A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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CMC-TURBINENKOMPONENTE MIT THERMISCHER BARRIERE-BESCHICHTUNG, SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN DAZU
CMC-Turbinenkomponente mit CMC-Material auf Basis von Metalloxiden oder Siliziumcarbid mit einer thermischen Barriere-Beschichtung zumindest auf einer CMC-Oberfläche, die durch ein Laminierverfahren herstellbar ist, aufweisend, wobei zumindest in einer Oberflächen-nahen Lage des CMC-Laminats ein oder mehrere Bruchfestigkeits-Additiv(e) vorgesehen sind, ausgewählt aus der Gruppe folgender Verbindungen: Zirkoniumdioxid - ZrO2 -, Siliziumdioxid - SiO2 -, Magnesiumdioxid - MgO2 -, Yttrium- Aluminium-Granat -YAG - und/oder Yttriumoxid Y2O3, die ein chemisches und/oder physikalisches Hindernis gegen Rissbildung, Rissausweitung und/oder Bruchbildung innerhalb dieser CMC-Lage bilden, wobei das Bruchfestigkeits-Additiv in einer Menge von 1 bis 50 Gew%, bezogen auf die ungesinterte CMC-Prepreg-Lage, vorliegt. Die Erfindung offenbart erstmals eine Technik, durch die eine herkömmliche einfache APS-Aufbringung einer thermischen Barriereschicht auf einer CMC-Turbinenkomponenten-Oberfläche ermöglicht ist.
The present invention relates to a CMC turbine component comprising CMC material on the basis of metal oxides or silicon carbide with a thermal barrier coating at least on one CMC surface, which coating can be produced by a lamination process. One or more fracture strength additive(s) is/are provided at least in a surface-near layer of the CMC laminate and is/are selected from the group of the following compounds: zirconium dioxide - ZrO2 -, silicon dioxide - SiO2 -, magnesium dioxide - MgO2 -, yttrium-aluminium granular material -YAG - and/or yttrium oxide Y2O3, which form a chemical and/or physical obstacle against crack formation, crack propagation and/or fracture formation within this CMC layer. The fracture strength additive is present in an amount of 1 to 50 % by weight, in relation to the unsintered CMC prepreg layer. The invention discloses for the first time a technique by means of which a conventional simple APS application of a thermal barrier layer on a CMC turbine component surface is made possible.
L'invention concerne un composant CMC pour turbine, comprenant un matériau CMC à base d'oxydes métalliques ou de carbure de silicium, comportant un revêtement barrière thermique au moins sur une surface de CMC qui peut être fabriquée par un procédé de contre-collage ; au moins dans une couche proche de la surface du stratifié de CMC, un ou plusieurs additifs de résistance à la rupture sont prévus, qui sont choisis dans le groupe constitué par les composés suivants : dioxyde de zirconium - ZrO2 -, dioxyde de silicium - SiO2 -, dioxyde de magnésium - MgO2 -, grenat d'yttrium et d'aluminium - YAG – et/ou oxyde d'yttrium Y2O3, qui forment un empêchement chimique et/ou physique à la fissuration, à la propagation des fissures et/ou à la formation d'une rupture à l'intérieur de cette couche de CMC, l'additif de résistance à la rupture étant présent en une quantité de 1 à 50 % en poids, par rapport à la couche de préimprégné de CMC non frittée. L'invention décrit pour la première fois une technique grâce à laquelle une application simple et classique par APS permet d'avoir une couche-barrière thermique sur une surface d'un composant CMC pour turbine.
