[发明专利]掩蔽材料、掩蔽层、用于掩蔽基材的方法以及用于涂覆基材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及掩蔽材料、掩蔽方法以及涂覆方法。

背景技术

在涂覆方法、特别在使用气相涂覆法，例如PVD法或者CVD法的情况下，则必须对特定的区域进行特别良好的气密保护，因为在这些部位不应施加涂层。

已知有不同的以机械方式将不同尺寸的粉末混合物相互混合，或者施加含玻璃的物质，这些物质据信特别致密，但是它们也难以再去除掉。

发明内容

因此本发明的任务在于解决上述问题。

通过权利要求1所述的掩蔽材料、权利要求9或10所述的掩蔽层、权利要求13、14所述的掩蔽方法以及权利要求20所述的涂覆方法，解决了这一任务。

附图说明

其中：

图1示出了用于掩蔽对基材的方法的示意性流程图，

图2、3示意性涂覆方法，

图4示出了涡轮叶片的透视图，

图5是出了燃气轮机的透视图，以及

图6示出了高温合金列表。

所示附图和说明书仅给出了本发明的工作实施例。

具体实施方式

图1中示出了具有表面19的基材4，其为构件1、120、130的基材。

尤其在燃气轮机100(附图5)中用附图6所述材料制成的涡轮叶片。

在第一步骤中优选地将陶瓷粉末作为层7施加到表面19上。可以通过喷射或者通过其它包含或不包含粘合剂的方法来施加陶瓷粉末。

所述陶瓷粉末尤其可以包括氧化物陶瓷，即氧化锆、氧化铝、二氧化钛、钙钛矿、尖晶石、烧绿石和/或氮化硼或者其混合物，非常特别使用氧化铝或二氧化钛(TiO₂)。优选仅仅使用陶瓷，非常特别仅仅使用Al₂O₃。

优选使用由Al₂O₃/TiO₂或者ZrO₂/TiO₂或者Al₂O₃/ZrO₂或者BN/TiO₂或者BN/Al₂O₃或者BN/ZrO₂形成的混合物。

混合比例优选为93/7或者87/13。

在第二方法步骤中优选将金属粉末作为层10施加到陶瓷粉末层7上。

也可以使金属粉末部分渗透到陶瓷层7的开孔之中。这样共同构成掩蔽层13。

这两个步骤优选重复至少一次，尤其仅重复一次，从而形成多层的掩蔽层13：陶瓷-金属-陶瓷-金属。

优选地，一个陶瓷层和一个金属层即已足够。

借助在陶瓷和金属之间的梯度过渡还实现了更好的结果。

金属粉末尤其是基材的金属，也即优选镍(Ni)、钴(Co)、铬(Cr)、铝(Al)或其混合物，所述一种或多种金属优选能够与涂覆材料很好地反应。尤其使用镍。也可以使用上述金属的合金(NiAl，……)。

粒度分布通常优选为：对于陶瓷粉末为0.1μm-20μm(100nm-20μm)，对于金属粉末为5μm-25μm(1μm-25μm)。

由下面的陶瓷层和上面的金属层10形成的这种层系统形成特别气密的掩蔽层13。

可以将这种掩蔽层13局部施加到不应进行层的部位16上(图2)。

在此，所述掩蔽材料可以在任意涂覆方法中、特别还在气相涂覆方法中使用，例如PVD、CVD或者其中涂覆材料以蒸气或气体形式存在的其它方法。

同样也可以对整个外侧基材4进行保护，例如当对空心构件内部进行涂覆，例如镀铬或者渗铝，和不总能防止涂覆材料从空心构件中再次离开从而沉积到未受保护的基材4外表面上时。

同样可以借助上述优选材料和施加方式，使用陶瓷粉末和金属粉末的机械混合物掩蔽材料。

图4以透视图示出涡轮机的涡轮叶片120或导向叶片130，其沿纵轴121伸展。

该涡轮机可以是飞机或发电站的燃气轮机，蒸气轮机或压缩机。

叶片120、130在沿纵轴121上依次具有固定区400、与其毗邻的叶片平台403以及叶片页(Schaufelblatt)406和叶片尖端415。

作为导向叶片130，该叶片130在其叶片尖部(Schaufelspitz)415上可具有另一平台(未示出)。

在固定区400中形成叶根183，该叶根用于将涡轮叶片120、130固定在轴或盘上(未示出)。

叶根183例如设计成锤子头形。也可设计成冷杉树形根基或燕尾形根基。