[go: up one dir, main page]

RU2773286C2 - Part protected with surrounding barrier - Google Patents

Part protected with surrounding barrier Download PDF

Info

Publication number
RU2773286C2
RU2773286C2 RU2020113538A RU2020113538A RU2773286C2 RU 2773286 C2 RU2773286 C2 RU 2773286C2 RU 2020113538 A RU2020113538 A RU 2020113538A RU 2020113538 A RU2020113538 A RU 2020113538A RU 2773286 C2 RU2773286 C2 RU 2773286C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
particles
inner layer
matrix
surrounding barrier
substrate
Prior art date
Application number
RU2020113538A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020113538A (en
RU2020113538A3 (en
Inventor
Люк БИЯНШИ
Хьюз Дани ЖУБЕР
Филипп Пико
Амар САБУНДЖИ
Original Assignee
Сафран
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1759326A external-priority patent/FR3072091B1/en
Application filed by Сафран filed Critical Сафран
Publication of RU2020113538A publication Critical patent/RU2020113538A/en
Publication of RU2020113538A3 publication Critical patent/RU2020113538A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2773286C2 publication Critical patent/RU2773286C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of protection of hot parts of gas turbine engines, such as combustion chamber walls or turbine rings, turbine nozzle blades or turbine working blades, for aircraft engines or industrial gas turbine engines. A part of a gas turbine engine contains substrate (20) made of composite material with a ceramic matrix or monolithic ceramic material, at least part of which, adjacent to surface (S) of substrate, is made of material containing silicon; coupling sublayer (30) located on surface (S) of substrate and containing silicon; surrounding barrier (40), which contains outer layer (42) of ceramic, covering coupling sublayer (30). Moreover, specified surrounding barrier (40) additionally contains self-healing inner layer (41) located between coupling sublayer (30) and outer layer (42). In this case, specified inner layer (41) contains a matrix, in which particles forming silicon dioxide are dispersed. Moreover, the specified particles can generate a phase to tighten cracks of the matrix in the presence of oxygen. The inner layer has a volumetric particle content ranging from 20% to 40%. A method for manufacturing the specified part includes stages of: applying coupling sublayer (30) containing silicon to surface (S) of substrate (20); applying inner layer (41) of surrounding barrier (40) to coupling sublayer (30); applying outer layer (42) of surrounding barrier (40) to inner layer (41), while specified outer layer (42) is made of ceramics.
EFFECT: reduction in corrosion of material, which affects the service life.
9 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Данное изобретение относится к общей области защиты от коррозии деталей из композиционного материала с керамической матрицей (СМС).This invention relates to the general field of corrosion protection of ceramic matrix composite (CMC) parts.

Более конкретной областью применения изобретения является защита деталей из композиционного материала с керамической матрицей (СМС), являющихся горячими деталями газотурбинных двигателей, такими как стенки камеры сгорания или турбинные кольца, сопловые лопатки турбины или рабочие лопатки турбины, для авиационных двигателей или промышленных газотурбинных установок. A more specific field of application of the invention is the protection of ceramic matrix composite (CMC) parts that are hot parts of gas turbine engines, such as combustion chamber walls or turbine rings, turbine nozzle vanes or turbine rotor blades, for aircraft engines or industrial gas turbine installations.

Уровень техникиState of the art

В случае таких газотурбинных двигателей стремление повысить КПД и уменьшить загрязняющие выбросы заставляет предусматривать все более высокие температуры в камерах сгорания.In the case of such gas turbine engines, the desire to increase efficiency and reduce polluting emissions makes it necessary to envisage ever higher temperatures in the combustion chambers.

По этой причине было предложено заменить металлические материалы материалами СМС, в частности, для стенок камер сгорания или турбинных колец. Действительно, как известно, материалы СМС одновременно имеют хорошие механические свойства, позволяющие использовать их для изготовления конструктивных элементов, и способность сохранять эти свойства при высоких температурах. Материалы СМС содержат волокнистое усиление из жаростойких волокон, как правило, из углерода или из керамики, которое уплотняют керамической матрицей, например, из SiC.For this reason, it has been proposed to replace metallic materials with CMC materials, in particular for the walls of combustion chambers or turbine rings. Indeed, as is known, CMC materials simultaneously have good mechanical properties, allowing them to be used for the manufacture of structural elements, and the ability to maintain these properties at high temperatures. CMC materials contain a fibrous reinforcement of heat-resistant fibers, typically carbon or ceramic, which is compacted with a ceramic matrix, such as SiC.

В условиях работы авиационных турбин, то есть при высокой температуре в окислительной и влажной среде, материалы СМС являются чувствительными к явлению коррозии. Коррозия материала СМС является следствием окисления SiC с образованием диоксида кремния, который в присутствии водяного пара улетучивается в виде гидроксидов кремния Si(OH)4. Явления коррозии приводят к ухудшению свойств материала СМС и влияют на срок его службы.Under the conditions of operation of aircraft turbines, that is, at high temperature in an oxidizing and humid environment, CMC materials are susceptible to the phenomenon of corrosion. The corrosion of the CMC material is a consequence of the oxidation of SiC with the formation of silicon dioxide, which in the presence of water vapor volatilizes in the form of silicon hydroxides Si(OH) 4 . Corrosion phenomena lead to deterioration of the properties of the CMC material and affect its service life.

Чтобы ограничить это ухудшение во время работы, на поверхности материалов СМС было предусмотрено выполнение окружающих барьерных покрытий. Такое известное решение представлено на фиг. 1.In order to limit this degradation during operation, surrounding barrier coatings have been provided on the surface of the CMC materials. Such a known solution is shown in Fig. one.

Как показано на фиг. 1, подложка 1 из композиционного материала с керамической матрицей (СМС) покрыта соединительным слоем 2 из кремния, при этом указанный соединительный слой 2, в свою очередь, покрыт окружающим барьером 3, который может быть слоем силиката редкоземельного металла. Во время работы газотурбинного двигателя между соединительным слоем 2 из кремния и окружающим барьером 3 образуется защитный слой 2а диоксида кремния.As shown in FIG. 1, a ceramic matrix composite (CMC) substrate 1 is coated with a bonding layer 2 of silicon, said bonding layer 2 in turn being coated with a surrounding barrier 3, which may be a rare earth metal silicate layer. During operation of the gas turbine engine, a protective layer 2a of silicon dioxide is formed between the bonding layer 2 of silicon and the surrounding barrier 3 .

Соединительный слой 2 позволяет, с одной стороны, улучшить сцепление окружающего барьера 3 и, с другой стороны, сформировать во время работы защитный слой 2а диоксида кремния, низкая проницаемость которого по отношению к кислороду позволяет ему участвовать в защите подложки 1 из СМС против окисления.The bonding layer 2 makes it possible, on the one hand, to improve the adhesion of the surrounding barrier 3 and, on the other hand, to form during operation a protective layer 2a of silicon dioxide, whose low oxygen permeability allows it to participate in the protection of the CMC substrate 1 against oxidation.

