[发明专利]具有可磁监测的保护层的元件和该元件的操作方法

权利要求书

1. 用于高温应用的元件，所述元件包括金属基体材料和布置于其上的保护层，该保护层在600℃-1100℃的温度能在所述元件表面形成保护性的，尤其气密性的氧化层，

其特征在于

引入所述保护层的传感器材料，其中在上述的温度范围内，在传感器材料处的局部磁性，尤其铁磁性或亚铁磁性，取决于在紧邻所述传感器材料周围处保护层材料的局部浓度和/或组成，和/或取决于在传感器材料处累积温度-时间-曲线。

2. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，所述在传感器材料处的局部磁性具体取决于保护层某种成分的局部浓度和/或组成，所述成分在高温应用时由于操作而消耗。

3. 根据前述权利要求之一的元件，其特征在于，在上述的温度范围内，所述传感器材料的局部晶体结构取决于在紧邻所述传感器材料周围处保护层材料的局部浓度和/或组成。

4. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，具有铁磁性或亚铁磁性石榴石结构的传感器材料，其能够在600-1100℃的温度转化为不同于石榴石的其他结构，其中发生转化的速度取决于在紧邻石榴石结构之处保护层材料的局部浓度和/或组成。

5. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，所述石榴石结构能够转化为二元氧化物或钙钛矿结构。

6. 根据前2项权利要求之一的元件，其特征在于具有总式为A₃B₂(CO₄)₃的石榴石结构。

7. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，A包括一种或多种选自Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Y、Mg、C或稀土金属的元素，B包括一种或多种选自Fe、Co、Al、Cr、Mg、Si、Ti、V的元素以及C包括一种或多种选自Fe、Al、Ga、Si、Ti的元素。

8. 根据前述权利要求之一的元件，其特征在于，在上述的温度范围内，所述传感器材料的局部化学组成取决于在紧邻所述传感器材料周围处保护层材料的局部浓度和/或组成和/或取决于在传感器材料处的累积温度-时间-曲线。

9. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，所述传感器材料能在上述的温度范围内与所述保护层材料形成铁磁性或亚铁磁性的金属间相。

10. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，所述传感器材料能与保护层的至少一种元素形成氧化物，所述氧化物比元件表面的氧化层热力学更稳定。

11. 根据前2项权利要求之一的元件，其特征在于，所述传感器材料包括一种或多种稀土金属。

12. 根据前3项权利要求之一的元件，其特征在于，所述传感器材料的至少一种元素具有大于保护层的所有成分的氧亲合性，所述元素在高温使用时由于操作而消耗。

13. 根据前5项权利要求之一的元件，其特征在于，所述传感器材料具有带氧化物外壳的非氧化物的铁磁相或亚铁磁相。

14. 根据前一权利要求的元件，其特征在于，所述铁磁相具有一种或多种选自Pt₃Cr、Fe、Co、Ni、Gd、Ni₃Mn、FePd₃、MnBi、MnB、ZnCMn₃、AlCMn₃、MnPt₃ 的元素、化合物或合金。

15. 根据前2项权利要求之一的元件，其特征在于，所述氧化物外壳具有一种或多种选自Al₂O₃、Cr₂O₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、NiO、Co₂O₃、CoO、TiO₂、SiO₂、MnO、MgO或这些氧化物的混合氧化物的元素或化合物。

16. 根据前述权利要求之一的元件，其特征在于，所述传感器材料包括氧化物，所述氧化物在上述的温度范围内能通过与所述保护层材料反应改变其磁性或形成具有改变了的磁性质的新的相。