[发明专利]耐高温陶瓷基质复合材料及环境障碍涂层

权利要求书

1.一种可高温工作的陶瓷基质复合材料，其包括：

含硅的陶瓷基材；

包括含硅粘合涂层的环境障碍涂层体系；

及

位于所述基材和所述硅粘合涂层之间的扩散阻碍层，其中该扩散阻碍层防止或减小硼及杂质从所述基材向所述粘合涂层的扩散。

2.如权利要求1所述的陶瓷基质复合材料，其中该基材包括SiC-SiC陶瓷基质复合材料。

3.如权利要求1-2所述的陶瓷基质复合材料，其中该基质包括硅和碳化硅。

4.如权利要求3所述的陶瓷基质复合材料，其中该硅包含除硼以外杂质的组合浓度为小于1原子百分比。

5.如权利要求3和4所述的陶瓷基质复合材料，其中该复合材料由硅的熔体浸渗制成。

6.如权利要求1或2所述的陶瓷基质复合材料，其中在基材中的硅的杂质浓度小于约1％。

7.如权利要求1-3任一项所述的陶瓷基质复合材料，其中该扩散阻碍层是碳化硅或氮化硅，并且是约1μm至约150μm厚。

8.如权利要求1-4任一项所述的陶瓷基质复合材料，其中该陶瓷基质复合材料是可在至高约2550F温度下工作而不熔化，且该粘合涂层是可在至高约2570F的温度下工作而不熔化。

9.如权利要求1-5任一项所述的陶瓷基质复合材料，其中所述基材的热膨胀系数和所述环境障碍涂层的热膨胀系数之间的差异不超过约20％。

10.如权利要求1-6任一项所述的陶瓷基质复合材料，其中该基材是陶瓷基质复合材料，该EBC粘合涂层具有约10μm至约500μm的厚度，且该扩散阻碍层的厚度为从约1μm至约150μm。

11.一种用于制造可高温工作的涡轮发动机部件的方法，所述方法包括：

提供含硅基材，其中已基本上从该基材中除去除硼以外的杂质；且

向该部件的外表面的至少一部分提供环境障碍涂层体系粘合涂层，其中该粘合涂层包含硅，且具有第二热膨胀系数；且

提供位于所述含硅基材和所述环境障碍涂层之间的碳化物或氮化物的扩散阻碍层，使得二者彼此分隔。

12.如权利要求11所述的方法，其中该基材包括SiC-SiC陶瓷基质复合材料。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中碳化物或氮化物的扩散阻碍层是结晶的，且分隔所述基材和所述环境障碍涂层体系粘合涂层的碳化物或氮化物层是约1微米至约150微米厚。

14.如权利要求11-13任一项所述的方法，其中该陶瓷基质复合材料可在至高约2550F温度下工作而不熔化，且该粘合涂层可在至高约2570F的温度下工作而不熔化。

15.如权利要求11-14任一项所述的方法，其中该基材是陶瓷基质复合材料，该粘合涂层具有约10μm至约500μm的厚度。

16.如权利要求11-15任一项所述的方法，其中在所述基材中的杂质浓度小于约1％。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述杂质浓度小于约0.1％。

18.如权利要求11-17任一项所述的方法，其中该环境障碍涂层的粘合涂层包括硅和氧化物的混合层。