。桿保持器另外使基底能夠在處理和/或涂敷(如需要)期間旋轉。此外，用于制造PS-PVD熱障涂層的等離子涂敷設備可另外包括用于等離子體焰炬的受控移置設備，用來控制等離子射流的方向和/或從等離子體焰炬到基底表面3的距離，例如控制在從0. ail至ail或0. 3m至1. 2m的范圍內。根據情況，可在移置設備內提供一個或多個樞軸以實現樞轉運動。此外，移置設備另外還可包括用于將等離子體焰炬布置在基底表面3上方不同區域的線性移置軸。等離子體焰炬的線性運動和樞轉運動允許控制基底處理和基底涂敷，例如以均勻地預熱基底表面或在基底表面上實現均勻的層厚度和/或層質量。通過APS噴涂的熱障涂層2. 1可例如具有從20Mm至IOOOMm或50Mm至800Mm或 IOOMm至600Mm的厚度，并且可噴涂在ー個或多個層中。通過PS-PVD施加的熱障涂層2. 2 可具有從20Mm至IOOOMm或從50Mm至800Mm或從IOOMm至600Mm的厚度，并且有利地施加
在多個層中。在若干層的情況下，通過APS噴涂的熱障涂層2. 1和/或通過PS-PVD施加的熱障涂層2. 2的單個層各自具有從3Mm至20Mfflm的厚度，尤其是可各自具有從4Mm至12Mm的厚/又。有利地，產生通過APS噴涂的ー個或多個熱障涂層和通過PS-PVD施加的一個或多個熱障涂層的順序。在有利的變型中，基底表面3上的第一熱障涂層為通過APS噴涂的熱障涂層，和/ 或通過APS噴涂的熱障涂層作為最上層熱障涂層施加。在該方法的有利實施例中，用于制造熱障涂層2. 1,2. 2的陶瓷涂層材料包括氧化物陶瓷成分，其中陶瓷涂層材料例如由穩定氧化鋯(尤其是用釔、鈰、釓、摘或其它稀土穩定的氧化鋯)構成，和/或包括作為成分的穩定的氧化鋯，尤其包括用釔、鈰、釓、摘或其它稀土
7穩定的氧化鋯，其中在釔穩定氧化鋯的情況下，氧化釔含量通常在5至20重量％之間。粉末狀起始材料必須粒化得非常細(finally)，使得由散開等離子將粉末射流轉變為ー團蒸氣，從而在PS-PVD熱障涂層2. 2的制造期間形成具有所需柱狀結構的層。起始材料的尺寸分布的主要部分有利地處于IMffl和50Mm之間、優選地IMffl和25ΜΠ1之間的范圍內。在根據本發明的用于在基底表面3上制造熱障涂層結構的方法的另ー個實施例中，在熱障涂層上另外施加ー個或多個功能層。下面將參照圖2描述該實施例。在該實施例中，通過等離子噴涂將陶瓷涂層材料施加到基底表面上，其中熱障涂層結構包括至少兩個不同產生的熱障涂層2. 1、2.2。為了制造所述ー個熱障涂層2. 1，通過大氣壓カ下的等離子噴涂(大氣等離子噴涂或縮寫為APS)將涂層材料以粉末射流形式噴涂到基底表面上。為了制造所述另ー個熱障涂層2. 2，在具有小于2000 的壓カ的工作室內通過等離子噴涂-物理氣相沉積(或縮寫為PS-PVD)將涂層材料施加到基底表面上，其中涂層材料作為粉末注射入等離子內，該等離子使粉末射流散開，并且由于例如產生具有足夠高的比焓的等離子且至少10重量％或至少20重量％的一部分涂層粉末轉變為氣相，使粉末部分或完全蒸發，使得在基底表面產生具有細長微粒的層，該微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于基底表面對齊。從參照圖1例示的以上第一實施例的描述可獲得可能的實施例和變型以及關于熱障涂層的制造的更準確的表述。在下列實施例中，除了熱障涂層之外，施加下列功能層中的ー個或多個
-在施加熱障涂層之前，具有從2Mm至30Mm的厚度的金屬屏障層，尤其是由NiAl合金或NiCr合金或PtAl合金或PtNi合金制成的金屬間屏障層，
-在施加熱障涂層之前，粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4，尤其是從50Mm至500Mffl厚的MCrAlY型合金的層，其中M = Fe、Co、Ni或NiCo,
