[发明专利]用于改善表面光洁度的涂层

说明书

本发明题为“用于改善表面光洁度的涂层”。本发明提供了一种陶瓷基体复合材料(CMC)部件(100)，该部件包括：至少一个密封表面(64)，该至少一个密封表面(64)邻近交接表面设置以用于在其间提供密封；以及涂层，该涂层设置在密封表面(64)上。涂层包括氧化铝和/或二氧化硅。

背景技术

本主题整体涉及涂层，并且更具体地，涉及用于气体涡轮引擎的涂层。

由于对更有效的气体涡轮引擎的需求使得内部操作温度更高，因此向更高温度材料的过渡推动了从金属镍基超合金向陶瓷基体复合材料(CMC)的过渡，该陶瓷基体复合材料提供机械强度和耐高温性两者。然而，与金属镍基超合金相比，CMC可能具有更高的生产成本和/或更长的制造周期时间。此外，与金属镍基超合金相比，CMC部件可形成的几何形状和/或拓扑可能受到限制。

CMC的正交各向异性可导致孔隙和不一致的机加工表面光洁度。CMC密封表面中的孔隙(即，在将CMC安装在气体涡轮热气体路径(HGP)内或附近的应用中)可允许通过密封件的冷却流泄漏，由此导致效率损失。此外，例如由于改变陶瓷基体和/或纤维的材料移除速度而引起的不一致机加工可导致成品CMC部件中的波纹或粗糙表面。粗糙表面可在CMC密封件和密封表面之间形成起伏和间隙以使冷却流通过其泄漏，从而再次导致气体涡轮引擎的效率损失。

发明内容

下面总结本实施方案的各方面。这些实施方案并非旨在限制本要求保护的实施方案的范围，而是这些实施方案仅旨在提供本实施方案的可能形式的简要概述。此外，实施方案可以包括可以与权利要求书的范围相对应的与下面阐述的实施方案类似或不同的各种形式。

在一个方面，陶瓷基体复合材料(CMC)部件包括：至少一个密封表面，该至少一个密封表面邻近交接表面设置以用于在其间提供密封；以及涂层，该涂层设置在密封表面上。涂层包括氧化铝和/或二氧化硅。

在另一个方面，气体涡轮包括压缩机区段；流体联接在压缩机区段下游的燃烧器区段；流体联接在燃烧器区段下游的涡轮区段；以及陶瓷基体复合材料(CMC)部件。CMC部件包括：至少一个密封表面，该至少一个密封表面邻近交接表面设置以用于在其间提供密封；以及涂层，该涂层设置在密封表面上。涂层包括氧化铝和/或二氧化硅。

在另一个方面，形成已涂覆的陶瓷基体复合材料(CMC)部件的方法包括：提供CMC部件；执行以下中的至少一者：对CMC部件进行研磨和对CMC部件进行放电加工(EDM)；以及将涂层沉积在CMC部件上。涂层包括氧化铝和/或二氧化硅。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的字符在整个附图中表示相同的部件，其中：

图1是气体涡轮引擎的侧面示意图；

图2是涡轮翼型件的侧面示意图；

图3是涂层组合物测试点的概述；

图4是被选择用于进一步研究的涂层组合物的概述；并且

图5是根据本实施方案的各方面的形成其上设置有涂层的CMC部件的方法。

除非另外指明，否则本文提供的附图旨在示出本公开的实施方案的特征。据信这些特征适用于包括本公开的一个或多个实施方案的多种系统。因此，附图不旨在包括本领域的普通技术人员已知的实践本文所公开的实施方案所需的所有常规特征。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中，将引用多个术语，这些术语应被定义为具有以下含义。

除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。