[发明专利]隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法

说明书

在存在硫酸盐的环境下抑制隔热涂敷膜的剥离。隔热涂敷膜(40)具有：形成在母材(110)上的金属结合层即粘结涂层(50)；形成在粘结涂层(50)上且包含陶瓷的层即外涂层(60)；以及形成在外涂层(60)上且以SrSO₄为主成分的保护层(70)。

技术领域

本发明涉及隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法。

背景技术

燃气轮机由压缩机、燃烧器以及涡轮构成。而且，从空气取入口取入的空气通过由压缩机压缩而成为高温/高压的压缩空气，在燃烧器中，通过向该压缩空气供给燃料并使其燃烧而得到高温/高压的燃烧气体(工作流体)，利用该燃烧气体来驱动涡轮，从而驱动与该涡轮连结的发电机。在该燃气轮机中，为了提高其效率而将燃烧器中的燃烧温度设定得较高，暴露于高温的燃烧气体(废气)中的涡轮的动叶、静叶在其表面设置有隔热涂敷(Thermal Barrier Coating：TBC)膜。隔热涂敷膜是指，通过喷镀而在涡轮动叶等的表面形成热传导率小的喷镀材料(例如热传导率小的陶瓷系材料)的膜。在专利文献1中，记载有将这样的隔热涂敷膜层叠而成的燃气轮机发动机构件。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-60661号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，燃气轮机除了气体以外，还要求使用重油等液体燃料进行驱动。使用了重油等液体燃料的烧油的燃气轮机有时会暴露于由液体燃料的含有成分产生的硫酸钠等硫酸盐中。存在该硫酸盐浸透到隔热涂敷膜的内部而使隔热涂敷膜剥离的情况。在隔热涂敷膜剥离的情况下，涡轮构件的母材暴露于高热中，可能导致寿命下降。

因此，本发明的目的在于，提供一种在存在硫酸盐的环境下抑制剥离的隔热涂敷膜、涡轮构件及隔热涂敷方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题并实现目的，本公开的隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；外涂层，其是形成在所述粘结涂层上且包含陶瓷的层；以及保护层，其形成在所述外涂层上且以SrSO₄为主成分。

该隔热涂敷膜利用保护层内的SrSO₄来抑制硫酸钠等硫酸盐浸透至外涂层。因此，能够在存在硫酸盐的环境下抑制隔热涂敷膜从母材的剥离。

在所述隔热涂敷膜中，优选的是，所述外涂层具有多个空隙。该隔热涂敷膜能够利用外涂层的空隙来提高隔热性能，并且能够利用保护层来适当地抑制硫酸盐从外涂层内的空隙的浸透。

在所述隔热涂敷膜中，优选的是，外涂层是致密纵向裂纹涂层。该隔热涂敷膜能够利用保护层来抑制硫酸盐的浸透，并且能够利用致密纵向裂纹涂层即外涂层来提高热循环耐久性及耐腐蚀性。

在所述隔热涂敷膜中，优选的是，所述保护层的气孔率为0.1％以上且5％以下。该隔热涂敷膜的保护层的气孔率设定得较低，因此，能够更加适当地抑制硫酸盐的浸透。

为了解决上述课题且实现目的，本公开的隔热涂敷膜具有：粘结涂层，其是形成在母材上的金属结合层；以及外涂层，其是形成在所述粘结涂层上、具有多个空隙且包含陶瓷的层，所述外涂层在所述空隙的内部具有以SrSO₄为主成分的保护物质。

该隔热涂敷膜在成为硫酸钠等硫酸盐的浸透路径的空隙内设置有保护物质。因此，该隔热涂敷膜利用保护物质中的SrSO₄来抑制硫酸盐向内部浸透。这样，该隔热涂敷膜能够在存在硫酸盐的环境下抑制硫酸盐向外涂层的浸透，从而抑制从母材的剥离。