-在施加熱障涂層之前，具有從0. 02Μπι至20Mm或從0. 3Mffl至3Mm的厚度的保護層，尤其是Al2O3或Al-Zr-O三元化合物的保護層，
-在施加熱障涂層之后，平滑層5，尤其是具有從2Mm至50Mm的厚度的氧化物陶瓷涂層材料和/或與熱障涂層相同的涂層材料的平滑層。與上述功能層結合的熱障涂層2. 1,2. 2也稱為熱障涂層系統1。當基底表面不由基于NiAl的合金形成吋，所提及的金屬屏障層具有優點。在這種情況下，金屬屏障層直接施加到基底表面3上并用來防止隨后施加的粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4的初歩降解。 保護層通常另外施加到粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4上，如上所述，熱氣體腐蝕保護層4有利地被形成為氧化層。氧化層可例如在用于制造PS-PVD熱障涂層2. 2的等離子涂敷設備的工作室中制造。由于基底表面例如被等離子射流加熱，氧化層可例如被熱產生，其中工作室在制造氧化層的期間包括氧或包含氧的氣體。用作保護層的氧化層有利地具有小于洲或小于0. 5%或小于0. 1%的孔隙率，其中例如保護層基本上由Al2O3形成。如果需要，可在用于制造PS-PVD熱承載涂層2. 2的等離子涂敷設備的工作室中產生屏障層和/或粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4和/或保護層。
在另ー個有利的實施例中，可控制等離子射流的方向和/或等離子體焰炬到基底的距離。從而，例如在加熱基底表面和/或產生氧化層和/或施加熱障涂層2. 1,2. 2吋，可在基底表面上引導等離子射流以實現盡可能均勻的處理或涂敷，并且避免高束功率下恒定導向的等離子射流可能引起的基底表面和/或基底的可能的局部加熱和/或損壞。在施加和/或產生在上述實施例和變型中描述的涂層之前，基底和/或基底表面3 通常被預加熱以改進層的粘附。基底的預加熱可通過等離子射流出現，其中通過幾次樞轉運動足以在基底上引導等離子射流，該等離子射流不包括用于預加熱的涂層粉末或反應性成分。通常20至30次樞轉運動足夠將基底表面3加熱至從800° C至1300° C的溫度。與所用等離子噴涂方法無關，可能有利的是使用另外的熱源在以上實施例和變型中描述的預定溫度范圍內進行熱障涂層和功能層的施加和/或產生。溫度有利地預限定在 800和1300° C之間的范圍內，優選地在>1000° C的范圍內。例如，可使用紅外燈和/或等離子射流和/或等離子作為另外的熱源。在這方面，熱源的熱量供應和/或待涂敷基底的溫度受到控制或調整。有利地，提供至少兩個等離子噴涂設備來用于制造熱障涂層結構用于通過APS 噴涂熱障涂層的設備和用于通過PS-PVD施加熱障涂層的設備。本發明還包括具有基底表面的基底或エ件，該基底表面具有按照根據上述實施例及變型中的ー個或多個的方法制造的熱障涂層結構。圖1示出根據本發明的熱障涂層結構 2的實施例，圖2示出具有根據本發明的熱障涂層結構的熱障涂層系統1的實施例。在這兩個實施例中，熱障涂層結構包括至少兩個不同制造的熱障涂層2. 1,2. 2，即通過APS噴涂的熱障涂層2. 1和通過PS-PVD施加的熱障涂層2. 2，其中通過PS-PVD施加的熱障涂層包括細長的微粒，該微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于基底表面對齊。在所示實施例中，熱障涂層結構被施加到基底或エ件的基底表面3上。在典型變型中，基底和/或エ件和/或基底表面為金屬的，其中基底和/或エ件可例如為由Ni合金或Co合金制成的渦輪機葉片。在圖2中所示實施例中，在基底和熱障涂層2. 1,2. 2之間另外提供粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4，例如，諸如NiAl或PtAl的金屬鋁化物或MCrAlY類合金的層，其中M =Fe、Co、Ni或Ni和Co的組合。粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4通常具有在50Mm和 500Mm之間的厚度。根據需要，
