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CN106574356A - 热喷涂用粉末的制造方法、热喷涂用粉末的制造装置、通过该制造方法制造出的热喷涂用粉末、由隔热涂层覆盖的高温部件以及具备该高温部件的燃气涡轮 - Google Patents

热喷涂用粉末的制造方法、热喷涂用粉末的制造装置、通过该制造方法制造出的热喷涂用粉末、由隔热涂层覆盖的高温部件以及具备该高温部件的燃气涡轮 Download PDF

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CN106574356A
CN106574356A CN201580040757.6A CN201580040757A CN106574356A CN 106574356 A CN106574356 A CN 106574356A CN 201580040757 A CN201580040757 A CN 201580040757A CN 106574356 A CN106574356 A CN 106574356A
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CN
China
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thermal spraying
thermal
particle
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鸟越泰治
永野郎
永野一郎
冈岛芳史
冈田郁生
妻鹿雅彦
上村好古
冈矢尚俊
佐久间秀祐
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

热喷涂用粉末的制造方法包括如下工序：准备工序(S1)，在该准备工序(S1)中，准备混合粉末，该混合粉末包括由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成的第一粒子、以及由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的第二粒子，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径；以及2次粒子制作工序(S2)，在该2次粒子制作工序(S2)中，制作分别含有相互烧结后的所述第一粒子以及所述第二粒子的多个2次粒子。

Description

热喷涂用粉末的制造方法、热喷涂用粉末的制造装置、通过该 制造方法制造出的热喷涂用粉末、由隔热涂层覆盖的高温部 件以及具备该高温部件的燃气涡轮
技术领域
本发明涉及热喷涂用粉末的制造方法、热喷涂用粉末的制造装置、通过该制造方法制造出的热喷涂用粉末、由隔热涂层覆盖的高温部件、以及具备该高温部件的燃气涡轮。
背景技术
一直以来，作为节能对策之一，进行用于提高火力发电的热效率的技术开发。为了提高发电用燃气涡轮的热效率，使气体入口温度上升是有效的。
为了实现气体入口温度的高温化，需要将构成燃气涡轮的静叶、动叶或者燃烧器的壁材等由耐热构件构成。静叶、动叶的材料是耐热金属，但即便这样也无法承受上述那样的高温，因此在由耐热金属构成的基材上形成有隔热涂层(TBC：Thermal BarrierCoating)。
隔热涂层由在基材上依次层叠的金属结合层和陶瓷层构成。陶瓷层通过热喷涂等而形成于金属结合层上，作为其材料，ZrO2系的材料、特别是利用Y2O3而部分稳定化或者完全稳定化的ZrO2即YSZ(氧化钇稳定氧化锆)在陶瓷材料之中具有比较低的热传导率和比较高的热膨胀率而被广泛使用。
近年来，开发有气体入口温度超过1600℃的燃气涡轮。在利用包括由YSZ构成的陶瓷层在内的隔热涂层来覆盖动叶、静叶等的情况下，在超过1600℃的严苛的运转条件下，可能在燃气涡轮的运转中，陶瓷层的一部分剥离，导致耐热性受损。
另外，近年来，更高热效率的燃气涡轮的开发不断进展，气体入口温度达到1700℃的燃气涡轮的开发也不断进展。在该情况下，静叶、动叶的表面温度预计成为1300℃的高温。因此，隔热涂层处于被要求更高的耐热性以及隔热性的状况。
由YSZ构成的陶瓷层的剥离的问题是如下原因导致的：高温环境下的YSZ的结晶稳定性不充分，并且YSZ相对于大热应力而不具有足够的耐老化性。因此，作为高温环境下的结晶稳定性优异、具有高热耐老化性的陶瓷层，例如，开发出添加有Yb2O3的ZrO2(专利文献1)、添加有Dy2O3的ZrO2(专利文献2)、添加有Er2O3的ZrO2(专利文献3)、以及SmYbZr2O7(专利文献4)等。
另一方面，成为陶瓷层的原材料的陶瓷粉末昂贵，期望形成陶瓷层的制造成本降低。
对此，专利文献5公开了朝向对象物进行了热喷涂的陶瓷热喷涂粉中的、未附着于对象物的陶瓷热喷涂粉的再利用方法。该再利用方法具有如下工序：将包括未附着于对象物的陶瓷热喷涂粉在内的粉作为回收粉进行回收的非附着粒子回收工序；例如通过分级将回收粉分离为含有金属热喷涂粉的金属回收粉和含有陶瓷热喷涂粉的陶瓷回收粉的分离工序；以及将在分离工序中得到的陶瓷回收粉作为热喷涂粉而热喷涂于新的对象物的热喷涂粉再利用工序。
以往，未附着于对象物的陶瓷热喷涂粉被废弃处理，但根据专利文献5公开的再利用方法，通过对未附着于对象物的陶瓷热喷涂粉进行再利用，被废弃处理的陶瓷热喷涂粉减少。其结果是，能够减少新购入的新的陶瓷热喷涂粉，因此即便考虑陶瓷热喷涂粉的再利用的成本，也降低了形成陶瓷层的制造成本。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-160852号公报
专利文献2：日本特开2001-348655号公报
专利文献3：日本特开2003-129210号公报
专利文献4：日本特开2007-270245号公报
专利文献5：日本特开2012-17486号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，作为稳定剂而添加于ZrO2的稀土类氧化物具有几个种类。因此，在热喷涂设备中被回收的回收粉有时也混合有多个种类的陶瓷粉。
作为这样的情况，例如，YSZ和添加有Yb2O3的ZrO2(以下，也称为YbSZ)有时混合于回收粉内。YSZ和YbSZ因它们的密度接近而难以分离，即便应用专利文献5公开的再利用法，在再利用的陶瓷热喷涂粉中还是混合有YSZ和YbSZ。
根据专利文献1，由YbSZ构成的陶瓷层具有高耐热性和隔热性。因此，本申请的发明人等期待即便使用混合有YSZ和YbSZ的陶瓷热喷涂粉、得到的陶瓷层也具有高耐热性和隔热性。
然而，实际上，本申请的发明人等使用由专利文献5公开的再利用法得到的混合有YSZ和YbSZ的陶瓷热喷涂粉而形成陶瓷层，在进行评价时，知晓陶瓷层的热循环特性低于现有的由YSZ构成的陶瓷层。因此，在回收粉中作为添加剂而混合有多个种类的稀土类氧化物的情况下，知晓需要对专利文献5的再利用法进行改善。
鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供一种在作为添加剂而混合有多个种类的稀土类氧化物的同时、得到的陶瓷层具有良好的热循环特性的热喷涂用粉末的制造方法、热喷涂用粉末的制造装置、热喷涂用粉末、由隔热涂层覆盖的高温部件、以及具备该高温部件的燃气涡轮。
