[发明专利]具有非化学计量的微粒的母体和层系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种母体和一种层系统。

背景技术

用于高温应用情况的部件比如燃气涡轮机的涡轮叶片和燃烧室 壁具有抗氧化和腐蚀的保护层。这样的层比如由MCrAlX类型的合金 制成，其中在这种MCrAlX层上形成保护性的氧化铝层。在此，所述 MCrAlX合金的铝扩散到所述MCrAlX层的表面上，从而所述MCrAlX 合金中的铝元素减少。

从一开始在所述MCrAlX合金中预防性地存在超量份额的铝，用 于抵抗减少，但这导致所述MCrAlX层的机械性能变得更差。

此外公开了设有防止腐蚀和侵蚀的保护层的压缩机叶片。这些压 缩机叶片在制造时具有一种带有金属的无机的粘合剂，其中该金属用 作电镀的消耗元素(Opferelement)并且因此与部件的基片导电连接。 这样的保护层的合适的成分从EP 0142418B1中得到公开。

这里也存在问题，即所述金属随着时间推移在消耗，从而不再履 行保护功能。

加覆盖层的由铝制成的粉末微粒从US 6,635,362中得到公开。

EP 0933448B1公开了在由铝化物制成的层中的氧化物微粒。

WO 2002/066706A2示出了一种具有加覆盖层的微粒的母体，所 述微粒由化学计量的合金制成。

发明内容

因此，本发明的任务是说明一种母体和一种层系统，它们具有较 长的保护作用。

该任务通过一种用于部件或者用于层的具有微粒的母体来完成， 该母体具有母体材料，该母体材料具有至少一种金属元素Me，根据 本发明，所述微粒具有氧化物Me-O或者所述微粒具有氮化物Me-N 或者所述微粒具有硼化物Me-B或者所述微粒的化合物具有金属有机 的化合物R-C-Me-R，或者所述微粒的化合物具有合金，并且所述金 属元素Me在微粒的化合物中具有超化学计量的份额。此外本发明还 提出一种层系统，其具有基片和/或至少一个布置在基片上的层和如上 所述的用于基片和/或布置在基片上的层的母体。

相应的措施可以以有利的方式方法任意地彼此组合。

附图说明

图1、2、3是按本发明的层或者说基片，

图4是燃气涡轮机，

图5是涡轮叶片的透视图，

图6是燃烧室的透视图。

具体实施方式

化合物由至少两种或者更多种化学元素组成，并且具有确定的化 学计量。合金(金属化合物)包括至少两种金属元素。

微粒1(图1、2、3)由一种化合物制成，该化合物以非化学计 量的比例具有层16(图1、2)或基片13(图3)的母体的至少一种 金属Me。至少另一种与所述金属Me形成所述化合物的化学元素Z 可以是母体材料的组成部分或者是一种没有包含在所述母体材料中 的化学元素。

所述化合物也就是所述微粒1的材料尤其是金属Me与非金属的 化合物，因此是一种陶瓷(非氧化陶瓷或氧化陶瓷、氮氧化物、氮化 物、硼化物或者碳化物)并且优选是氧化物，最好是氧化铝和/或氧化 铬。所述微粒1也优选具有氮化物。优选所述微粒1包括金属氧化物 和/或金属氮化物。

所述微粒1也可以具有多种化合物：氧化物、氮氧化物、氮化物、 硼化物或者碳化物。

优选使用超化学计量的化合物Me_aZ_b-y(y＞0)、Me_a+xZ_b(x＞0) 或者Me_a+xZ_b-y(x＞0，y＞0)来代替Me_aZ_b，也就是比如使用(Z＝氮N) AlN_1-y(y＞0)、Al_1+xN(x＞0)或Al_1+xN_1-y(x＞0，y＞0)来代替AlN。

同样，用于所述微粒1的化合物可以由合金制成，该合金是合金 的一种非化学计量的成分。

因此比如代替NiAl使用合金Ni_1-yAl(y＞0)或者NiAl_1+x(x＞0)。

亚化学计量的化合物也可能是有利的。

优选所述微粒1仅仅具有一种金属元素Me。

优选所述微粒1具有两种金属元素Me。