Что касается окружающего барьера 3, то он позволяет ограничить распространение водяного пара в сторону защитного слоя 2а диоксида кремния, полученного при окислении кремния в соединительном слое 2, и, следовательно, ограничить ухудшение его свойств.With regard to the surrounding barrier 3, it makes it possible to limit the spread of water vapor towards the protective layer 2a of silicon dioxide obtained by oxidizing silicon in the bonding layer 2, and therefore to limit the deterioration of its properties.

Однако проблема этого известного решения состоит в том, что доступность защитного слоя 2а диоксида кремния для водяного пара и воздуха локально является очень переменчивой.However, a problem with this known solution is that the availability of the silica protective layer 2a to water vapor and air locally is very variable.

Это перепады локальной доступности связаны, в частности, с локальными изменениями плотности окружающего барьера 3, извилистости сети микротрещин и пор в окружающем барьере, которые отвечают за приоритетное прохождение кислорода, и с локальной разнородностью композиции или в кристаллической решетке окружающего барьера 3.These differences in local availability are associated, in particular, with local changes in the density of the surrounding barrier 3, the tortuosity of the network of microcracks and pores in the surrounding barrier, which are responsible for the priority passage of oxygen, and with local heterogeneity of the composition or in the crystal lattice of the surrounding barrier 3.

Эти локальные различия доступности могут привести к локальным различиям толщины в защитном слое 2а диоксида кремния, потенциально приводящим к накоплению напряжений и к преждевременному разрушению детали от расслаивания.These local accessibility differences can lead to local thickness differences in the silica protective layer 2a, potentially leading to stress buildup and premature failure of the part from delamination.

Следовательно, существует потребность в новой системе защиты подложки из СМС против коррозии для увеличения срока службы деталей из СМС во время работы.Therefore, there is a need for a new system for protecting the CMC substrate against corrosion in order to increase the service life of CMC parts during operation.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Основная задача изобретения состоит в устранении вышеприведенных недостатков. Данная задача решена в детали, содержащей:The main objective of the invention is to eliminate the above disadvantages. This problem is solved in a detail containing:

- подложку, в которой по меньшей мере часть, смежная с поверхностью подложки, выполнена из материала, содержащего кремний;- a substrate, in which at least a part adjacent to the surface of the substrate is made of a material containing silicon;

- подслой сцепления, находящийся на поверхности подложки и содержащий кремний,- adhesion sublayer located on the surface of the substrate and containing silicon,

- окружающий барьер, который содержит наружный слой из керамики, покрывающий подслой сцепления,- a surrounding barrier, which contains an outer layer of ceramic covering the adhesion sublayer,

при этом указанный окружающий барьер дополнительно содержит самозаживляющийся внутренний слой, расположенный между подслоем сцепления и наружным слоем, при этом указанный внутренний слой содержит матрицу, в которой диспергированы частицы, образующие диоксид кремния, причем эти частицы могут генерировать фазу для затягивания трещин матрицы в присутствии кислорода.wherein said surrounding barrier further comprises a self-healing inner layer located between the adhesion sublayer and the outer layer, wherein said inner layer contains a matrix in which particles forming silicon dioxide are dispersed, and these particles can generate a phase for tightening matrix cracks in the presence of oxygen.

Преимуществом такого внутреннего слоя окружающего барьера является то, что, с одной стороны, он уменьшает количество воды и воздуха, доходящее до подслоя сцепления, и, с другой стороны, уменьшает разнородность в количестве воды и воздуха, проходящем через окружающий барьер.The advantage of such an inner layer of the surrounding barrier is that, on the one hand, it reduces the amount of water and air reaching the adhesion sublayer, and, on the other hand, it reduces the heterogeneity in the amount of water and air passing through the surrounding barrier.

Действительно, поскольку частицы являются частицами, образующими диоксид кремния, то есть образуют при своем окислении диоксид кремния (SiO2), указанные частицы, диспергированные в матрице внутреннего слоя, реагируют при контакте с кислородом, образуя фазу затягивания, которая герметизирует указанный внутренний слой. Частицы содержат кремний.Indeed, since the particles are silica-forming particles, that is, they form silicon dioxide (SiO 2 ) upon their oxidation, said particles dispersed in the matrix of the inner layer react upon contact with oxygen to form a pull-in phase which seals said inner layer. The particles contain silicon.

Кроме того, такая реакция частиц с кислородом расходует часть воды и воздуха, проходящую через внутренний слой окружающего барьера, что ограничивает количество воздуха и воды, переходящее в подслой сцепления, и снижает разнородность.In addition, this reaction of particles with oxygen consumes some of the water and air passing through the inner layer of the surrounding barrier, which limits the amount of air and water that passes into the adhesion sublayer and reduces heterogeneity.

Кроме того, частицы внутреннего слоя могут включать в себя керамические частицы, предпочтительно частицы карбида кремния или нитрида кремния, или МАХ фазы, содержащей кремний, или смесь таких частиц.In addition, the particles of the inner layer may include ceramic particles, preferably particles of silicon carbide or silicon nitride, or MAX phase containing silicon, or a mixture of such particles.

Частицы внутреннего слоя могут также включать в себя металлические частицы или предпочтительно частицы элемента кремния Si, или силицида металла, или смесь таких частиц.The particles of the inner layer may also include metal particles, or preferably particles of silicon element Si or metal silicide, or a mixture of such particles.

Согласно возможному отличительному признаку, частицы внутреннего слоя имеют средний размер, меньший или равный 5 мкм и предпочтительно меньший или равный 2 мкм.According to a possible feature, the particles of the inner layer have an average size less than or equal to 5 μm and preferably less than or equal to 2 μm.

Под «средним размером» следует понимать размер, задаваемый статистическим гранулометрическим распределением для половины популяции и называемый D50.Under the "average size" should be understood the size given by the statistical particle size distribution for half of the population and called D50.

Кроме того, внутренний слой может иметь объемное содержание частиц, превышающее или равное 5% и меньшее 50% и предпочтительно составляющее от 20% до 40%.In addition, the inner layer may have a particle volume content greater than or equal to 5% and less than 50%, and preferably between 20% and 40%.

Согласно дополнительному отличительному признаку, внутренний слой имеет толщину, составляющую от 10 мкм до 300 мкм и предпочтительно от 100 мкм до 200 мкм.According to a further feature, the inner layer has a thickness of 10 µm to 300 µm and preferably 100 µm to 200 µm.

Кроме того, матрица внутреннего слоя может быть выполнена из силиката, предпочтительно из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла, или из алюмосиликата, такого как муллит, или из кордиерита. In addition, the matrix of the inner layer may be made of silicate, preferably rare earth metal monosilicate or disilicate, or aluminum silicate such as mullite, or cordierite.

