[发明专利]经涂覆的涡轮机部件和相关生产方法

权利要求书

1.经涂覆的燃气涡轮发动机部件，其包括：基材和存在于上所述基材上的至少一层钙镁铝硅酸盐保护层，所述保护层包含钙镁铝硅酸盐保护材料的第一相和含有分散在第一相中的抗润湿材料颗粒的第二相，

抗润湿材料是指为钙镁铝硅酸盐保护层提供在所述保护层的暴露表面与液体钙镁铝硅酸盐液滴之间的接触角大于或等于45°的材料，对应于选自以下材料中的一种材料或材料混合物：

– CaF₂，

– LnPO₄，其中Ln = La (镧)、Gd (钆)、Sm (钐)、Nd (钕)，

– MAX相M_n+1AX_n，并且n=1,2,3，其中M = Sc (钪)、Y (钇)、La (镧)、Mn (锰)、Re (铼)、W(钨)、Hf (铪)、Zr (锆)、Ti (钛)，A = IIIA族、IVA族、VA族、VIA族，并且 X = C、N，

– AlN，和

– BN。

2.如权利要求1所述的部件，其中，分散在第一相中的抗润湿材料颗粒的平均尺寸为10nm至10μm。

3.如权利要求1或2所述的部件，其中，分散在第一相中的抗润湿材料颗粒的体积百分比为1%至80%。

4.如权利要求3所述的部件，其中，分散在第一相中的抗润湿材料颗粒的体积百分比沿保护层厚度方向变化，在与基材相邻的所述保护层的第一区域与远离第一区域的所述保护层的第二区域之间，抗润湿材料颗粒的体积百分比逐步增加。

5.如权利要求1所述的部件，其中，钙镁铝硅酸盐保护层的厚度为1μm至1000μm。

6.如权利要求1所述的部件，其中，第一相的钙镁铝硅酸盐保护材料能够形成磷灰石型相，并且对应于以下材料中的一种或以下材料的混合物：

– 稀土锆酸盐RE₂Zr₂O₇，其中，RE = Y (钇)、La (镧)、Ce (铈)、Pr (镨)、Nd (钕)、Pm(钷)、Sm (钐)、Eu (铕)、Gd (钆)、Tb (铽)、Dy (镝)、Ho (钬)、Er (铒)、Tm (铥)、Yb (镱)、Lu (镥)，

– 部分或完全稳定的氧化锆，

– δ相A′₄B₃O₁₂，其中A′= Y → Lu，并且B = Zr、Hf；

– 含有Y₂O₃与ZrO₂、Al₂O₃或TiO₂的复合材料；

– 六铝酸盐；

– 尖晶石；

–稀土RE单硅酸盐和二硅酸盐，其中RE = Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。

7.如权利要求1所述的部件，其中，所述部件还包含插入基材和钙镁铝硅酸盐保护层之间的热屏障涂层。

8.如权利要求1所述的部件，其中，基材是镍基或钴基超合金，并且在其表面上具有铝形成结合涂层或陶瓷基质复合材料层，或者涂覆有铝形成结合涂层的陶瓷基质复合材料层。

9.一种制造如权利要求1所述的部件的方法，所述方法包括直接在基材或存在于基材上的热屏障层上形成钙镁铝硅酸盐保护层的至少一个步骤，通过以下过程之一来实施所述步骤：

- 至少一种悬浮液的悬浮液等离子体喷涂，该悬浮液包含钙镁铝硅酸盐保护材料的粉末或前体以及抗润湿材料的粉末或前体，

- 至少一种悬浮液的悬浮液高速火焰喷涂，该悬浮液包含钙镁铝硅酸盐保护材料的粉末或前体以及抗润湿材料的粉末或前体，

- 钙镁铝硅酸盐保护材料粉末的大气压等离子体喷涂与溶液的高速火焰喷涂或悬浮液等离子体喷涂结合，所述溶液含有抗润湿材料前体或悬浮的抗润湿材料粉末。