[发明专利]用于燃气涡轮机的混合陶瓷基复合材料部件

权利要求书

1.一种复合式部件(45)，包括：

多个层压件(10)，所述多个层压件(10)堆叠在彼此上以限定堆叠的层压件结构(58)，所述多个层压件(10)包括陶瓷基复合材料(22)和限定在所述陶瓷基复合材料(22)中的至少一个开口(24)；以及

金属支承结构(56)，所述金属支承结构(56)穿过每个开口(24)增材制造成延伸穿过堆叠的所述层压件结构(58)。

2.根据权利要求1所述的部件(45)，其中，每个层压件(10)与相邻的层压件(10)机械解耦以及热解耦，使得至少一个层压件(10)独立于至少另一层压件(10)将一定量的载荷或一定量的热能传递至所述金属支承结构(56)。

3.根据权利要求1所述的部件(45)，还包括沿着堆叠的所述层压件结构(58)的至少径向部分限定在所述金属支承结构(56)与所述陶瓷基复合材料(22)之间的间隙(36)。

4.根据权利要求3所述的部件(45)，还包括设置在所述间隙(36)内的偏置构件(38)。

5.根据权利要求4所述的部件(45)，其中，所述偏置构件(38)在堆叠的所述层压件结构(58)中设置在所述金属支承构件(56)与每个层压件(10)的所述陶瓷基复合材料(22)之间。

6.根据权利要求4和5中的任一项所述的部件(45)，其中，所述偏置构件(38)包括选自下述组的构件：所述组由指状部(40)和具有格子结构(42)的金属材料构成。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的部件(45)，其中，堆叠的所述层压件结构(58)中的至少一个层压件(10)相对于至少另一层压件(10)在以下方面中的至少一个方面不同：形状、尺寸、纤维取向、金属组成、或陶瓷基复合材料组成。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的部件(45)，其中，所述部件(45)包括燃气涡轮机的固定部件(46)。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的部件(45)，其中，所述部件(45)包括燃气涡轮机的旋转部件(49)。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的部件(45)，还包括位于堆叠的所述层压件结构(58)的外周(50)上的易碎分级绝缘材料(64)。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的部件(45)，其中，所述金属支承结构(56)的部分与所述层压件(10)的部分重叠，使得所述层压件(10)被所述金属支承结构(56)夹持。

12.一种用于形成复合式部件(45)的过程，包括：

将多个层压件(10)堆叠在彼此上以形成层压式堆叠件(58)，所述多个层压件(10)包括陶瓷基复合材料(22)和限定在所述陶瓷基复合材料(22)中的开口(24)；以及

在相应的层压件(10)堆叠在彼此上之前或之后，通过使连续的金属材料(28、106)层熔化并再固化而形成延伸穿过所述开口(24)和所述层压式堆叠件(58)的金属支承结构(56)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括：

(a)提供第一层压件(10A)，所述第一层压件(10A)包括陶瓷基复合材料(22)和限定在所述陶瓷基复合材料(22)中的第一开口(24)；

(b)通过在所述第一层压件(10A)上熔化并再固化金属材料(106、106A)而形成所述金属支承结构(56)的第一部分(26B)，使得所述第一部分(26B)从所述第一层压件(10A)的表面(115)凸出地直立并且从所述第一层压件(10A)的开口(24)延伸；以及

(c)将第二层压件(10B)堆叠在所述第一层压件(10A)上，使得所述第一部分(26B)向上延伸到所述第二层压件(10B)的开口(24)中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，将步骤(a)至步骤(c)至少重复两次。