Согласно другому отличительному признаку, матрица внутреннего слоя и наружный слой выполнены из одного и того же материала.According to another feature, the matrix of the inner layer and the outer layer are made of the same material.

Вторым объектом изобретения является способ изготовления детали согласно любому из предыдущих признаков, содержащий этапы:The second object of the invention is a method for manufacturing a part according to any of the previous features, comprising the steps:

- нанесения подслоя сцепления, содержащего кремний, на поверхность подложки;- applying an adhesion sublayer containing silicon to the surface of the substrate;

- нанесения внутреннего слоя окружающего барьера на подслой сцепления;- applying the inner layer of the surrounding barrier on the adhesion sublayer;

- нанесения наружного слоя окружающего барьера на внутренний слой, при этом указанный наружный слой выполняют из керамики.- applying the outer layer of the surrounding barrier to the inner layer, said outer layer being made of ceramic.

Согласно дополнительному отличительному признаку, нанесение внутреннего слоя осуществляют посредством плазменного напыления, при котором материал, предназначенный для формирования частиц, вводят в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде.According to a further feature, the deposition of the inner layer is carried out by means of plasma spraying, in which the material to form particles is introduced into the plasma jet as a suspension in a liquid medium.

Кроме того, материал, предназначенный для формирования матрицы внутреннего слоя, вводят в плазменную струю в виде порошка.In addition, the material intended to form the matrix of the inner layer is introduced into the plasma jet in the form of a powder.

Согласно другому отличительному признаку, материал, предназначенный для формирования матрицы внутреннего слоя, вводят в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде.According to another feature, the material to form the matrix of the inner layer is introduced into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют неограничивающий пример осуществления. На представленных фигурах:Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, which illustrate a non-limiting exemplary embodiment. In the figures shown:

на фиг. 1 показано известное решение выполнения окружающего барьера;in fig. 1 shows a known solution for the implementation of the surrounding barrier;

на фиг. 2 показана деталь согласно варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;in fig. 2 shows a detail according to an embodiment of the invention, a sectional view;

на фиг. 3 детально показан внутренний слой окружающего барьера;in fig. 3 shows the inner layer of the surrounding barrier in detail;

на фиг. 4 представлен первый возможный вариант осуществления нанесения внутреннего слоя окружающего барьера;in fig. 4 shows a first possible embodiment of applying the inner layer of the surrounding barrier;

на фиг. 5 представлен второй возможный вариант осуществления нанесения внутреннего слоя окружающего барьера;in fig. 5 shows a second possible embodiment for applying an inner layer of a surrounding barrier;

на фиг. 6 представлен третий возможный вариант осуществления нанесения внутреннего слоя окружающего барьера;in fig. 6 shows a third possible embodiment of applying an inner layer of the surrounding barrier;

на фиг. 7 схематично представлены различные этапы способа изготовления согласно варианту осуществления изобретения.in fig. 7 schematically shows the various steps of the manufacturing method according to an embodiment of the invention.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

В нижеследующем подробном описании предусмотрено формирование окружающего барьера на подложке из материала СМС, содержащего кремний. Вместе с тем, изобретение можно применять для подложек из монолитного жаростойкого материала, содержащего кремний и, в целом, для подложек, в которых по меньшей мере часть, смежная с наружной поверхностью подложки, выполнена из жаростойкого материала (композитного или монолитного). Так, изобретение относится к защите жаростойких материалов, состоящих из жаростойкой керамики, например, из карбида кремния SiC или нитрида кремния Si3N4, и более конкретно к защите жаростойких композиционных материалов, таких как композиционные материалы с керамической матрицей (СМС), содержащие кремний, например, материалов СМС с матрицей по меньшей мере частично из SiC.The following detailed description provides for the formation of a surrounding barrier on a silicon-containing CMC material substrate. However, the invention can be applied to substrates of a monolithic refractory material containing silicon and, in general, to substrates in which at least a portion adjacent to the outer surface of the substrate is made of a refractory material (composite or monolithic). Thus, the invention relates to the protection of heat-resistant materials consisting of heat-resistant ceramics, for example, silicon carbide SiC or silicon nitride Si 3 N 4 , and more specifically to the protection of heat-resistant composite materials, such as ceramic matrix composite materials (CMC) containing silicon eg CMC materials with a matrix at least partially of SiC.

Как показано на фиг. 2, заявленная деталь 10 содержит подложку 20, имеющую поверхность S. Подложка 20 содержит кремний по меньшей мере на части, смежной с поверхностью S. Деталь 10 может быть турбинным кольцом газотурбинного двигателя.As shown in FIG. 2, the claimed member 10 comprises a substrate 20 having a surface S. The substrate 20 contains silicon in at least a portion adjacent to the surface S. The member 10 may be a turbine ring of a gas turbine engine.

Подложка 20 может быть выполнена из материала СМС, содержащего кремний, а также волокнистое усиление, которое может быть выполнено из волокон углерода (С) или из керамических волокон, например, из волокон SiC или из волокон, в основном образованных SiC, включая волокна из Si-C-О или Si-C-О-N, то есть содержащие также кислород и, возможно, азот. Такие волокна производятся компанией Nippon Carbon под названием “Nicalon” или Hi-Nicalon”, или “Hi-Nicalon Type-S”, или компанией Ube Industries под названием “Tyranno-ZMI”. Керамические волокна могут быть покрыты тонким межфазным слоем из пиролизного углерода (РуС), из нитрида бора (BN) или из углерода, легированного бором (ВС, при 5-20 атом. % В, остальное составляет С).The substrate 20 may be made of a CMC material containing silicon, as well as a fibrous reinforcement, which may be made of carbon (C) fibers or ceramic fibers, for example, SiC fibers or fibers mainly formed by SiC, including Si fibers. -C-O or Si-C-O-N, that is, containing also oxygen and possibly nitrogen. Such fibers are manufactured by Nippon Carbon under the name “Nicalon” or Hi-Nicalon”, or “Hi-Nicalon Type-S”, or by Ube Industries under the name “Tyranno-ZMI”. Ceramic fibers can be coated with a thin interfacial layer of pyrolysis carbon (RuC), boron nitride (BN), or boron-doped carbon (BC, at 5-20 atom.% B, the rest is C).

