[发明专利]生产用于保护金属部件的多层系统热障的方法和装配有这种保护系统的部件

摘要

本发明目的是生产一种装配有保护系统的金属部件，特别地用于航空器涡轮发动机叶片，具有在热特性，部件的粘合和对氧化/腐蚀的抗性方面改进的热障。为此，本发明的方法在单个步骤中，根据SPS技术，从特定陶瓷生产涂层。根据一个实施方式，根据SPS快速烧结方法生产金属部件，并且该金属部件包括超级合金基质（22）、金属亚层（21）、TGO氧化物层（25）和通过所述方法由至少两层陶瓷（2a、2b）形成的热障（23），它们是化学地和机械地相容的。第一陶瓷（2a）称作内陶瓷，能够具有明显更高的膨胀系数。外陶瓷（2b）能够具有至少更低的热传导率，明显地更高的烧结温度和/或最高的工作温度。热障（23）具有从金属亚层（21）到外陶瓷（2b）组分梯度、孔隙率（3）梯度。

主权项

一种用于生产用于保护由超级合金所制造的金属件的多层系统热障(23)的方法，其特征在于：该方法包括在SPS机械室(11)中，通过快速烧结所述金属件上叠置的层中保护材料，产生热处理，所述层包括在超级合金基质上形成金属亚层(21)的金属片的组件，第一陶瓷层，其称作内陶瓷层，设置在所述金属亚层(21)之上，与所述基质化学地和热地相容，以及称作外陶瓷层的最后的陶瓷层，其设置在内陶瓷层之上，所述外陶瓷层具有对钙‑镁‑铝‑硅酸盐氧化物类型污染物更高的物理化学抗性特性，和/或比所述内陶瓷层更高的热抗性特性，其中所述内和外陶瓷层的陶瓷分别地选自下面一对：氧化钇的质量百分比x大于或等于7％质量的xYSZ/LZ，xYSZ/LZC和xYSZ/GYSZ，“YSZ”是氧化钇部分稳定的氧化锆的化合物，“GYSZ”是掺杂有氧化钆的YSZ的化合物，“LZ”是锆酸镧(La₂Zr₂O₇)的化合物，以及“LZC”是部分地氧化铈化锆酸镧的化合物，其中所述室(11)装配有加压装置和电力加电装置(16a、16b)和用于脉冲电流通过所述室(11)的电接触(12a、14a；12b、14b)，并且其中在生产步骤中，根据温度、压力和时间可控的快速烧结循环(D_T、D_P)进行加压和同时脉冲电流的通过，使用的温度阈值(P2)在1100℃和1400℃之间，并且压力阈值(P3)在15Mpa和150Mpa之间，这样所述热障(23)具有组分(G)、孔隙率(G1)和用于一方面锚定到所述金属亚层(21)，另一方面用于保护和/或外部平滑的功能梯度。