解决方案
本申请的发明人等为了实现上述目的而反复进行了各种研究，结果获得如下见解：在使用作为添加剂而混合有多个种类的稀土类氧化物的回收粉来制作陶瓷层的情况下，含有相互不同的稀土类氧化物的氧化锆系陶瓷粒子未被充分混合，从而产生含有特定的稀土类氧化物的氧化锆系陶瓷的比较大的块，在该块的边界容易产生裂纹或者裂纹容易加剧。而且，本申请的发明人等发现如下情况而想到本发明：即便作为添加剂而混合有多个种类的稀土类氧化物，若在热喷涂的阶段使氧化锆系陶瓷的粒子微细且分散，则抑制了在得到的陶瓷层中产生含有特定的稀土类氧化物的氧化锆系陶瓷的大块的情况，其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制。
(1)本发明的至少一实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法包括如下工序：
准备工序，在该准备工序中，准备混合粉末，该混合粉末包括由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成的第一粒子、以及由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的第二粒子，且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径；以及
2次粒子制作工序，在该2次粒子制作工序中，制作分别含有相互烧结后的所述第一粒子以及所述第二粒子的多个2次粒子。
根据上述结构(1)，混合粉末所包含的第一粒子以及第二粒子分别具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，因此在各2次粒子中，第一粒子和第二粒子以微细且分散的状态混合。因此，在热喷涂2次粒子而得到的陶瓷层中，抑制了产生仅含有第一添加剂以及第二添加剂中的一方的氧化锆系陶瓷的大块的情况。其结果是，块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
(2)在几个实施方式中，在上述结构(1)的基础上，
所述第一添加剂为钇氧化物，
所述第二添加剂为镱氧化物。
由含有镱氧化物的氧化锆系陶瓷、即YbSZ构成的陶瓷层与由YSZ构成的陶瓷层相比具有优异的耐热性。另一方面，在对含有YbSZ的粒子以及YSZ的粒子的混合粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，产生YbSZ的比较大的块，在该块的边界处可能产生裂纹或者裂纹加剧。
关于该点，根据上述结构(2)，在各2次粒子中，YbSZ的粒子以及YSZ的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在热喷涂2次粒子而得到的陶瓷层中，抑制了产生YbSZ的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
(3)在几个实施方式中，在上述结构(1)或者(2)的基础上，
所述混合粉末具有5μm以下的10％累计粒径。
根据上述结构(3)，由于第一粒子以及第二粒子分别具有5μm以下的10％累计粒径，因此在各2次粒子中，第一粒子以及第二粒子以更细且分散的状态混合。
(4)在几个实施方式中，在上述结构(1)至(3)中任一个的基础上，
所述2次粒子制作工序包括如下工序：
造粒工序，在该造粒工序中，通过喷雾干燥法来制作分别含有所述第一粒子以及所述第二粒子的多个中问粒子；以及
热处理工序，在该热处理工序中，对所述中间粒子实施热处理而获得所述2次粒子。
根据上述结构(4)，通过喷雾干燥法，能够容易制作球形的中间粒子，其结果是，能够容易得到球形的2次粒子。球形的2次粒子具有良好的送给性，且适于热喷涂。
(5)在几个实施方式中，在上述结构(1)至(4)中任一个的基础上，热喷涂用粉末的制造方法还包括2次粒子分级工序，在该2次粒子分级工序中，从在所述2次粒子制作工序中得到的所述2次粒子中获得具有20μm以上150μm以下的10％累计粒径的粉末。
根据上述结构(5)，通过对具有20μm以上的10％累计粒径的2次粒子的粉末进行热喷涂，从而得到的陶瓷层具有适当的气孔率，且具有良好的隔热性。另一方面，通过对具有150μm以下的10％累计粒径的2次粒子的粉末进行热喷涂，获得适当的成膜效率，因此能够在比较短的时间内形成陶瓷层。
(6)在几个实施方式中，在上述结构(1)至(5)中任一个的基础上，
所述准备工序包括如下工序：
非附着粒子回收工序，在该非附着粒子回收工序中，回收多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子，该多个第一非附着粒子是在对由含有所述第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的粒子，该多个第二非附着粒子是在对由含有所述第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的粒子；以及
粉碎工序，在该粉碎工序中，将所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子一并粉碎。
在上述结构(6)中，在从所回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子制作出的各2次粒子中，含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以及含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷或者含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
另一方面，由于从所回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子制作2次粒子，因此，上述结构(6)的热喷涂用粉末的制造方法可以说是热喷涂用粉末的再生方法。因此根据上述结构(6)，第一非附着粒子以及第二非附着粒子的废弃量减少，能够减少单位体积的陶瓷层的制造所需要的原料粉末的使用量，从而能够削减陶瓷层的制造成本。
另外，在上述结构(6)中，由于将所回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子一并粉碎，因此无需分别回收第一非附着粒子和第二非附着粒子。因此，能够高效地回收第一非附着粒子和第二非附着粒子，由此，能够削减陶瓷层的制造成本。
(7)在几个实施方式中，在上述结构(6)的基础上，
在所述非附着粒子回收工序中，多个第三非附着粒子与所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子一起被回收，该多个第三非附着粒子是在对由金属构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的粒子，
所述热喷涂用粉末的制造方法还包括分选工序，在该分选工序中，将所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子与所述多个第三非附着粒子分离。