Волокнистое усиление уплотняют матрицей, которая образована полностью или по меньшей мере в своей наружной фазе материалом, содержащим кремний, таким как соединение кремния, например, SiC, или третичная система Si-B-C. Под наружной фазой матрицы следует понимать фазу матрицы, формируемую в последнюю очередь и наиболее удаленную от волокон усиления. Так, матрица может состоять из нескольких фаз разной природы, например, может представлять собой:The fibrous reinforcement is densified by a matrix which is formed wholly or at least in its outer phase by a silicon-containing material such as a silicon compound, for example SiC, or a Si-B-C tertiary system. Under the outer phase of the matrix should be understood as the phase of the matrix, formed last and the most remote from the reinforcement fibers. So, the matrix can consist of several phases of different nature, for example, it can be:

смешанную матрицу С-SiC (при этом SiC находится с наружной стороны), илиa mixed C-SiC matrix (with SiC on the outside), or

последовательную матрицу с чередованием фаз SiC и матричных фаз меньшей жесткости, например, из пиролизного углерода (РуС), нитрида бора (BN) или углерода, легированного бором (ВС), с терминальной матричной фазой из SiC, илиa sequential matrix with alternating phases of SiC and matrix phases of less rigidity, for example, from pyrolysis carbon (PyC), boron nitride (BN) or carbon doped with boron (BC), with a terminal matrix phase of SiC, or

самозаживляющуюся матрицу с матричными фазами из карбида бора (В4С) или из третичной системы Si-B-C, возможно со свободным углеродом (В4С + С, Si-B-C + C) и с терминальной фазой Si-B-C или SiC.self-healing matrix with matrix phases of boron carbide (B 4 C) or from the tertiary Si-BC system, optionally with free carbon (B 4 C + C, Si-BC + C) and with a Si-BC or SiC terminal phase.

Матрица может быть по меньшей мере частично получена посредством CVI, что само по себе известно. В варианте матрица может быть по меньшей мере частично получена жидким способом (пропитка смолой, являющейся исходным веществом матрицы, и трансформация посредством поперечного сшивания и пиролиза, при этом процесс может повторяться), или посредством инфильтрации кремния в расплавленном состоянии (способ “Melt-Infiltration”). В этом последнем случае порошок вводят в волокнистое усиление, которое может быть предварительно уплотнено, причем этот порошок может быть порошком углерода и, возможно, керамики, и затем производят инфильтрацию металлической композиции на основе кремния в расплавленном состоянии для получения матрицы типа SiC-Si.The matrix can be at least partially obtained by CVI, which is known in itself. In a variant, the matrix can be at least partially obtained by a liquid method (impregnation with resin, which is the starting material of the matrix, and transformation by cross-linking and pyrolysis, while the process can be repeated), or by infiltration of silicon in a molten state ("Melt-Infiltration" method). ). In this latter case, the powder is introduced into the fibrous reinforcement, which may be pre-compacted, which powder may be carbon and possibly ceramic powder, and then infiltrated with a silicon-based metal composition in the molten state to obtain a matrix of the SiC-Si type.

Содержащий кремний подслой 30 сцепления находится на подложке 20. Подслой 30 сцепления входит в контакт с подложкой 20. Подслой 30 сцепления может состоять из кремния (элемент Si) или из муллита (3Al2O3.2SiO2). Во время работы подслой 30 сцепления окисляется и образует пассивирующий слой диоксида кремния (SiO2) (“Thermally Grown Oxide”).The silicon-containing adhesive sublayer 30 is on the substrate 20. The adhesive sublayer 30 comes into contact with the substrate 20. The adhesive sublayer 30 may be composed of silicon (element Si) or mullite (3Al2O3.2SiO2). During operation, the cohesive sublayer 30 oxidizes and forms a passivation layer of silicon dioxide (SiO 2 ) (“Thermally Grown Oxide”).

На подслое 30 сцепления находится окружающий барьер 40 для защиты указанного подслоя 30 сцепления и подложки 20. Окружающий барьер 40 содержит самозаживляющийся внутренний слой 41, расположенный на подслое 30 сцепления, и наружный слой 42 из керамики, находящийся на внутреннем слое 41. Внутренний слой 41 входит в контакт, с одной стороны, с подслоем 30 сцепления и, с другой стороны, с наружным слоем 42.On the adhesion sublayer 30 is a surrounding barrier 40 to protect said adhesion sublayer 30 and the substrate 20. The surrounding barrier 40 comprises a self-healing inner layer 41 located on the adhesion sublayer 30 and an outer ceramic layer 42 located on the inner layer 41. The inner layer 41 is included in contact, on the one hand, with the adhesion sublayer 30 and, on the other hand, with the outer layer 42.

Под самозаживляющимся материалом в данном случае следует понимать материал, образующий в присутствии кислорода стеклообразную композицию, которая, за счет перехода в пастообразное или текучее состояние в определенной области температур, способна затягивать трещины, появляющиеся внутри материала.A self-healing material in this case should be understood as a material that forms a glassy composition in the presence of oxygen, which, due to the transition to a pasty or fluid state in a certain temperature range, is able to tighten cracks that appear inside the material.

Как показано на фиг. 3, внутренний слой 41 содержит матрицу 41m, в которой диспергированы частицы 41р. Матрица 41m выполнена из материала, отличного от материала частиц 41р. Кроме того, матрица 41m содержит трещины 41f и другие поры.As shown in FIG. 3, the inner layer 41 contains a matrix 41m in which particles 41p are dispersed. The matrix 41m is made of a material different from that of the particles 41p. In addition, the matrix 41m contains cracks 41f and other pores.

Частицы 41р являются образующими диоксид кремния частицами, то есть способны генерировать фазу затягивания трещин 41f матрицы 41m в присутствии кислорода. В частности, частицы 41р могут генерировать фазу затягивания, когда температура превышает 800°С. Частицы 41р содержат кремний.The particles 41p are silica-forming particles, that is, capable of generating the crack-filling phase 41f of the matrix 41m in the presence of oxygen. In particular, the 41p particles can generate a pull-in phase when the temperature exceeds 800°C. The 41p particles contain silicon.

Действительно, во время работы потоки 51 воздуха и воды проходят через наружный слой 42 окружающего барьера 40 и доходят до внутреннего слоя 41 указанного окружающего барьера 40. Поскольку частицы 41р являются образующими диоксид кремния частицами, они реагируют с кислородом и образуют диоксид кремния (SiO2). Этот диоксид кремния, создаваемый частицами 41р, образует затягивающую фазу и за счет капиллярности заполняет трещины 41f и другие поры матрицы 41m, герметизируя, таким образом, внутренний слой 41 и ограничивая прохождение потоков 51 воздуха и воды через указанный внутренний слой 41. Такая реакция самовосстановления внутреннего слоя 41 обеспечивает герметизацию указанного внутреннего слоя 41 при контакте с потоками 51 воздуха и воды, что позволяет ограничить количество воздуха и воды, которое достигает подслоя 30 сцепления через выходящие потоки 52.Indeed, during operation, air and water flows 51 pass through the outer layer 42 of the environmental barrier 40 and reach the inner layer 41 of said environmental barrier 40. Since the particles 41p are silica-forming particles, they react with oxygen and form silicon dioxide (SiO 2 ) . This silica created by the particles 41p forms an entraining phase and fills the cracks 41f and other pores of the matrix 41m due to capillarity, thus sealing the inner layer 41 and restricting the passage of air and water flows 51 through said inner layer 41. Such a self-healing reaction of the internal The layer 41 seals said inner layer 41 in contact with the air and water streams 51, thereby limiting the amount of air and water that reaches the cohesive sublayer 30 through the outlet streams 52.

