[发明专利]热管理物品及用于形成热管理物品的方法

说明书

本发明涉及热管理物品及用于形成热管理物品的方法。公开了热管理物品，其包括基底和安置于基底上的第一涂层。第一涂层包括第一涂层表面和安置于基底与第一涂层表面之间的至少一个通路。至少一个通路限定至少一个流体途径。公开了用于形成热管理物品的方法，其包括将至少一个通路附接至基底。至少一个通路包括具有壁厚的通路壁部，并且，限定至少一个流体途径。第一涂层涂敷至基底和通路壁，形成第一涂层表面。至少一个通路安置于基底与第一涂层表面之间。

技术领域

本发明针对热管理物品(thermal management article)及用于形成热管理物品的方法。更具体地，本发明针对包括安置于基底与第一涂层表面之间的至少一个通路的热管理物品及用于形成热管理物品的方法。热管理物品可以包括燃气涡轮构件，但不限于此。

背景技术

燃气涡轮被持续地修改，以提高效率并降低成本。一个用于提高燃气涡轮的效率的方法包括提高运行温度。运行温度的提高导致更极端的运行条件，这导致开发了设计成提高涡轮构件的耐热性且保护涡轮构件免受燃气涡轮的热气路径中的活性气体损害的先进的超合金材料和复杂的涂层系统。

还可以通过使用冷却通道而提高涡轮构件的温度容限。冷却通道典型地合并至在燃气涡轮的高温区域中使用的涡轮构件的金属及陶瓷基底中。然而，冷却通道与涡轮构件的暴露于燃气涡轮的热气路径的表面之间的距离对冷却通道的冷却效果造成影响。使冷却通道与热气路径分离的涡轮构件上的保护涂层的厚度的增加导致冷却通道的有效性下降。

发明内容

在示范性的实施例中，热管理物品包括基底和安置于基底上的第一涂层。第一涂层包括第一涂层表面和安置于基底与第一涂层表面之间的至少一个通路。至少一个通路限定至少一个流体途径。

在另一示范性的实施例中，用于形成热管理物品的方法包括将至少一个通路附接到基底。至少一个通路包括具有壁厚的通路壁，并且，限定至少一个流体途径。第一涂层涂敷到基底和通路壁，形成第一涂层表面。至少一个通路安置于基底与第一涂层表面之间。

本发明的第一技术方案提供了一种热管理物品，包括：基底；以及第一涂层，其安置于所述基底上，所述第一涂层包括第一涂层表面和安置于所述基底与所述第一涂层表面之间的至少一个通路，所述至少一个通路限定至少一个流体途径。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，所述第一涂层选自由热屏障涂层、环境屏障涂层、热生长氧化物、陶瓷顶涂层、粘结涂层、扩散涂层、可磨耗涂层(abradablecoating)以及多孔涂层中的至少一个组成的集合。

本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，所述热管理物品是涡轮构件。

本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，所述至少一个通路包括具有壁厚的通路壁。

本发明的第五技术方案是在第四技术方案中，所述通路壁附接至所述基底。

本发明的第六技术方案是在第四技术方案中，所述通路壁包括选自由超合金、镍基超合金、钴基超合金、不锈钢、合金钢、钛合金、铝合金、难熔合金、陶瓷、钇稳定氧化锆、氧化铝以及以上的材料的组合组成的集合的壁材料。

本发明的第七技术方案是在第四技术方案中，所述壁厚是在大约0.003英寸至大约0.02英寸之间。

本发明的第八技术方案是在第一技术方案中，第二涂层安置于所述第一涂层表面上。

本发明的第九技术方案是在第九技术方案中，所述第二涂层选自由热屏障涂层、环境屏障涂层、热生长氧化物、陶瓷顶涂层、粘结涂层、扩散涂层、可磨耗涂层以及多孔涂层中的至少一个组成的集合。

本发明的第十技术方案是在第一技术方案中，所述至少一个通路包括长度和几何形状，所述几何形状沿着所述长度改变。