[发明专利]用于陶瓷金属化和连接的空气钎焊填充材料和用于金属化和连接陶瓷表面的方法

说明书

提供一种活性空气钎焊填充材料，包含金属‑陶瓷混合物，所述金属‑陶瓷混合物包含优选其量的范围在约50至90 mol％之间的至少一种贵金属和优选其量的范围在约10至50 mol％之间的至少两种金属氧化物的固体混合物；特别地，所述固体混合物包含一种或多种铜氧化物CuO_x，其中x的范围在0.5和1.0之间；和一种或多种过渡金属氧化物R”O_y，其中y的范围在1.0和3.0之间。

优先权要求

本申请要求2017年7月14日提交的意大利专利申请号17181560.8的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及用于陶瓷金属化和连接的活性空气焊接填充材料。

特别地，本发明涉及适用于金属化和接合燃气轮机中的陶瓷部件诸如砖片(tile)的活性空气焊接填充材料的改进的组合物，例如以提供有效的热保护。

本发明还涉及用于金属化和连接陶瓷表面的方法，特别是用于将第一陶瓷表面接合到第二陶瓷或金属表面的方法。

背景技术

在许多技术领域中，例如在燃气轮机领域中，众所周知需要对在非常高温度下操作并且还暴露于特别恶劣的环境中(这使得部件承受高水平的应力，不仅有热应力还有腐蚀和机械应力)的部件/表面进行有效的热保护。

已知类型的高温TPS(热保护体系)基于陶瓷材料的使用，例如以施用于金属或陶瓷部件上的覆盖砖片形式。

钎焊是众所周知的将陶瓷(例如陶瓷砖片)连接在金属或其他陶瓷表面上的接合方法。

在钎焊中，将两件金属或一些选定的其他材料通过熔化并使钎焊填料流入接头而接合在一起。

特别是，空气钎焊是这样一种连接程序，其中陶瓷-陶瓷和陶瓷-金属件通过在空气中施用钎焊填料来接合，因此避免在保护气体气氛或在真空条件下操作，从而降低与该接合操作相关的生产成本。

最近，已经开发了所谓的“活性空气钎焊”(RAB)技术，其利用基于金属/金属氧化物的钎焊填料。例如，用于空气钎焊的钎焊填料是已知的，其包含贵金属(例如Ag)和铜氧化物(CuO_x)。

RAB接头通常还在高温氧化条件下表现出优异的机械性能、热循环性能和长期稳定性。

然而，特别是在燃气轮机领域，已知的材料和技术并不完全令人满意。

适用于燃气轮机操作条件的陶瓷(在陶瓷或金属表面上)的钎焊实际上引起了特定的问题。

特别是，陶瓷的润湿是实现有效和持久连接的关键因素。除润湿外，还需要优异的抗氧化性和连接强度。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于陶瓷金属化和连接的空气钎焊填充材料，其适于克服现有技术的上述问题。

特别地，本发明的一个目的是提供一种与常规活性空气钎焊填料相比具有改进的性质和性能的材料，以便也适用于燃气轮机部件的热保护。

因此，本发明涉及如权利要求1中所定义的用于陶瓷金属化和连接的空气钎焊填充材料，并且涉及如权利要求11中所定义的用于陶瓷表面的金属化和连接的方法。

本发明的有利的优选特征是从属权利要求的主题。

基本上，本发明提供了一种用于陶瓷表面/部件的金属化和连接的改进的空气钎焊填充材料。

本发明的材料适用于宽范围的陶瓷表面(例如Al₂O₃、AlN、SiC)以提供优异的陶瓷-陶瓷和陶瓷-金属接头。