Кроме того, в дополнение к герметизации внутреннего слоя 41 за счет заполнения трещин 41f такой эффект самовосстановления обеспечивает расходование части воды и воздуха, что настолько же уменьшает количество воздуха и воды в выходящих потоках 52, которые достигают подслоя 30 сцепления.Moreover, in addition to sealing the inner layer 41 by filling the cracks 41f, this self-healing effect causes some of the water and air to be consumed, which also reduces the amount of air and water in the outflows 52 that reach the adhesion sublayer 30.

Кроме того, как показано на фиг. 3, количество воздуха и воды является разнородным в потоках 51, которые поступают на внутренний слой 41. Тот факт, что часть воды и воздуха расходуется при реакции частиц 41р, позволяет улучшить однородность выходящих потоков 52 воздуха и воды, которые поступают на подслой 30 сцепления. Такое получение однородности выходящих потоков 52 позволяет уменьшить локальные изменения толщины в защитном слое диоксида кремния, образуемом подслоем 30 сцепления, что снижает риск концентрации напряжений и раннего разрушения детали 10 от расслаивания.In addition, as shown in FIG. 3, the amount of air and water is heterogeneous in the streams 51 that enter the inner layer 41. The fact that part of the water and air is consumed by the reaction of the particles 41p improves the uniformity of the outgoing air and water streams 52 that enter the adhesion sublayer 30. This homogeneity of the exit streams 52 reduces local thickness variations in the protective layer of silicon dioxide formed by the adhesive sublayer 30, which reduces the risk of stress concentration and early failure of the part 10 from delamination.

Кроме того, в дополнение к реакции окисления частицы 41р могут корродировать в присутствии воды и воздуха и образовать газообразный HxSiyOz. Такая реакция коррозии частиц 41р тоже обеспечивает расходование воды и воздуха, что позволяет уменьшить количество воды и воздуха, попадающее на подслой 30 сцепления.Moreover, in addition to the oxidation reaction, the 41p particles can corrode in the presence of water and air and form gaseous H x Si y O z . This corrosion reaction of the particles 41p also consumes water and air, which reduces the amount of water and air entering the adhesion sublayer 30 .

Частицы 41р могут быть керамическими частицами. Предпочтительно частицы 41р являются частицами карбида кремния (SiC), частицами нитрида кремния (Si3N4) или частицами max фазы, содержащей кремний, или смесью таких частиц. В наиболее предпочтительные материалы входит карбид кремния.The 41p particles may be ceramic particles. Preferably, the particles 41p are silicon carbide (SiC) particles, silicon nitride (Si 3 N 4 ) particles or silicon-containing max phase particles, or a mixture of such particles. The most preferred materials include silicon carbide.

Частицы 41р могут быть также металлическими частицами. Предпочтительно частицы 41р являются частицами кремния (элемент Si), частицами металлического силицида или смесью таких частиц.The particles 41p can also be metal particles. Preferably, the particles 41p are silicon particles (element Si), metal silicide particles, or a mixture of such particles.

Предпочтительно частицы 41р имеют средний размер (D50), меньший или равный 5 мкм. Действительно, предпочтительно, чтобы частицы 41р имели средний размер, меньший или равный 5 мкм, так как это позволяет внутреннему слою 41 быть более реактивным для генерирования затягивающей фазы из SiO2 и для расходования воздуха и воды. Действительно, использование частиц небольшого размера позволяет увеличить свободную поверхность для реакции окисления и коррозии частиц 41р. Предпочтительно частицы 41р имеют средний размер, меньший или равный 2 мкм, например, составляющий от 0,1 мкм до 2 мкм, что еще больше повышает реактивность и эффективность внутреннего слоя 41.Preferably, the particles 41p have an average size (D50) of less than or equal to 5 µm. Indeed, it is preferred that the particles 41p have an average size of less than or equal to 5 μm, as this allows the inner layer 41 to be more reactive to generate the SiO 2 entrainment phase and to consume air and water. Indeed, the use of small particles makes it possible to increase the free surface for the oxidation reaction and corrosion of 41p particles. Preferably, the particles 41p have an average size less than or equal to 2 µm, for example, from 0.1 µm to 2 µm, which further enhances the reactivity and efficiency of the inner layer 41.

Как будет показано ниже, использование частиц, имеющих средний размер менее 5мкм, обеспечивается, в частности, при нанесении посредством плазменного напыления, где материал, предназначенный для получения частиц 41р, вводят жидким способом.As will be shown below, the use of particles having an average size of less than 5 μm is ensured, in particular, in the case of application by plasma spraying, where the material intended to obtain particles 41p is injected in a liquid way.

Предпочтительно внутренний слой 41 имеет объемное содержание частиц 41р, превышающее или равное 5% и меньшее (строго) 50%. С одной стороны, это обеспечивает лучшую реактивность внутреннего слоя 41 для генерирования фазы затягивания и расходования воды и воздуха, а также обеспечивает достаточный срок службы внутреннего слоя 41 и, с другой стороны, позволяет в достаточной степени сохранить свойства, обеспечиваемые матрицей 41m. Предпочтительно внутренний слой 41 имеет объемное содержание частиц 41р, составляющее от 20% до 40%.Preferably, the inner layer 41 has a volume content of particles 41p greater than or equal to 5% and less than (strictly) 50%. On the one hand, this ensures a better reactivity of the inner layer 41 for generating the draw-in phase and consuming water and air, and also ensures a sufficient service life of the inner layer 41, and, on the other hand, allows the properties provided by the matrix 41m to be sufficiently preserved. Preferably, the inner layer 41 has a volume content of particles 41p of 20% to 40%.

Предпочтительно матрица 41m выполнена из силиката и предпочтительно из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла или из алюмосиликата, такого как муллит, или из кордиерита. Следует отметить, что предпочтительно матрицу 41m не выполняют из алюмосиликата бария и стронция (BSAS), так как BSAS реагирует с диоксидом кремния. В предпочтительном варианте осуществления предусматривают матрицу 41m из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла. В предпочтительных версиях варианта осуществления, в котором матрица 41m выполнена из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла, предусматривают матрицу 41m из Y2Si2O7, RE2Si2O7 или RE2SiO5.Preferably, the matrix 41m is made of silicate, and preferably a rare earth metal monosilicate or disilicate, or an aluminosilicate such as mullite, or cordierite. It should be noted that preferably the matrix 41m is not made of barium strontium aluminosilicate (BSAS), since BSAS reacts with silica. In a preferred embodiment, a rare earth metal monosilicate or disilicate matrix 41m is provided. In preferred versions of the embodiment in which the matrix 41m is made of rare earth metal monosilicate or disilicate, a matrix 41m of Y 2 Si 2 O 7 , RE 2 Si 2 O 7 , or RE 2 SiO 5 is provided.

