[发明专利]具有保护性涂层的制品和方法

说明书

技术领域

[0001]本发明一般地涉及具有保护性涂层的制品。

背景技术

[0002]在各种应用中，如在涡轮叶片或喷嘴气翼(nozzle airfoil)应用中，金属、陶瓷和/或陶瓷复合材料可以用于向基材上提供保护性涂层(如用于隔热)。然而，这样的材料可能具有在特定材料(如某些金属材料)上的低粘合力，这可以导致剥落和/或故障。另外，陶瓷和/或陶瓷复合材料可能由于因为材料的脆性而形成裂缝并且随后裂缝增长而损坏。

[0003]因此，存在着对用于向需要这样的保护的基材提供保护性涂层如金属或陶瓷隔热的改进方法的需求。

发明内容

[0004]本发明提供一种制品，其包括基材，该基材具有第一表面、从第一表面延伸的多个元件和设置在多个元件的至少一部分之间、在多个元件的至少一部分上或两者的保护性涂层。所述多个元件与所述基材整合。

[0005]本发明还提供了一种用于将保护性涂层施加到包括具有第一表面的基材的制品上的方法。该方法包括提供从第一表面延伸的多个元件和将保护性涂层设置在多个元件的至少一部分之间、在多个元件的至少一部分上或两者。所述多个元件与所述基材整合。

[0006]本发明的其它目的、特征和益处将由以下详细说明、附图和权利要求显而易见。

附图说明

[0007]图1举例说明了涡轮叶片气翼的正视图，其包括根据本发明的实施方案制造的多个元件。

[0008]图2A-2B举例说明多部分的涡轮叶片气翼的横剖面图，其包括在第一表面上的多个元件和设置在所述多个元件上和之间的保护性涂层，这些是根据本发明的实施方案实现的。

[0009]图3举例说明了根据本发明的实施方案的用于将保护性涂层施加到制品的方法。

部件列表

10涡轮叶片气翼

12基材

14多个元件

16涡轮叶片气翼的一部分

18基材

22第一表面

20a多个元件

20b多个元件

24a保护性涂层

24b保护性涂层

具体实施方式

[0010]如上所概述的，本发明包括一种制品和一种将保护性涂层施加到制品上的方法。制品的实施方案和用于将保护性涂层施加到制品上的方法的实施方案在下文进行描述并且在图1-3中进行举例说明。尽管参考涡轮叶片气翼(turbine blade airfoil)的实施方案对图1-3进行了举例说明和描述，但应当理解的是具有需要保护性涂层的基材的任何制品(例如涡轮喷嘴气翼(turbine nozzle airfoil)和用于高温环境中的任何制品)可以同样地被本发明的备选实施方案所使用或制造。

[0011]图1举例说明了涡轮叶片气翼10，其包括具有第一表面的基材12。多个元件14从第一表面延伸。在一些实施方案中，基材12可包括合金(例如超级合金)或金属。用于基材12的实施方案中的合适的材料包括但不局限于钨、钽、碳或其组合。然而，应该理解的是本领域普通技术人员将能选择合适的用于期望应用的基材。

[0012]如图1中举例说明的，多个元件14包括多个从基材12延伸的块。多个元件14整合于基材12并且包括与基材相同的材料。在一些实施方案中，多个元件14可包括复合材料，其沿基本上垂直于第一表面的方向具有材料梯度(即，成坡度)。例如，多个元件14可包括金属复合材料，其中在多个元件中相比于复合材料的其余部分的组成，第一金属的含量在离开基材12的方向逐渐增加，或者反之亦然(即，在基本上垂直于第一表面的方向中第一金属的数量发生变化)。在这样的实例中，基材12可包括与多个元件14的金属复合材料中的相同金属，并且在复合材料的其余部分中，金属复合材料可另外包括第二金属或非金属组分。