[发明专利]陶瓷材料、涂层和涂层系统

说明书

通过一种陶瓷材料提出了一种用于陶瓷涂层的陶瓷材料的烧结稳定相，所述陶瓷材料包括具有稳定剂的氧化钇，以及氧化铒和氧化镱中的至少一种材料，并且提出了一种陶瓷涂层系统，该陶瓷涂层系统即使在高温使用下也长时间地具有机械性能和热性能。

技术领域

本发明涉及一种基于具有稳定剂的氧化锆的陶瓷材料、一种涂层以及所形成的涂层系统。

背景技术

用于高温用途的涡轮叶片或一般部件经常设有热障涂层。这些热障涂层大多为完全或部分稳定的基于氧化锆的陶瓷热障涂层，或基于烧绿石(例如锆酸钆)的陶瓷热障涂层。

对陶瓷热障涂层的要求除了低导热率之外，还包括高断裂韧性和低烧结性能，以便也可以长期保持机械负荷。

发明内容

因此，本发明的目的是提出解决这些问题的陶瓷材料。

该目的通过根据权利要求1的陶瓷材料、根据权利要求11的涂层和根据权利要求14的涂层系统来实现。

图1、图2示意性地示出了基于本发明的涂层系统。

附图和说明书描述了实施例。

陶瓷材料具有四方和立方晶体结构，其取决于稳定剂氧化钇的含量。四方相通过氧化钇的含量被稳定。

基于氧化锆(ZrO₂)的陶瓷材料包含氧化钇(Y₂O₃)和至少另一个其他氧化物，特别是至少两个其他氧化物，更特别是仅两个其他氧化物，该其他氧化物选自以下组中：氧化铒(Er₂O₃)和氧化镱(Yb₂O₃)，其优选用作稳定剂。

氧化钇(Y₂O₃)的含量优选为4mol％-16mol％，而特别是其他氧化物的含量为2mol％-40mol％。

优选使用2mol％-40mol％的氧化铒(Er₂O₃)和/或氧化镱(Yb₂O₃)，特别是5mol％-32mol％的氧化铒(Er₂O₃)和氧化镱(Yb₂O₃)。

氧化铒(Er₂O₃)和/或氧化镱(Yb₂O₃)的含量优选为2mol％-20mol％的氧化铒(Er₂O₃)。

当优选使用4mol％-10mol％的氧化铒(Er₂O₃)时，特别是使用6mol％-16mol％的氧化钇(Y₂O₃)。

当优选使用4mol％-10mol％的氧化镱(Yb₂O₃)时，特别是使用6mol％-16mol％的氧化钇(Y₂O₃)。

由这种陶瓷材料可以制成陶瓷涂层。为了形成涂层可以使用现有技术中的所有涂覆工艺，例如等离子喷涂(APS、VPS、LPPS、...)或HVOF。

由这种陶瓷材料制成的陶瓷涂层特别是具有20μm、特别是200μm至2000μm的厚度，并且通过大气等离子喷涂来制造。该涂层同样可通过EBPVD工艺制造，优选具有20μm至1000μm的涂层厚度。

陶瓷涂层可以在涂层系统中被施加为单层(图1)或双层(图2)。

附图说明

图1和图2示意性地示出了基于本发明的涂层系统。