Внутренний слой 41 имеет толщину Е, которая может составлять от 10 мкм до 300мкм. Такая толщина позволяет внутреннему слою 41 выполнять свою роль защиты подслоя 30 сцепления. Кроме того, когда внутренний слой 41 имеет большую толщину, например, от 200 мкм до 300 мкм, он может самостоятельно обеспечивать функцию герметизации окружающего барьера 40 по отношению к воде и воздуху, при этом верхний слой 40 может выполнять только роль истираемого материала. Кроме того, толщина Е внутреннего слоя 41 предпочтительно составляет от 100 мкм до 200 мкм.The inner layer 41 has a thickness E which may be 10 µm to 300 µm. This thickness allows the inner layer 41 to fulfill its role of protecting the adhesion sublayer 30 . In addition, when the inner layer 41 has a large thickness, for example, 200 μm to 300 μm, it can independently provide the function of sealing the surrounding barrier 40 against water and air, while the upper layer 40 can only serve as an abradable material. In addition, the thickness E of the inner layer 41 is preferably 100 µm to 200 µm.

Наружный слой 42 окружающего барьера 40 выполнен из керамики. Наружный слой 42 может быть классическим слоем окружающего барьера. Наружный слой 42 может быть выполнен из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла, или из алюмосиликата, такого как муллит, или из алюмосиликата бария и стронция (BSAS), или же из кордиерита. The outer layer 42 of the surrounding barrier 40 is made of ceramic. The outer layer 42 may be a classic ambient barrier layer. The outer layer 42 may be made of a rare earth metal monosilicate or disilicate, or an aluminosilicate such as mullite, or barium strontium aluminosilicate (BSAS), or cordierite.

Предпочтительно, чтобы обеспечить лучшую механическую и химическую совместимость между внутренним слоем 41 и наружным слоем 42 окружающего барьера 40, матрицу 41m внутреннего слоя 41 и наружный слой 42 выполняют из одного материала. Такой признак является более предпочтительным, когда внутренний слой 41 и наружный слой 42 входят друг с другом в прямой контакт. Предпочтительно матрицу 41m внутреннего слоя 41 и наружный слой 42 выполняют из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла. Кроме того, наружный слой 42 может содержать наполнитель из волокон или включений в зависимости от свойств, которые необходимо придать указанному наружному слою 42.Preferably, in order to provide better mechanical and chemical compatibility between the inner layer 41 and the outer layer 42 of the surrounding barrier 40, the matrix 41m of the inner layer 41 and the outer layer 42 are made from the same material. Such a feature is more advantageous when the inner layer 41 and the outer layer 42 come into direct contact with each other. Preferably, the matrix 41m of the inner layer 41 and the outer layer 42 are made of rare earth metal monosilicate or disilicate. In addition, the outer layer 42 may contain a filler of fibers or inclusions, depending on the properties that you want to give the specified outer layer 42.

Окружающий барьер 40 может также содержать дополнительные слои, расположенные на наружном слое 42.The surrounding barrier 40 may also include additional layers located on the outer layer 42.

Как показано на фиг. 7, согласно возможному варианту осуществления, способ изготовления детали 10 содержит следующие этапы:As shown in FIG. 7, according to an exemplary embodiment, the method for manufacturing part 10 comprises the following steps:

- Е1: нанесение подслоя 30 сцепления, содержащего кремний, на поверхность S подложки 20;- E1: application of an adhesion sublayer 30 containing silicon on the surface S of the substrate 20;

- Е2: нанесение внутреннего слоя 41 окружающего барьера 40 на подслой 30 сцепления;- E2: application of the inner layer 41 of the surrounding barrier 40 on the underlayer 30 adhesion;

- Е3: нанесение наружного слоя 42 окружающего барьера 40 на внутренний слой 41, при этом указанный наружный слой 42 выполняют из керамики.- E3: applying the outer layer 42 of the surrounding barrier 40 to the inner layer 41, said outer layer 42 being made of ceramic.

Согласно предпочтительному варианту осуществления способа изготовления детали 10, нанесение внутреннего слоя 41 производят посредством плазменного напыления, при котором материал, предназначенный для формирования частиц 41р, диспергированных во внутреннем слое 41, вводят в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде.According to a preferred embodiment of the method for manufacturing part 10, the application of the inner layer 41 is carried out by plasma spraying, in which the material intended to form particles 41p dispersed in the inner layer 41 is introduced into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium.

Введение материала, предназначенного для формирования частиц 41р, в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде позволяет использовать частицы 41р с небольшим средним размером, в частности, со средним размером менее 5 мкм. Действительно, если частицы не вводить в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде, а например в виде порошка, частицы могут отскакивать от плазменной струи по причине их слишком малого размера, что затрудняет контроль нанесения внутреннего слоя 41.The introduction of the material intended to form particles 41p into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium allows the use of 41p particles with a small average size, in particular, with an average size of less than 5 μm. Indeed, if the particles are not introduced into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium, but for example in the form of a powder, the particles can bounce off the plasma jet due to their too small size, which makes it difficult to control the deposition of the inner layer 41.

Кроме того, введение материала, предназначенного для формирования частиц 41р, в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде обеспечивает более широкий выбор частиц 41р. Действительно, некоторые материалы, в частности, карбид кремния (SiC), могут лишь с трудом выдерживать введение в плазменную струю, и они подвергаются риску сублимации. Это затрудняет контроль нанесения внутреннего слоя 41 с частицами 41р таких материалов, в частности, карбида кремния (SiC). Введение частиц 41р в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде позволяет защитить материалы от плазменной струи, а также легче контролировать нанесение внутреннего слоя 41.In addition, the introduction of a material intended to form 41p particles into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium provides a wider choice of 41p particles. Indeed, some materials, notably silicon carbide (SiC), can only barely withstand being introduced into the plasma jet and are at risk of sublimation. This makes it difficult to control the deposition of the inner layer 41 with particles 41p of such materials, in particular silicon carbide (SiC). The introduction of particles 41p into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium makes it possible to protect materials from the plasma jet, and it is also easier to control the deposition of the inner layer 41.

Согласно первому возможному варианту осуществления для нанесения внутреннего слоя 41, показанному на фиг. 4, указанный внутренний слой 41 окружающего барьера 40 выполняют посредством плазменного напыления при помощи плазмотрона 60, который генерирует плазменную струю 61. Плазменное напыление можно производить при атмосферном давлении в воздухе.According to the first possible embodiment for applying the inner layer 41 shown in FIG. 4, said inner layer 41 of the surrounding barrier 40 is performed by plasma spraying using a plasma torch 60 which generates a plasma jet 61. Plasma spraying can be performed at atmospheric pressure in air.