-可在基底和粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4之間另外提供具有典型地2Mm至30Mm 的厚度的屏障層(圖2中未示出)，其中該屏障層有利地由金屬形成，例如，具有由NiAl合金或NiCr合金或PtAl合金或PtNi合金制成的金屬間屏障層的形式，和/或
-可在粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4和/或熱障涂層2. 1、2. 2之間另外提供具有 0. 02Mm至20Mm或0. 03Mm至3Mm的厚度的保護層(圖2中未示出)，其中該保護層有利地作為氧化層形成，例如，具有Al2O3或三元Al-Zr-O化合物的保護層的形式。鎖定屏障層(locking barrier)和/或粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層和/或保護層的施加可根據需要在用于制造熱障涂層結構的方法的框架內發生。在有利的實施例中，首先例如通過等離子噴涂方法或通過不同的合適方法將屏障涂層和/或粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層4和/或保護層施加到基底表面3上，然后繼續其中施加了至少兩個不同產生的熱障涂層2. 1,2. 2的熱障涂層結構。
根據需要，如圖2中所示，可在最上層熱障涂層上提供另外的平滑層5，該平滑層例如由諸如ZrO2或SW2的氧化物陶瓷材料制成，并且具有典型地IMffl至50μπκ優選地2Mm 至20Mm的厚度。經常地，平滑層由與熱障涂層相同的涂層材料制成。平滑層可通過PS-PVD 或APS施加，其中例如，ー個或多個成分以固體狀、液體狀和/或氣體狀形式被注射入等離子或等離子射流。用于在基底表面上制造熱障涂層結構的上述方法、相關的實施例和變型以及帶有如此制造的熱障涂層結構的基底或ェ件具有以下優點相對于具有柱狀微結構的同樣厚度的普通熱障涂層，用上述方法制造的熱障涂層結構可以更便宜地制造，而不因此影響整個熱障涂層系統的抗熱循環。
權利要求
1.一種用于在基底表面C3)上制造熱障涂層結構( 的方法，其中陶瓷涂層材料通過等離子噴涂施加到所述基底表面，其特征在干，熱障涂層結構包括至少兩個不同產生的熱障涂層(2. 1，2. 2)，其中，為了制造所述ー個熱障涂層(2. 1)，將所述涂層材料通過大氣壓力下的等離子噴涂(大氣等離子噴涂或縮寫為APS)以粉末射流形式噴涂到所述基底表面， 并且其中，為了制造所述另ー個熱障涂層(2. 2)，在工作室內在小于2000 的壓カ下通過等離子噴涂-物理氣相沉積或縮寫為PS-PVD將所述涂層材料施加到所述基底表面上，其中所述涂層材料作為粉末注射入等離子內，所述等離子使所述粉末射流散開，并且所述粉末在那里部分或完全蒸發，使得在所述基底表面產生具有細長微粒的層，所述微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于所述基底表面對齊。
2.根據權利要求1所述的方法，其中通過APS噴涂的所述熱障涂層(2.1)具有從20Mm 至IOOOMm、尤其50Mm至800Mm的厚度，并且噴涂在ー個或多個層中。