根据上述结构(7)，即便与第一非附着粒子以及第二非附着粒子一起回收由金属构成的第三非附着粒子，在分选工序中，多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子也与第三非附着粒子分离。因此，能够防止在得到的热喷涂用粉末中含有金属。
(8)在几个实施方式中，在上述结构(6)或者(7)的基础上，
所述热喷涂用粉末的制造方法包括2次粒子分级工序，在该2次粒子分级工序中，从在所述2次粒子制作工序中得到的所述2次粒子中获得具有20μm以上且150μm以下的10％累计粒径的粉末，
所述准备工序还包括规格外粒子回收工序，在该规格外粒子回收工序中，对在所述2次粒子分级工序中被排除的规格外的粒子进行回收，
在所述粉碎工序中，将所述多个第一非附着粒子、所述多个第二非附着粒子以及所述规格外的粒子一并粉碎。
根据上述结构(8)，通过将规格外的粒子与多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子一并粉碎，能够有效利用规格外的粒子，能够增大热喷涂用粉末的再生量。其结果是，能够进一步减少单位体积的陶瓷层的制造所需要的氧化锆系陶瓷的原料粉末的使用量，能够进一步削减陶瓷层的制造成本。
(9)在几个实施方式中，在上述结构(6)至(8)中任一个的基础上，
在所述回收工序中，利用集尘机来回收所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子。
根据上述结构(9)，通过使用集尘机，能够高效地回收多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子。
(10)本发明的至少一实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造装置具备：
集尘机，其能够回收从热喷涂装置进行了热喷涂的由氧化锆系陶瓷构成的多个粒子中的、未附着于热喷涂对象的非附着粒子；
粉碎装置，其能够粉碎由所述集尘机回收到的非附着粒子；以及
2次粒子制作装置，其能够从由所述粉碎装置得到的所述非附着粒子的粉末制作出2次粒子。
根据上述结构(10)，通过利用粉碎装置来粉碎非附着粒子，在从含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子制作出2次粒子时，在2次粒子中，含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生含有特定的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
(11)本发明的至少一实施方式所涉及的热喷涂用粉末由分别含有相互烧结后的第一粒子以及第二粒子的多个2次粒子构成，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，
所述第一粒子由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成，
所述第二粒子由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成。
在上述结构(11)中，构成热喷涂用粉末的2次粒子的氧化锆系陶瓷含有相互不同的添加剂，但由于第一粒子以及第二粒子分别具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，因此，在2次粒子中，含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生含有特定的添加剂的氧化锆系陶瓷的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
(12)本发明的至少一实施方式所涉及的高温部件具备：
基材；以及
形成于所述基材上的隔热涂层，
所述隔热涂层包括通过热喷涂而形成的陶瓷层，
所述陶瓷层通过对热喷涂用粉末进行热喷涂而形成，
所述热喷涂用粉末由分别含有相互烧结后的第一粒子以及第二粒子的多个2次粒子构成，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，
所述第一粒子由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成，
所述第二粒子由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成。
在上述结构(11)中，构成热喷涂用粉末的2次粒子的氧化锆系陶瓷含有相互不同的添加剂，但由于第一粒子以及第二粒子分别具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，因此，在2次粒子中，含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在热喷涂2次粒子而得到的陶瓷层中，抑制了产生含有特定的添加剂的氧化锆系陶瓷的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性，进而，实现由包含陶瓷层的隔热涂层覆盖的高温部件的长寿命化。
(13)在几个实施方式中，在上述结构(12)的基础上，
所述热喷涂用粉末是通过上述结构(1)至(9)中任一个记载的热喷涂用粉末的制造方法制造出的热喷涂用粉末。
在上述结构(13)中，由于热喷涂用粉末通过上述结构(1)至(9)中任一个记载的热喷涂用粉末的制造方法而制造，因此陶瓷层可靠地具有良好的热循环特性。
另一方面，在热喷涂用粉末通过上述结构(6)至(9)中任一个记载的热喷涂用粉末的制造方法而制造的情况下，通过对第一非附着粒子以及第二非附着粒子进行再利用，或者在此基础上对规格外粒子进行再利用，能够减少新的原料粉末的使用量或者购入量。其结果是，能够降低高温部件的制造成本。
(14)在几个实施方式中，在上述结构(12)或者(13)的基础上，
所述基材是燃气涡轮用燃烧器的部件、燃气涡轮的动叶或者燃气涡轮的静叶。
燃气涡轮用燃烧器的部件、燃气涡轮的动叶以及燃气涡轮的静叶因高温的燃烧气体在附近流通，故必须具有优异的热循环特性。
关于该点，在上述结构(14)中，由于隔热涂层所包含的陶瓷层具有良好的热循环特性，因此燃气涡轮用燃烧器的部件、燃气涡轮的动叶或者燃气涡轮的静叶具有良好的热循环特性，具有高可靠性且具有较长的寿命。
另一方面，在热喷涂用粉末通过上述结构(6)至(9)中任一个记载的热喷涂用粉末的制造方法而制造的情况下，通过对第一非附着粒子以及第二非附着粒子进行再利用，或者在此基础上对规格外粒子进行再利用，能够减少新的原料粉末的使用量或者购入量。其结果是，能够降低燃气涡轮用燃烧器的部件、燃气涡轮的动叶或者燃气涡轮的静叶的制造成本。
(15)本发明的至少一实施方式所涉及的燃气涡轮具备上述结构(12)至(14)中任一个记载的高温部件。
上述结构(15)的燃气涡轮中，由于高温部件具有良好的热循环特性，因此具有高可靠性且具有较长的寿命。