Материал, предназначенный для формирования матрицы 41m внутреннего слоя 41, нагнетают в плазменную струю 61 при помощи форсунки 70 в виде порошка 71. Согласно примеру, порошок 71 может быть порошком Y2Si2O7 со средним размером 30 мкм.The material to form the matrix 41m of the inner layer 41 is injected into the plasma jet 61 by the nozzle 70 in the form of a powder 71. According to an example, the powder 71 may be a Y 2 Si 2 O 7 powder with an average size of 30 µm.

Материал, предназначенный для формирования частиц 41р внутреннего слоя 41, нагнетают в плазменную струю 61 при помощи форсунки 80 в виде суспензии 81 в жидкой среде. Согласно примеру, суспензия 81 может быть водной суспензией, содержащей 20мас. % частиц карбида кремния (SiC) со средним размером 1 мкм.The material to form the particles 41p of the inner layer 41 is injected into the plasma jet 61 by means of a nozzle 80 in the form of a suspension 81 in a liquid medium. According to the example, the suspension 81 may be an aqueous suspension containing 20 wt. % silicon carbide (SiC) particles with an average size of 1 μm.

В примере, представленном на фиг. 4, на подслое 30 сцепления формируют внутренний слой 41, содержащий матрицу 41m из Y2Si2O7 и частицы SiC. Объемное содержание частиц 41р в этом внутреннем слое 41 составляет 30%, и толщина Е указанного внутреннего слоя равна 150 мкм.In the example shown in FIG. 4, on the adhesion sublayer 30, an inner layer 41 is formed containing a matrix 41m of Y 2 Si 2 O 7 and SiC particles. The volume content of particles 41p in this inner layer 41 is 30%, and the thickness E of said inner layer is 150 µm.

Согласно второму варианту осуществления, показанному на фиг. 5, материал, предназначенный для получения матрицы 41m внутреннего слоя 41 нагнетают в плазменную струю не в виде порошка, а в виде суспензии 91 в жидкой среде, содержащей одновременно материал, предназначенный для формирования матрицы 41m, и материал, предназначенный для формирования частиц 41р. Эту суспензию 91 нагнетают в плазменную струю 61 при помощи единой форсунки 90.According to the second embodiment shown in FIG. 5, the material intended to form the matrix 41m of the inner layer 41 is injected into the plasma jet not in the form of a powder, but in the form of a suspension 91 in a liquid medium containing both the material intended to form the matrix 41m and the material intended to form particles 41p. This suspension 91 is injected into the plasma jet 61 using a single nozzle 90.

Согласно примеру, суспензия 91 является водной суспензией, содержащей 20 мас. % наполнителя из материалов, предназначенных для получения матрицы 41m и частиц 41р. Пропорцию двух материалов в смеси рассчитывают таким образом, чтобы объемное содержание частиц 41р во внутреннем слое 41 составляло 30%. Суспензия 91 содержит частицы Y2Si2O7 со средним размером 30 мкм, которые предназначены для формирования матрицы 41m (которая, таким образом, будет состоять из Y2Si2O7), и частицы SiC со средним размером 1 мкм, которые предназначены для получения частиц 41р (которые таким образом, будут представлять собой частицы SiC). Полученный внутренний слой 41 имеет толщину Е 150 мкм.According to the example, suspension 91 is an aqueous suspension containing 20 wt. % filler from materials intended to obtain a matrix 41m and particles 41p. The proportion of the two materials in the mixture is calculated so that the volume content of particles 41p in the inner layer 41 is 30%. Suspension 91 contains Y 2 Si 2 O 7 particles with an average size of 30 µm, which are intended to form the matrix 41m (which will therefore consist of Y 2 Si 2 O 7 ), and SiC particles with an average size of 1 µm, which are intended to obtain 41p particles (which would thus be SiC particles). The resulting inner layer 41 has a thickness E of 150 µm.

Согласно третьему варианту осуществления, показанному на фиг. 6, материал, предназначенный для формирования матрицы 41m, и материал, предназначенный для формирования частиц 41р, нагнетают в плазменную струю 61 не в одной суспензии, а в двух разных суспензиях 101а и 101b.According to the third embodiment shown in FIG. 6, the material to form the matrix 41m and the material to form the particles 41p are injected into the plasma jet 61 not in the same suspension, but in two different suspensions 101a and 101b.

Первая суспензия 101а является водной суспензией, содержащей 20 мас. % частиц Y2Si2O7 для получения матрицы 41m, которые имеют средний размер 5 мкм. Первую суспензию 101а нагнетают в плазменную струю 61 через первую форсунку 100а.The first suspension 101a is an aqueous suspension containing 20 wt. % particles of Y 2 Si 2 O 7 to obtain a matrix of 41m, which have an average size of 5 μm. The first suspension 101a is injected into the plasma jet 61 through the first nozzle 100a.

Вторая суспензия 101а является водной суспензией, содержащей 20 мас. % частиц SiC для получения частиц 41р, причем эти частицы имеют средний размер 1 мкм. Вторую суспензию 101b нагнетают в плазменную струю 61 через вторую форсунку 100b. Полученный внутренний слой 41 имеет толщину Е 150 мкм.The second suspension 101a is an aqueous suspension containing 20 wt. % SiC particles to obtain particles 41p, and these particles have an average size of 1 μm. The second suspension 101b is injected into the plasma jet 61 through the second nozzle 100b. The resulting inner layer 41 has a thickness E of 150 µm.

Выражение «составляет от… до…» необходимо понимать как «включая пределы».The expression "ranges from ... to..." must be understood as "including limits".

Claims (16)

