[发明专利]冷却制品和形成冷却制品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷却制品和形成冷却制品的方法。更具体而言，本发明涉及具有多孔冷却材料的制品和形成具有多孔冷却材料的制品的方法。

背景技术

涡轮系统的操作温度持续地升高以提供增加的效率。由于操作温度升高，因此修改涡轮系统的构件以增加它们的温度能力。

修改涡轮系统构件的一种常用方法包括在构件表面上或附近加工冷却微通道。在操作期间，冷却介质流过冷却微通道，从而降低构件温度。然而，冷却微通道的冷却效果受冷却微通道尺寸的限制。

此外，冷却微通道的冷却效果取决于穿过冷却微通道的冷却介质流量。由于冷却微通道的尺寸增加，故需要增加的量的冷却介质。但是，涡轮系统包括受限量的冷却介质。因此，冷却微通道的冷却效果由涡轮系统中可获得的空气流的量和与可获得的冷却空气的使用有关的效力来决定。

不具有上述缺点中的一个或更多个的冷却制品和形成冷却制品的方法在本领域中将是合乎需要的。

发明内容

在示范实施例中，冷却制品包括：构件、并入该构件中的多孔材料、和流过多孔材料的冷却介质。

在另一示范实施例中，冷却制品通过包括以下步骤的工艺形成：由预烧结预型件形成多孔材料；提供构件；并且将多孔材料并入构件中。多孔材料与冷却介质流体连通。

在另一示范实施例中，形成冷却制品的方法包括：提供灌注有硬焊填充材料的金属毡材料；预烧结金属毡材料以形成多孔材料；提供构件；并且将多孔材料并入构件中。

一种冷却制品，包括：构件；多孔材料，其并入构件中；和冷却介质，其流过多孔材料。

优选地，多孔材料包括大约5％与大约90％之间的孔隙率。

优选地，多孔材料中的单独的孔的孔尺寸包括大约5密耳与大约60密耳之间。

优选地，多孔材料使冷却介质扩散。

优选地，使冷却介质扩散增加了冷却制品的效率。

优选地，多孔材料并入构件的内部部分内。

优选地，多孔材料并入冷却微通道内。

优选地，多孔材料并入构件的外部部分上。

优选地，多孔材料由接合涂层涂布。

优选地，多孔材料由热屏蔽涂层涂布。

优选地，构件从由涡轮构件、热气体路径构件和换热器组成的集合中选择。

优选地，构件包括从由镍基超级合金和钴基超级合金组成的集合中选择的至少一种材料。

一种通过包括下列步骤的工艺形成的冷却制品：由预烧结预型件形成多孔材料；提供构件；和将多孔材料并入构件中；其中，多孔材料与冷却介质流体连通。

优选地，包括下列步骤：由低熔点材料、高熔点材料和接合剂形成预烧结预型件。

优选地，高熔点材料保持预烧结预型件的孔隙率。

优选地，将多孔材料并入构件中的步骤包括硬焊。

优选地，包括以下步骤：将接合涂层喷涂应用在多孔材料上。

一种形成冷却制品的方法，包括：提供灌注有硬焊填充材料的金属毡材料；预烧结金属毡材料，以形成多孔材料；提供构件；和将多孔材料并入构件中。

优选地，包括将毡材料浸入硬焊材料中。

优选地，包括将毡材料硬焊至构件。

根据结合附图进行的优选实施例下列更详细的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，附图通过实例示出本发明的原理。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的冷却制品的截面图。

图2是根据本公开的实施例的形成冷却制品的方法的过程图。

图3是根据本公开的实施例的形成冷却制品的方法的过程图。

在任何可能的位置，将遍及附图使用相同的标号来代表相同的部分。

具体实施方式

提供冷却制品和形成冷却制品的方法。与不使用在本文中公开的特征中的一个或更多个的过程和制品比较，本公开的实施例增加构件的冷却效率，增加冷却介质的扩散，增加冷却介质的效率，增加构件寿命，增加涡轮效率，增加制作的容易度，降低构件的成本，或其组合。