另一方面，在燃气涡轮具备上述结构(13)的高温部件、且热喷涂用粉末通过上述结构(6)至(9)中任一个记载的热喷涂用粉末的制造方法而制造出的情况下，由于高温部件的制造成本降低，燃气涡轮的制造成本也降低。其结果是，能够廉价地提供具有高可靠性且长寿命的燃气涡轮。
发明效果
根据本发明的至少一实施方式，提供在作为添加剂而混合有多个种类的稀土类氧化物的同时、得到的陶瓷层具有良好的热循环特性的热喷涂用粉末的制造方法、热喷涂用粉末的制造装置、热喷涂用粉末、由隔热涂层覆盖的高温部件、以及具备该高温部件的燃气涡轮。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法的简要步骤的流程图。
图2是在陶瓷层中产生了裂纹的部分的SEM像。
图3是通过一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法制造出的多个2次粒子的SEM像。
图4是示出几个实施方式所涉及的2次粒子制作工序的简要步骤的流程图。
图5是示出几个实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法的简要步骤的流程图。
图6是示出几个实施方式所涉及的准备工序的简要步骤的流程图。
图7是示出几个实施方式所涉及的准备工序的简要步骤的流程图。
图8是示出几个实施方式所涉及的分选工序的简要步骤的流程图。
图9是示出几个实施方式所涉及的准备工序的简要步骤的流程图。
图10是应用了本发明的至少一实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造装置的热喷涂设备的简要结构图。
图11是图10中的热喷涂装置的简要结构图。
图12是应用了几个实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造装置的热喷涂设备的简要结构图。
图13是具有基材和形成于基材的表面的隔热涂层的部件的简要局部剖视图。
图14是具备图13所示的部件的燃气涡轮的简要局部剖视图。
图15是简要示出应用于涡轮的动叶的立体图。
图16是简要示出应用于涡轮的静叶的立体图。
图17是用于评价隔热涂层的热循环特性的激光式热循环试验装置的简要结构图。
图18是示出试料Se和试料Sc的热循环试验结果的图表，该试料Se含有对通过本发明的一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法得到的由YSZ和YbSZ构成的热喷涂用粉末进行热喷涂而制作出的陶瓷层，该试料Sc含有对通过专利文献5的热喷涂用粉末的再利用方法得到的由YSZ和YbSZ构成的热喷涂用粉末进行热喷涂而制作出的陶瓷层。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式而记载的或者图面所示的构成部件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等并非将本发明的范围限定于此，只不过仅是说明例。
例如，关于“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或者绝对的配置的表达，严格来说不仅表示这样的配置，还表示因存在公差或者在得到相同功能的程度的角度、距离的范围内相对位移的状态。
例如，关于表示“相同”、“相等”以及“均质”等要件相等的状态的表达，严格来说不仅表示相等的状态，还表示存在公差或者得到相同的功能的程度的差的状态。
例如，表示四边形、圆筒形等形状的表达不仅表示几何学中严格意义的四边形、圆筒形等形状，还表示在得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“具备”、“具有”、“包括”、“包含”、“含有”一个构成要素这样的表达并非排除其他构成要素的存在的排他性表达。
图1是示出本发明的一实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法的简要步骤的流程图。如图1所示，热喷涂用粉末的制造方法包括准备工序S1以及2次粒子制作工序S2。
在准备工序S1中，准备含有第一粒子以及第二粒子的混合粉末。混合粉末具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径。
第一粒子由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成，第二粒子由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成。
含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷是完全或者部分稳定化的氧化锆，含有作为主要成分的氧化锆(ZrO2)和作为稳定剂的第一添加剂。第一添加剂由稀土类氧化物构成，例如包括从由氧化钇(Y2O3)、氧化镝(Dy2O3)、氧化镱(Yb2O3)、氧化钕(Nd2O3)、氧化钐(Sm2O3)、氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)、氧化铒(Er2O3)以及氧化镥(Lu2O3)构成的组中选择的一种或者二种以上。
含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷是完全或者部分稳定化的氧化锆，含有作为主要成分的氧化锆(ZrO2)和作为稳定剂的第二添加剂。第二添加剂由稀土类氧化物构成，例如包括从由氧化钇(Y2O3)、氧化镝(Dy2O3)、氧化镱(Yb2O3)、氧化钕(Nd2O3)、氧化钐(Sm2O3)、氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)、氧化铒(Er2O3)以及氧化镥(Lu2O3)构成的组中选择的一种或者二种以上。
其中，第一添加剂和第二添加剂相互不同。
10％累计粒径是指，在通过激光衍射/散射法求出的粉末的粒度分布中，在从粒子直径小的一方累积了粒子的体积时，累积成为10％的粒子直径。激光衍射/散射法可以使用激光衍射/散射式粒子直径分布测定装置(日机装株式会社制，MicrotrackMT3000II)来进行。
需要说明的是，通过激光衍射/散射法求出的粒径是假定测定对象的粉末的粒子为球形时的粒子的直径。
在2次粒子制作工序S2中，制作分别含有相互烧结后的第一粒子以及第二粒子的多个2次粒子。
能够将在2次粒子制作工序S2中得到的由多个2次粒子构成的粉末用作热喷涂用粉末。
根据上述的一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法，由于所准备的第一粒子以及第二粒子分别具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，因此在各2次粒子中，第一粒子和第二粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，能够抑制产生仅含有第一添加剂以及第二添加剂中的一方的氧化锆系陶瓷的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
