[发明专利]具有微通道的CMC部件及用于在CMC部件中形成微通道的方法

说明书

提供具有微通道的CMC部件以及用于在CMC部件中形成微通道的方法。举例来说，一种用于在CMC部件中形成微通道的方法包括：铺设用于形成所述CMC部件的主体的多个主体板层；在所述多个主体板层上铺设微通道板层，所述微通道板层中具有用于形成至少一个微通道的至少一个空隙；在所述微通道板层上铺设覆盖板层，所述覆盖板层限定所述CMC部件的外层；以及处理所铺设的所述主体板层、微通道板层和覆盖板层以形成所述CMC部件。在另一实施例中，所述方法包括将增材基质施加到所述主体板层以限定至少一个微通道。在又其它实施例中，所述方法包括在所述多个主体板层中加工出至少一个微通道。

技术领域

本发明主题大体上涉及复合部件。更确切地说，本发明主题涉及具有冷却特征的陶瓷基质复合部件以及用于形成此类冷却特征的方法。

背景技术

更一般来说，例如陶瓷基质复合(CMC)材料和聚合物基质复合(PMC)材料等非传统高温复合材料正在例如燃气涡轮发动机等应用中使用。由此类材料构造的部件与例如金属部件等典型部件相比具有较高温度能力，这可以允许改进部件性能和/或增大引擎温度。然而，尽管复合部件与金属部件相比通常需要显著较少的冷却或不需要冷却，但仍然可能需要冷却复合部件，以例如延长部件的寿命、进一步改进部件性能，等。

在例如CMC部件的复合部件中具有近表面冷却通道的改进型部件和用于在例如CMC部件的复合部件中形成相对较小近表面冷却通道的方法将是有用的。确切地说，经由相对较小冷却通道进行的近表面冷却，例如通道极为接近于复合部件的外表面来引导冷却流体流，将有益于增大冷却有效性且由此减小实现所需冷却所需的冷却流。作为另一实例，将需要复合部件和用于形成此类部件的方法，其中可优化冷却通道的大小和位置以提供对流与膜冷却的最优组合。一般来说，用于形成复合部件的各种方法将是有利的，所述方法包括限定至少一个微通道和用于将冷却流体流提供至微通道的供应导管。

发明内容

本发明的各方面及优势将部分在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过实践本发明得知。

在本发明主题的一个示范性实施例中，提供一种用于在陶瓷基质复合(CMC)部件中形成微通道的方法。所述方法包括：铺设用于形成所述CMC部件的主体的多个主体板层；在所述多个主体板层上铺设微通道板层，所述微通道板层中具有用于形成至少一个微通道的至少一个空隙；在所述微通道板层上铺设覆盖板层，所述覆盖板层限定所述CMC部件的外层；以及处理所铺设的所述主体板层、微通道板层和覆盖板层以形成所述CMC部件。

在本发明主题的另一示范性实施例中，提供一种用于在陶瓷基质复合(CMC)部件中形成微通道的方法。所述方法包括：铺设用于形成所述CMC部件的主体的多个主体板层；在所述多个主体板层中加工出至少一个供应导管；将增材基质施加到所述主体板层以限定至少一个微通道；以及处理所铺设的所述主体板层和增材基质以形成所述CMC部件。

在本发明主题的另一示范性实施例中，提供一种用于在陶瓷基质复合(CMC)部件中形成微通道的方法。所述方法包括：铺设用于形成所述CMC部件的主体的多个主体板层；在所述多主体板层上加工出至少一个微通道；在所述多个主体板层中加工出至少一个供应导管；在所述多个主体板层上铺设覆盖板层，所述覆盖板层限定所述CMC部件的外层；以及处理所铺设的所述主体板层和覆盖板层以形成所述CMC部件。

技术方案1.一种用于在陶瓷基质复合(CMC)部件中形成微通道的方法，所述方法包括：

铺设用于形成所述CMC部件的主体的多个主体板层；

在所述多个主体板层上铺设微通道板层，所述微通道板层中具有用于形成至少一个微通道的至少一个空隙；

在所述微通道板层上铺设覆盖板层，所述覆盖板层限定所述CMC部件的外层；以及

处理所铺设的所述主体板层、微通道板层和覆盖板层以形成所述CMC部件。

技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中：