[发明专利]包括涂层系统的涡轮叶片和形成涡轮叶片的方法

权利要求书

1.一种经涂覆的涡轮叶片，其包括：

涡轮叶片，所述涡轮叶片限定了一个或多个冷却通道和凹槽叶片尖端，所述一个或多个冷却通道的每一个从限定在所述涡轮叶片内的增压室延伸到所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面上的开口，其中所述涡轮叶片包括基础材料，其中所述基础材料包括金属；以及

涂层系统，所述涂层系统仅沿着所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面布置，所述涂层系统包括多个通孔，所述多个通孔延伸通过所述涂层系统并与所述增压室流体连通。

2.根据权利要求1所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述涂层系统包括磨料层。

3.根据权利要求2所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述磨料层包括包封在基质合金中的多个研磨砂砾颗粒。

4.根据权利要求3所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述研磨砂砾颗粒包括立方氮化硼（cBN），氧化铝（Al₂O₃），金刚石，二硼化铼，碳化硅，碳化钛，碳化钨，氮化钛，氮化硅，或碳化钽，以及它们的组合。

5.根据权利要求3所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述基质合金包括钴-镍-铬-铝-钇（CoNiCrAlY）。

6.根据权利要求4所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述磨料层沿着所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面布置。

7.根据权利要求4所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述涂层系统还包括缓冲层。

8.根据权利要求7所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述缓冲层沿着所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面布置，并且所述磨料层沿着所述缓冲层的外表面布置。

9.根据权利要求8所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述缓冲层包括镍超合金，钴超合金，铁超合金，或它们的组合。

10.根据权利要求1所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述多个通孔的每一个从所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面上的所述一个或多个冷却通道开口中的一个延伸穿过所述涂层系统。

11.根据权利要求1所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述多个通孔的每一个穿过所述涂层系统和所述凹槽叶片尖端的顶部。

12.根据权利要求1所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述基础材料的金属是镍超合金或钴超合金中的一种。

13.根据权利要求1所述的经涂覆的涡轮叶片，其中所述涡轮叶片配置成面向高压涡轮机的护罩。

14.一种带涂层的涡轮叶片系统，其包括：

涡轮叶片，所述涡轮叶片限定了一个或多个冷却通道和凹槽叶片尖端，所述一个或多个冷却通道的每一个从限定在所述涡轮叶片内的增压室延伸到所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面上的开口，其中所述涡轮叶片包括基础材料；

磨料层，所述磨料层仅覆盖所述凹槽叶片尖端的顶部的外表面，所述磨料层包括多个通孔，所述多个通孔延伸穿过所述磨料层并与所述增压室流体连通；以及

包括陶瓷基质复合物（CMC）的护罩；

其中所述基础材料包括金属，并且

其中所述护罩涂覆有环境隔离涂层（EBC）。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述磨料层包括包封在基质合金中的多个研磨砂砾颗粒。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述研磨砂砾颗粒包括立方氮化硼（cBN），氧化铝（Al₂O₃），金刚石，二硼化铼，碳化硅，碳化钛，碳化钨，氮化钛，氮化硅，或碳化钽，和它们的组合，并且所述基质合金包括钴-镍-铬-铝-钇（CoNiCrAlY）。