需要说明的是，氧化锆系陶瓷的大块是指，在该块的边界容易产生裂纹或裂纹容易加剧的大小的块，根据上述的一实施方式的结构，得到的陶瓷层是仅含有第一添加剂以及第二添加剂中的一方的氧化锆系陶瓷的块，且完全或实质上不包括有助于裂纹的产生或者加剧的大小的块。
在几个实施方式中，第一添加剂是氧化钇(钇氧化物)，第二添加剂是氧化镱(镱氧化物)。
由含有镱氧化物的氧化锆系陶瓷、即YbSZ构成的陶瓷层与由YSZ构成的陶瓷层相比具有优异的耐热性。另一方面，在对含有YbSZ的粒子以及YSZ的粒子的混合粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，可能产生较大的YbSZ的块，在该块的边界，裂纹产生或者加剧。
在此，图2是在陶瓷层中产生裂纹的部分的SEM像(2次电子反射像)。该陶瓷层是通过对利用专利文献5的再利用法回收到的含有YbSZ的粉末以及YSZ的粉末的混合粉末进行热喷涂而得到的。在图2中，如箭头所示，沿着裂纹而存在鲜明的部分。鲜明的部分表示比钇重的镱的浓度高的部分，知晓裂纹容易在YbSZ的块的边界产生或者加剧。
与此相对地，图3是通过一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法制造出的多个2次粒子的SEM像。这些2次粒子分别含有YbSZ的粒子以及YSZ的粒子。
如图3所示，根据一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法，在各2次粒子中，YbSZ的粒子以及YSZ的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对2次粒子进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生YbSZ的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
在几个实施方式中，在准备工序S1中准备的混合粉末具有5μm以下的10％累计粒径。
根据该结构，由于第一粒子以及第二粒子分别具有5μm以下的10％累计粒径，因此在各2次粒子中，第一粒子以及第二粒子以更细且分散的状态混合。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
图4是示出几个实施方式所涉及的2次粒子制作工序S2的简要步骤的流程图。如图4所示，在几个实施方式中，2次粒子制作工序S2包括造粒工序S21以及热处理工序S22。
在造粒工序S21中，使用在准备工序S1中准备的混合粉末，通过喷雾干燥法来制作分别含有第一粒子以及第二粒子的多个中问粒子。
在喷雾干燥法中，首先，制作含有水等溶剂、混合粉末、粘合剂以及根据需要含有分散剂的料浆。料浆是通过向混合粉末添加溶剂、粘合剂以及根据需要添加分散剂并进行混合而得到的。然后，利用喷雾干燥法使得到的料浆干燥为粒状，由此得到多个中问粒子。
例如料浆含有70～90质量部的混合粉末、10～30质量部的溶剂、0.001～1.0质量部的粘合剂、以及根据需要而含有0.001～0.3质量部的分散剂。
作为粘合剂，并没有特别地限定，可以使用水系、树脂系粘合剂。例如，作为粘合剂，可以使用PVA(聚乙烯醇)等。
分散剂只要是能够使第一粒子以及第二粒子分散即可。作为分散剂，例如，可以使用聚羧酸铵盐、聚羧酸钠盐或者聚磷酸氨基醇类等。
在热处理工序S22中，对中问粒子进行热处理，在中问粒子中，第一粒子和第二粒子被烧结。例如，在热处理工序S22中，中间粒子以1300℃以上且1700℃以下的温度被加热1小时以上且10小时以下。
根据该结构，利用喷雾干燥法，能够容易制作球形的中间粒子，其结果是，如图3所示，能够容易地得到球形的2次粒子。球形的2次粒子具有良好的送给性，适于热喷涂。
需要说明的是，在混合粉末具有5μm以下的10％累计粒径的情况下，容易将中问粒子成形为球形。
图5是示出几个实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法的简要步骤的流程图。如图5所示，在几个实施方式中，热喷涂用粉末的制造方法还包括2次粒子分级工序S3。
在2次粒子分级工序S3中，从在2次粒子制作工序S2中得到的2次粒子中得到具有20μm以上且150μm以下的10％累计粒径的粉末。
根据该结构，通过对具有20μm以上的10％累计粒径的2次粒子的粉末进行热喷涂，得到的陶瓷层具有适当的气孔率，且具有良好的隔热性。另一方面，通过对具有150μm以下的10％累计粒径的粉末进行热喷涂，得到适当的成膜效率，因此能够在比较短的时间内形成陶瓷层。
需要说明的是，在2次粒子的粉末具有30μm以上的10％累计粒径的情况下，得到的陶瓷层具有更好的隔热性。
图6是示出几个实施方式所涉及的准备工序S1的简要步骤的流程图。如图6所示，在几个实施方式中，准备工序S1包括非附着粒子回收工序S11以及粉碎工序S12。
在非附着粒子回收工序S11中，在对由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的多个第一非附着粒子、以及在对由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的多个粒子进行热喷涂后未附着于热喷涂对象的多个第二非附着粒子得以回收。
在粉碎工序S12中，所回收的多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子被一并粉碎。通过粉碎而得到的粉末是在准备工序S1中准备的第一粒子以及第二粒子的混合粉末。
在该结构中，在由所回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子制作出的各2次粒子中，含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以及含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷或者含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
另一方面，由于从所回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子制作2次粒子，因此，该结构的热喷涂用粉末的制造方法可以说是热喷涂用粉末的再生方法。因此，根据该结构，第一非附着粒子以及第二非附着粒子的废弃量减少，能够减少单位体积的陶瓷层的制造所需要的氧化锆系陶瓷的原料粉末的使用量，从而能够削减陶瓷层的制造成本。
另外，在该结构中，由于将所回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子一并粉碎，因此无需分别回收第一非附着粒子和第二非附着粒子。因此，能够高效地回收第一非附着粒子和第二非附着粒子，由此，能够削减陶瓷层的制造成本。
需要说明的是，在非附着粒子回收工序S11中回收的第一非附着粒子以及第二非附着粒子混有尘埃的情况下，也可以在粉碎工序S12之前利用筛子等去除尘埃。
图7是示出几个实施方式所涉及的准备工序S1的简要步骤的流程图。如图7所示，在几个实施方式中，准备工序S1包括非附着粒子回收工序S11、分选工序S14以及粉碎工序S12。