CMC-TURBINENKOMPONENTE MIT THERMISCHER BARRIERE-BESCHICHTUNG, SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN DAZU
CMC-Turbinenkomponente mit CMC-Material auf Basis von Metalloxiden oder Siliziumcarbid mit einer thermischen Barriere-Beschichtung zumindest auf einer CMC-Oberfläche, die durch ein Laminierverfahren herstellbar ist, aufweisend, wobei zumindest in einer Oberflächen-nahen Lage des CMC-Laminats ein oder mehrere Bruchfestigkeits-Additiv(e) vorgesehen sind, ausgewählt aus der Gruppe folgender Verbindungen: Zirkoniumdioxid - ZrO2 -, Siliziumdioxid - SiO2 -, Magnesiumdioxid - MgO2 -, Yttrium- Aluminium-Granat -YAG - und/oder Yttriumoxid Y2O3, die ein chemisches und/oder physikalisches Hindernis gegen Rissbildung, Rissausweitung und/oder Bruchbildung innerhalb dieser CMC-Lage bilden, wobei das Bruchfestigkeits-Additiv in einer Menge von 1 bis 50 Gew%, bezogen auf die ungesinterte CMC-Prepreg-Lage, vorliegt. Die Erfindung offenbart erstmals eine Technik, durch die eine herkömmliche einfache APS-Aufbringung einer thermischen Barriereschicht auf einer CMC-Turbinenkomponenten-Oberfläche ermöglicht ist.
The present invention relates to a CMC turbine component comprising CMC material on the basis of metal oxides or silicon carbide with a thermal barrier coating at least on one CMC surface, which coating can be produced by a lamination process. One or more fracture strength additive(s) is/are provided at least in a surface-near layer of the CMC laminate and is/are selected from the group of the following compounds: zirconium dioxide - ZrO2 -, silicon dioxide - SiO2 -, magnesium dioxide - MgO2 -, yttrium-aluminium granular material -YAG - and/or yttrium oxide Y2O3, which form a chemical and/or physical obstacle against crack formation, crack propagation and/or fracture formation within this CMC layer. The fracture strength additive is present in an amount of 1 to 50 % by weight, in relation to the unsintered CMC prepreg layer. The invention discloses for the first time a technique by means of which a conventional simple APS application of a thermal barrier layer on a CMC turbine component surface is made possible.
L'invention concerne un composant CMC pour turbine, comprenant un matériau CMC à base d'oxydes métalliques ou de carbure de silicium, comportant un revêtement barrière thermique au moins sur une surface de CMC qui peut être fabriquée par un procédé de contre-collage ; au moins dans une couche proche de la surface du stratifié de CMC, un ou plusieurs additifs de résistance à la rupture sont prévus, qui sont choisis dans le groupe constitué par les composés suivants : dioxyde de zirconium - ZrO2 -, dioxyde de silicium - SiO2 -, dioxyde de magnésium - MgO2 -, grenat d'yttrium et d'aluminium - YAG – et/ou oxyde d'yttrium Y2O3, qui forment un empêchement chimique et/ou physique à la fissuration, à la propagation des fissures et/ou à la formation d'une rupture à l'intérieur de cette couche de CMC, l'additif de résistance à la rupture étant présent en une quantité de 1 à 50 % en poids, par rapport à la couche de préimprégné de CMC non frittée. L'invention décrit pour la première fois une technique grâce à laquelle une application simple et classique par APS permet d'avoir une couche-barrière thermique sur une surface d'un composant CMC pour turbine.
CMC-TURBINENKOMPONENTE MIT THERMISCHER BARRIERE-BESCHICHTUNG, SOWIE HERSTELLUNGSVERFAHREN DAZU
CMC TURBINE COMPONENT WITH THERMAL BARRIER COATING, AND PRODUCTION METHOD FOR SAME
COMPOSANT CMC POUR TURBINE COMPORTANT UN REVÊTEMENT BARRIÈRE THERMIQUE, ET PROCÉDÉ DE FABRICATION ASSOCIÉ
LAMPENSCHERF STEFAN (author) / PHAM GIA KHANH (author) / VAN DER LAAG NIELS (author) / WALTER STEFFEN (author)
2019-01-03
Patent
Electronic Resource
German
CMC-Turbinenkomponente mit thermischer Barriere-Beschichtung, sowie Herstellungsverfahren dazu
| European Patent Office | 2018
| European Patent Office | 2019
British Library Online Contents | 1998