3.根據權利要求1或2中的一項所述的方法，其中通過PS-PVD施加的所述熱障涂層 (2. 2)具有從20Mm至IOOOMm、尤其50Mm至800Mm的厚度，并且施加在ー個或多個層中。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的方法，其中通過APS噴涂的所述熱障涂層 (2. 1)和/或通過PS-PVD施加的所述熱障涂層(2. 2)的單個層各自具有從3Mm至20Mm的厚度，尤其是各自具有從4Mm至12ΜΠ1的厚度。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的方法，其中產生通過APS噴涂的ー個或多個熱障涂層和通過PS-PVD施加的一個或多個熱障涂層的順序。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的方法，其中在所述基底表面上的第一熱障涂層是通過APS噴涂的熱障涂層，和/或其中通過APS噴涂的熱障涂層作為最上層熱障涂層施加。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的方法，其中所述陶瓷涂層材料包括用于制造所述熱障涂層(2. 1，2. 2)的氧化物陶瓷成分，和/或其中用于制造所述熱障涂層的所述陶瓷涂層材料由穩定氧化鋯構成，尤其是用釔、鈰、釓、摘或其它稀土穩定的氧化鋯，和/或包括作為成分的穩定氧化鋯，尤其包括用釔、鈰、釓、摘或其它稀土穩定的氧化鋯。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中另外地施加下列功能層中的ー個或多個-在施加所述熱障涂層之前，金屬屏障層，尤其是具有從2Mm至30Mm的厚度且由NiAl 合金或NiCr合金、或PtAl合金或PtNi合金制成的金屬間屏障層，-在施加所述熱障涂層之前，粘結層和/或熱氣體腐蝕保護層(4)，尤其是從50Mm至 500Mm厚的MCrAlY型合金的層，其中M = Fe、Co、Ni或NiCo,-在施加所述熱障涂層之前，氧化物陶瓷保護涂層，尤其是具有從0. 02Mffl至20Mm或 0. 03Mm至3Mm的厚度的Al2O3或三元Al-Zr-O化合物的保護層，-在施加所述熱障涂層之后，平滑層(5)，尤其是具有從2Mm至50Mm的厚度的氧化物陶瓷涂層材料和/或與所述熱障涂層相同的涂層材料的平滑層。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中提供至少兩個等離子噴涂系統來用于制造多層熱障系統用于通過APS噴涂熱障涂層的設備和用于通過PS-PVD施加熱障涂層的設備。
10.ー種包括基底表面(3)的基底或エ件，所述基底表面( 具有使用根據權利要求1-9中的任一項所述的方法制造的熱障涂層結構O)，所述熱障涂層結構(2)包括至少兩個不同產生的熱障涂層(2. 1，2. 2)，即通過APS噴涂的熱障涂層(2. 1)和通過PS-PVD施加的熱障涂層(2.幻，其中通過PS-PVD施加的所述熱障涂層包括細長微粒，所述微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于所述基底表面對齊。
全文摘要
本發明涉及一種用于制造熱障涂層結構的方法。在用于在基底表面(3)上制造熱障涂層結構(2)的所提出的方法中，通過等離子噴涂將陶瓷涂層材料施加到基底表面上，其中該熱障涂層結構包括至少兩個不同產生的熱障涂層(2.1,2.2)。為了制造一個熱障涂層(2.1)，將涂層材料通過大氣壓力下的等離子噴涂(大氣等離子噴涂或縮寫為APS)以粉末射流形式噴涂到基底表面上，并且為了制造另一個熱障涂層(2.2)，通過等離子噴涂-物理氣相沉積或縮寫為PS-PVD將涂層材料施加到基底表面上，使得在基底表面上產生具有細長微粒的層，該微粒形成各向異性微結構，并且基本上垂直于基底表面對齊。
文檔編號C23C4/06GK102534460SQ201110429229
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月20日 優先權日2010年12月21日
發明者K.馮尼森, R.K.施密德 申請人:蘇舍美特科公司