在图7的非附着粒子回收工序S11中，对由金属构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的多个第三非附着粒子与多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子一并回收。
在分选工序S14中，在非附着粒子回收工序S11中回收的多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与多个第三非附着粒子被分离。
根据该结构，即便与第一非附着粒子以及第二非附着粒子一起回收由金属构成的第三非附着粒子，在分选工序S14中，多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与第三非附着粒子也被分离。因此，能够防止在得到的热喷涂用粉末中含有金属。
图8是示出几个实施方式所涉及的分选工序S14的简要步骤的流程图。如图8所示，在几个实施方式中，分选工序S14包括回收粒子分级工序S141、电磁分离工序S142以及溶解分离工序S143。
在回收粒子分级工序S141中，例如，通过分级从回收的粒子之中选出具有150μm以下的10％累计粒径的粒子。这是因为，150μm以上的粒子为砂粒等的可能性高。
在电磁分离工序S142中，在回收粒子分级工序S141中选出的粒子被电磁分离为多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与第三非附着粒子。
例如，通过摩擦使所选出的粒子带电，根据极性而将带电的粒子静电分离，由此电磁分离为多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与第三非附着粒子。这是利用了如下原理：通过摩擦，由陶瓷构成的第一非附着粒子以及第二非附着粒子容易带负电，且由金属构成的第三非附着粒子容易带正电。
通过该电磁分离工序S142，第一非附着粒子以及第二非附着粒子与第三非附着粒子以比较低的精度分离。因此，在电磁分离工序S142中分出的第一非附着粒子以及第二非附着粒子中可能混杂有第三非附着粒子。
在溶解分离工序S143中，例如利用盐酸、硝酸或者王水等酸性水溶液来溶解去除由金属构成的第三非附着粒子。由此，能够从所回收的粒子中取出第一非附着粒子以及第二非附着粒子。
需要说明的是，在所回收的粉末中含有氧化铝等两性氢氧化物的情况下，例如能够利用氢氧化钠水溶液等碱性水溶液来溶解去除两性氢氧化物。
图9是示出几个实施方式所涉及的准备工序S1的简要步骤的流程图。如图9所示，在几个实施方式中，准备工序S1包括非附着粒子回收工序S11、规格外粒子回收工序S15以及粉碎工序S12。
在规格外粒子回收工序S15中，对在2次粒子分级工序S3中通过分选而排除的粒径为规格外的粒子进行回收。
然后，在粉碎工序S12中，将多个第一非附着粒子、多个第二非附着粒子以及规格外的粒子一并粉碎。
根据该结构，通过将规格外的粒子与多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子一并粉碎，能够有效利用规格外的粒子，从而能够增大热喷涂用粉末的再生量。其结果是，能够进一步减少单位体积的陶瓷层的制造所需要的氧化锆系陶瓷的原料粉末的使用量，从而能够进一步削减陶瓷层的制造成本。
图10示出应用了本发明的至少一实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造装置1a(以下，也仅称为粉末制造装置)的热喷涂设备2a的简要结构。粉末制造装置1a能够在上述的热喷涂用粉末的制造方法中使用。
如图10所示，粉末制造装置1a具备集尘机3、粉碎装置4、2次粒子制作装置5以及2次粒子分级装置6。
集尘机3能够对从热喷涂设备2a的热喷涂装置7进行了热喷涂的由氧化锆系陶瓷构成的多个粒子中的、未附着于热喷涂对象8的非附着粒子即第一非附着粒子以及第二非附着粒子进行回收。
例如，集尘机3由回收管路10以及抽吸风扇11构成。回收管路10贯穿在内部设置有热喷涂装置7的热喷涂枪12的热喷涂室13的壁，回收管路10的一端隔着热喷涂对象8而朝向热喷涂枪12开口。在与回收管路10相反的一侧的热喷涂室13的壁上设有通气孔14。在回收管路10的另一端侧连接有抽吸风扇11，通过抽吸风扇11的工作，能够通过回收管路10来回收非附着粒子。
粉碎装置4能够粉碎由集尘机3回收的非附着粒子。作为粉碎装置4，例如，能够使用球磨机、超微研磨机。
2次粒子制作装置5能够从由粉碎装置4得到的非附着粒子的粉末制作2次粒子。例如，2次粒子制作装置5由造粒装置16以及热处理装置17构成。
作为造粒装置16，例如能够使用喷雾干燥装置。在喷雾干燥装置中，含有粉碎后的多个粒子的料浆的液滴在热风中滴下，由此液滴固化，制造出含有多个粒子的中问粒子。
作为热处理装置17，例如能够使用电炉。利用热处理装置17，中间粒子以1300℃以上且1700℃以下的温度被加热1小时以上且10小时以下。由此，中间粒子被烧结，从而得到2次粒子。
根据该结构，通过在粉碎装置4中粉碎非附着粒子，在从含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子制作2次粒子时，在2次粒子中，含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生含有特定的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
图11简要示出图10中的热喷涂装置7的结构。
热喷涂装置7是等离子热喷涂装置。如图11所示，热喷涂装置7具备：热喷涂枪(等离子热喷涂枪)12；向热喷涂枪12供给工作气体的工作气体供给装置21；向热喷涂枪12供给粉体的粉体供给装置22；将用于使工作气体等离子化的电力向热喷涂枪12供给的电源装置23；向热喷涂枪12供给冷却水的冷却水供给装置24；以及控制上述各装置21～24的热喷涂控制装置25。
热喷涂枪12具有：在内部形成有等离子的喷嘴26；设于喷嘴26内的钨电极27；以及包围喷嘴26的枪壳体28。钨电极27被固定于喷嘴26内且喷嘴26的基部侧。在喷嘴26的基部侧形成有工作气体接纳口29，在喷嘴26的喷射口30侧形成有粉体接纳口31。另外，在枪壳体28的该枪壳体28的内侧与喷嘴26的外侧之间的冷却空间内，形成有使来自冷却水供给装置24的冷却水流入的冷却水入口32、以及供冷却空问内的冷却水排出的冷却水出口33。
向热喷涂枪12的喷嘴26内供给来自工作气体供给装置21的Ar等工作气体。另外，通过电源装置23的驱动，钨电极27成为负极性电极，喷嘴26的喷射口30附近成为正极性电极，电子从钨电极27朝向喷嘴喷射口30附近飞出。其结果是，工作气体离子化并成为等离子。向该等离子中供给来自粉体供给装置22的热喷涂用粉末。热喷涂用粉末被等离子加热后被热喷涂到热喷涂对象8上。热喷涂对象8例如配置于在热喷涂室内设置的旋转台34上，通过使旋转台34旋转，能够使相对于热喷涂对象8的热喷涂方向发生变化。
粉体供给装置22能够供给由粉末制造装置1a制造出的热喷涂用粉末。在热喷涂用粉末不足的情况下，也可以供给由含有添加剂的氧化锆系陶瓷构成的新的原料粉末。