1. Деталь (10) газотурбинного двигателя, содержащая:1. Detail (10) of a gas turbine engine, containing: - подложку (20), выполненную из композиционного материала с керамической матрицей или монолитного керамического материала, по меньшей мере часть которой, смежная с поверхностью (S) подложки, выполнена из материала, содержащего кремний,- a substrate (20) made of a composite material with a ceramic matrix or a monolithic ceramic material, at least part of which, adjacent to the surface (S) of the substrate, is made of a material containing silicon, - подслой (30) сцепления, расположенный на поверхности (S) подложки и содержащий кремний,- adhesion sublayer (30) located on the surface (S) of the substrate and containing silicon, - окружающий барьер (40), который содержит наружный слой (42) из керамики, покрывающий подслой (30) сцепления,- surrounding barrier (40), which contains an outer layer (42) of ceramics, covering the sublayer (30) of adhesion, отличающаяся тем, что указанный окружающий барьер (40) дополнительно содержит самозаживляющийся внутренний слой (41), расположенный между подслоем (30) сцепления и наружным слоем (42), при этом указанный внутренний слой (41) содержит матрицу (41m), в которой диспергированы частицы (41р), образующие диоксид кремния, причем эти частицы (41р) могут генерировать фазу для затягивания трещин (41f) матрицы (41m) в присутствии кислорода, при этом внутренний слой имеет объемное содержание частиц (41р), составляющее от 20% до 40%.characterized in that said surrounding barrier (40) further comprises a self-healing inner layer (41) located between the adhesion sublayer (30) and outer layer (42), wherein said inner layer (41) contains a matrix (41m) in which are dispersed particles (41p) forming silicon dioxide, and these particles (41p) can generate a phase for tightening cracks (41f) of the matrix (41m) in the presence of oxygen, while the inner layer has a volume content of particles (41p) ranging from 20% to 40 %. 2. Деталь (10) по п. 1, в которой частицы (41р) внутреннего слоя (41) включают в себя керамические частицы, предпочтительно частицы карбида кремния, или нитрида кремния, или фазы МАХ, содержащей кремний, или смесь таких частиц.2. Part (10) according to claim 1, in which the particles (41p) of the inner layer (41) include ceramic particles, preferably particles of silicon carbide or silicon nitride, or phase MAX containing silicon, or a mixture of such particles. 3. Деталь (10) по п. 1 или 2, в которой частицы (41р) внутреннего слоя (41) включают в себя металлические частицы, или частицы элемента кремния Si, или силицида металла, или смесь таких частиц.3. Part (10) according to claim 1 or 2, in which the particles (41p) of the inner layer (41) include metal particles, or particles of silicon element Si, or metal silicide, or a mixture of such particles. 4. Деталь (10) по любому из пп. 1-3, в которой частицы внутреннего слоя имеют средний размер, меньший или равный 5 мкм и предпочтительно меньший или равный 2 мкм.4. Item (10) according to any one of paragraphs. 1-3, in which the particles of the inner layer have an average size less than or equal to 5 μm and preferably less than or equal to 2 μm. 5. Деталь (10) по любому из пп. 1-4, в которой внутренний слой имеет толщину, составляющую от 10 мкм до 300 мкм и предпочтительно от 100 мкм до 200 мкм.5. Item (10) according to any one of paragraphs. 1-4, wherein the inner layer has a thickness of 10 µm to 300 µm and preferably 100 µm to 200 µm. 6. Деталь (10) по любому из пп. 1-5, в которой матрица внутреннего слоя выполнена из силиката, предпочтительно из моносиликата или дисиликата редкоземельного металла, или из алюмосиликата, такого как муллит, или из кордиерита.6. Item (10) according to any one of paragraphs. 1-5, in which the matrix of the inner layer is made of silicate, preferably rare earth metal monosilicate or disilicate, or aluminum silicate such as mullite, or cordierite. 7. Деталь (10) по любому из пп. 1-6, в которой матрица внутреннего слоя и наружный слой выполнены из одного и того же материала.7. Item (10) according to any one of paragraphs. 1-6, in which the matrix of the inner layer and the outer layer are made of the same material. 8. Способ изготовления детали (10) согласно любому из пп. 1-7, включающий этапы:8. Method for manufacturing parts (10) according to any one of paragraphs. 1-7, including steps: - (Е1) нанесения подслоя (30) сцепления, содержащего кремний, на поверхность (S) подложки (20);- (E1) applying an adhesion sublayer (30) containing silicon to the surface (S) of the substrate (20); - (Е2) нанесения внутреннего слоя (41) окружающего барьера (40) на подслой (30) сцепления;- (E2) applying the inner layer (41) of the surrounding barrier (40) on the sublayer (30) adhesion; - (Е3) нанесения наружного слоя (42) окружающего барьера (40) на внутренний слой (41), при этом указанный наружный слой (42) выполняют из керамики.- (E3) applying the outer layer (42) of the surrounding barrier (40) to the inner layer (41), while said outer layer (42) is made of ceramic. 9. Способ по п. 8, в котором нанесение внутреннего слоя (41) осуществляют посредством плазменного напыления, при котором материал, предназначенный для формирования частиц, вводят в плазменную струю в виде суспензии в жидкой среде.9. The method according to claim 8, in which the application of the inner layer (41) is carried out by plasma spraying, in which the material intended to form particles is introduced into the plasma jet in the form of a suspension in a liquid medium.
RU2020113538A 2017-10-05 2018-10-03 Part protected with surrounding barrier RU2773286C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759326 2017-10-05
FR1759326A FR3072091B1 (en) 2017-10-05 2017-10-05 ROOM PROTECTED BY AN ENVIRONMENTAL BARRIER
PCT/FR2018/052439 WO2019069023A1 (en) 2017-10-05 2018-10-03 Component protected by an environmental barrier

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020113538A RU2020113538A (en) 2021-10-15
RU2020113538A3 RU2020113538A3 (en) 2021-11-24
RU2773286C2 true RU2773286C2 (en) 2022-06-01

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2189504A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-26 Rolls-Royce Corporation Reinforced oxide coatings
RU2436868C2 (en) * 2006-04-04 2011-12-20 Снекма Пропюльсьон Солид Protected from corrosion component of composite material with ceramic matrix containing silicon
RU2519250C2 (en) * 2008-12-24 2014-06-10 Снекма Пропюльсьон Солид Barrier for protection against environment for heat-resistant silicon-containing substrate
EP2918698A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-16 General Electric Company Compositions and methods for thermal spraying a hermetic rare earth environmental barrier coating

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2436868C2 (en) * 2006-04-04 2011-12-20 Снекма Пропюльсьон Солид Protected from corrosion component of composite material with ceramic matrix containing silicon
EP2189504A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-26 Rolls-Royce Corporation Reinforced oxide coatings
RU2519250C2 (en) * 2008-12-24 2014-06-10 Снекма Пропюльсьон Солид Barrier for protection against environment for heat-resistant silicon-containing substrate
EP2918698A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-16 General Electric Company Compositions and methods for thermal spraying a hermetic rare earth environmental barrier coating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PETER GREIL. Generic principles of crack-healing ceramics, Journal of Advanced Ceramics, 01.12.2012, Part 1, N 4, p. 249 - 267. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11465943B2 (en) Component protected by an environmental barrier
US12146224B2 (en) Oxidation resistant bond coat layers, processes for coating articles, and their coated articles
CN106927866B (en) Article with enhanced temperature capability
US8658255B2 (en) Methods for making environmental barrier coatings and ceramic components having CMAS mitigation capability
US8658291B2 (en) CMAS mitigation compositions, environmental barrier coatings comprising the same, and ceramic components comprising the same
US7595114B2 (en) Environmental barrier coating for a component and method for fabricating the same
US11713283B2 (en) Part comprising a substrate and an environmental barrier
WO2014150380A1 (en) Recession resistant ceramic matrix composites and environmental barrier coatings
CN110198920B (en) Component comprising a substrate and an environmental barrier
JP2020100544A (en) Ebc with mullite bondcoat having non-oxide silicon ceramic
RU2773286C2 (en) Part protected with surrounding barrier
CN118159508B (en) Environmental Isolation for Substrates Containing Free Silicon
BR112020006410B1 (en) COMPONENT AND PROCESS FOR MANUFACTURING A COMPONENT