例如，图10的热喷涂设备2a具有多个热喷涂装置7，例如具有两个热喷涂装置7，一方的热喷涂装置7被供给由粉末制造装置1制造出的热喷涂用粉末、并根据需要被供给新的原料粉末，另一方的热喷涂装置7被供给新的原料粉末。向一方的热喷涂装置7供给的原料粉末例如由YSZ构成，向另一方的热喷涂装置7供给的原料粉末由YbSZ构成。
在该结构中，向一方的热喷涂装置7的热喷涂对象8b热喷涂YSZ以及YbSZ，向另一方的热喷涂装置7的热喷涂对象8a热喷涂YbSZ。
图12示出应用了几个实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造装置1b的热喷涂设备2b的简要结构。
图12的热喷涂设备2b还具备构成与热喷涂装置7不同的热喷涂装置的高速火焰热喷涂枪35。高速火焰热喷涂枪35为了向热喷涂对象8c热喷涂金属而使用。
在图12的热喷涂设备2b的情况下，未附着于热喷涂对象8c的由金属构成的非附着粒子(第三非附着粒子)与第一非附着粒子以及第二非附着粒子一起被集尘机3回收。因此，粉末制造装置1b还具备回收粒子分级装置40、电磁分离装置41以及溶解分离装置42。
在回收粒子分级装置40中，例如，通过分级从所回收的粒子之中选出具有150μm以下的10％累计粒径的粒子。这是因为，150μm以上的粒子为砂粒等的可能性高。
在电磁分离装置41中，由回收粒子分级装置40选出的粒子被电磁分离为多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与第三非附着粒子。
例如，电磁分离装置41由摩擦带电装置以及静电分离装置构成。摩擦带电装置能够通过摩擦使选出的粒子带电。静电分离装置根据极性而将带电的粒子静电分离，由此能够电磁分离为多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与第三非附着粒子。这是利用了如下原理：通过摩擦，由陶瓷构成的第一非附着粒子以及第二非附着粒子容易带负电，由金属构成的第三非附着粒子容易带正电。
利用电磁分离装置41，第一非附着粒子以及第二非附着粒子与第三非附着粒子以比较低的精度分离。因此，在由电磁分离装置41分出的第一非附着粒子以及第二非附着粒子中可能混杂有第三非附着粒子。
在溶解分离装置42中，例如利用盐酸、硝酸或者王水等酸性水溶液来溶解去除由金属构成的第三非附着粒子。由此，能够从所回收的粒子中取出第一非附着粒子以及第二非附着粒子。
需要说明的是，在所回收的粉末中含有氧化铝等两性氢氧化物的情况下，例如能够利用氢氧化钠水溶液等碱性水溶液来溶解去除两性氢氧化物。
由溶解分离装置42得到的第一非附着粒子以及第二非附着粒子在清洗以及干燥后向粉碎装置4供给。
根据上述的热喷涂用粉末的制造装置1b，即便与第一非附着粒子以及第二非附着粒子一起回收由金属构成的第三非附着粒子，也能够利用作为分选装置的回收粒子分级装置40、电磁分离装置41以及溶解分离装置42来将多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子与第三非附着粒子分离。因此，能够防止得到的热喷涂用粉末含有金属的情况。
如上所述，通过本发明的实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法或者制造装置1a、1b而制造的热喷涂用粉末由分别含有相互烧结后的第一粒子以及第二粒子的多个2次粒子构成，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径。而且，第一粒子由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成，第二粒子由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成。
在该热喷涂用粉末中，构成热喷涂用粉末的2次粒子的氧化锆系陶瓷含有相互不同的添加剂，但由于第一粒子以及第二粒子分别具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，因此，在2次粒子中，含有相互不同的添加剂的氧化锆系陶瓷的粒子以微细且分散的状态混合。因此，在对由2次粒子构成的粉末进行热喷涂而得到的陶瓷层中，抑制了产生含有特定的添加剂的氧化锆系陶瓷的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此得到的陶瓷层具有良好的热循环特性。
图13是具有基材50和形成于基材50的表面的隔热涂层51的部件的简要局部剖视图。
基材50例如由Ni基合金等耐热合金构成。作为一例，Ni基合金具有由Ni-16Cr-8.5Co-1.75Mo-2.6W-1.75Ta-0.9Nb-3.4Ti-3.4Al(质量％)表示的组成。
隔热涂层51包括形成于基材50的表面的金属结合层52、和使用本发明的一实施方式所涉及的热喷涂用粉末而形成的陶瓷层53。
金属结合层52例如由MCrAlY合金构成，M表示从由Ni、Co以及Fe构成的组中选出的一种或者二种以上。作为一例，MCrAlY合金具有由Co-32Ni-21Cr-8Al-0.5Y表示的组成。金属结合层52的厚度例如为10μm以上且500μm以下。
陶瓷层53形成于金属结合层52的表面。陶瓷层53由含有添加剂的氧化锆系陶瓷构成。陶瓷层53的厚度例如为0.1mm以上且1mm以下。
上述的隔热涂层51能够由例如图12的热喷涂设备2b形成。即，能够在利用高速火焰热喷涂枪35在基材50上形成了金属结合层52之后，利用等离子热喷涂枪12在金属结合层52上形成陶瓷层53。
图14是具备图13所示的部件的燃气涡轮60的简要局部剖视图。
燃气涡轮60具备压缩机61、燃烧器62以及涡轮63。使用由压缩机61压缩后的空气，使燃料在燃烧器62中燃烧。而且，利用由燃烧器62产生的燃烧气体来驱动涡轮63，通过涡轮63的输出，驱动未图示的发电机并且驱动压缩机61。
需要说明的是，图14的燃气涡轮60是发电用的燃气涡轮，但图13所示的部件也能够应用于航空发动机、船舶用发动机的燃气涡轮。隔热涂层51除能够在燃气涡轮中使用以外，还能够在车辆的发动机等各种高温部件中使用。需要说明的是，高温部件是指所有暴露在高温中的物品，并没有特别地限定。在此的高温是指，例如500℃以上且2000℃以下。
图15是简要示出应用于涡轮63的动叶70的立体图。动叶70具备固定于盘侧的燕尾槽71、平台72以及叶片部73。在动叶70的例如叶片部73的表面上形成有隔热涂层51。
图16是简要示出应用于涡轮63的静叶80的立体图。静叶80具备内护罩81、外护罩82以及叶片部83，在叶片部83上形成有密封翅片冷却孔84以及狭缝85等。在静叶80的例如叶片部83的表面上形成有隔热涂层51。
另外，在燃气涡轮60的情况下，隔热涂层51例如形成于燃烧器62的内筒、尾筒的表面。
在应用于该燃气涡轮60的构成部件的隔热涂层51的陶瓷层53中，陶瓷层53使用由本发明的实施方式所涉及的热喷涂用粉末的制造方法或者制造装置1a、1b制造的热喷涂用粉末而制作出，由此抑制了产生含有特定的添加剂的氧化锆系陶瓷的大块的情况。其结果是，在块的边界处的裂纹的产生或者加剧得以抑制，因此，得到的陶瓷层53具有良好的热循环特性，进而，实现由包含陶瓷层53的隔热涂层51覆盖的部件、以及具备该部件的燃气涡轮60的长寿命化。
图17简要示出用于评价隔热涂层51的热循环特性的激光式热循环试验装置90的结构。
激光式热循环试验装置90具有主体部91以及配设于主体部91上的试料保持架92。在试料保持架92上，在基材50上形成有隔热涂层51的试料S以使隔热涂层51成为外侧的方式配置。
另外，激光式热循环试验装置90具有CO2激光装置93，通过从激光装置93向试料S照射激光L，由此试料S从隔热涂层51侧被加热。激光装置93例如是CO2激光装置。
此外，激光式热循环试验装置90具有用于向试料S的背面供给冷却气体的冷却气体喷嘴94。能够利用从冷却气体喷嘴94排出的冷却气体来冷却试料S的背面。
根据激光式热循环试验装置90，利用激光装置93来加热试料S的隔热涂层51侧、并且利用冷却气体来冷却试料S的背面侧，由此能够使试料S的内部容易产生温度梯度。此外，通过周期性地反复进行CO2激光装置93的加热，能够使试料S的内部反复产生温度梯度。
使用该热循环试验装置90，以最高表面温度(隔热涂层51表面的最高温度)成为1300℃、最高界面温度(隔热涂层51与基材50的界面的最高温度)成为950℃的方式对2种试料Se、Sc五个五个地反复进行加热。此时，将1个周期的加热时间设为3分钟，将冷却时间设为3分钟。将在该热循环试验中在隔热涂层51产生剥离的时刻的循环数规格化后的值作为热循环寿命而示于图18。
需要说明的是，试料Se包括对通过本发明的一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法得到的由YSZ以及YbSZ构成的热喷涂用粉末进行热喷涂而制作出的陶瓷层53，试料Sc包括对通过专利文献5的热喷涂用粉末的再利用方法得到的由YSZ以及YbSZ构成的热喷涂用粉末进行热喷涂而制作出的陶瓷层53。
如图18所示，在试料Se的情况下，在所有的试料Se中，热循环特性超过允许下限值。与此相对地，在试料Sc的情况下，在几个试料Sc中，热循环特性超过允许下限值，而在剩余的几个试料Sc中，热循环特性低于允许下限值。
由此，知晓包括对通过本发明的一实施方式的热喷涂用粉末的制造方法得到的由YSZ以及YbSZ构成的热喷涂用粉末进行热喷涂而制作出的陶瓷层53的隔热涂层51与包括对通过专利文献5的热喷涂用粉末的再利用方法得到的由YSZ以及YbSZ构成的热喷涂用粉末进行热喷涂而制作出的陶瓷层53的隔热涂层51相比，具有优异的热循环特性。
本发明并不局限于上述的实施方式，也包括对上述的实施方式加以变更的方式、以及组合这些方式后的方式。
附图标记说明：
1 热喷涂用粉末的制造装置(粉末制造装置)；
2 热喷涂设备；
3 集尘机；
4 粉碎装置；
5 2次粒子制作装置；
6 2次粒子分级装置；
7 热喷涂装置；
8 热喷涂对象；
10 回收管路；
11 抽吸风扇；
12 热喷涂枪；
13 热喷涂室；
14 通气孔；
16 造粒装置；
17 热处理装置；
21 工作气体供给装置；
22 粉体供给装置；
23 电源装置；
24 冷却水供给；
25 热喷涂控制装置；
26 喷嘴；
27 钨电极；
28 枪壳体；
29 工作气体接纳口；
30 喷嘴喷射孔；
31 粉体接纳口；
32 冷却水入口；
33 冷却水出口；
34 旋转台；
40 回收粒子分级装置；
41 电磁分离装置；
42 溶解分离装置；
50 基材；
51 隔热涂层；
52 金属结合层；
53 陶瓷层；
60 燃气涡轮；
61 压缩机；
62 燃烧器；
63 涡轮；
70 动叶；
71 燕尾槽；
72 平台；
73 叶片部；
80 静叶；
81 内护罩；
82 外护罩；
83 叶片部；
84 密封翅片冷却孔；
85 狭缝；
90 激光式热循环试验装置；
91 主体部；
92 试料保持架；
93 激光装置；
94 冷却气体喷嘴；
S1 准备工序；
S2 2次粒子制作工序；
S3 2次粒子分级工序；
S11 非附着粒子回收工序；
S12 粉碎工序；
S14 分选工序；
S15 规格外粒子回收工序；
S21 造粒工序；
S22 热处理工序；
S141 回收粒子分级工序；
S142 电磁分离工序；
S143 溶解分离工序。

Claims (15)

1.一种热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
所述热喷涂用粉末的制造方法包括如下工序：
准备工序，在该准备工序中，准备混合粉末，该混合粉末包括由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成的第一粒子、以及由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的第二粒子，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径；以及
2次粒子制作工序，在该2次粒子制作工序中，制作分别含有相互烧结后的所述第一粒子以及所述第二粒子的多个2次粒子。
2.根据权利要求1所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
所述第一添加剂为钇氧化物，
所述第二添加剂为镱氧化物。
3.根据权利要求1或2所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，所述混合粉末具有5μm以下的10％累计粒径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
所述2次粒子制作工序包括如下工序：
造粒工序，在该造粒工序中，通过喷雾干燥法来制作分别含有所述第一粒子以及所述第二粒子的多个中间粒子；以及
热处理工序，在该热处理工序中，对所述中间粒子实施热处理而获得所述2次粒子。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
所述热喷涂用粉末的制造方法还包括2次粒子分级工序，在该2次粒子分级工序中，从在所述2次粒子制作工序中得到的所述2次粒子中获得具有20μm以上且150μm以下的10％累计粒径的粉末。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
所述准备工序包括如下工序：
非附着粒子回收工序，在该非附着粒子回收工序中，回收多个第一非附着粒子以及多个第二非附着粒子，该多个第一非附着粒子是在对由含有所述第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的粒子，该多个第二非附着粒子是在对由含有所述第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的粒子；以及
粉碎工序，在该粉碎工序中，将所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子一并粉碎。
7.根据权利要求6所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
在所述非附着粒子回收工序中，多个第三非附着粒子与所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子一起被回收，该多个第三非附着粒子是在对由金属构成的多个粒子进行热喷涂时未附着于热喷涂对象的粒子，
所述热喷涂用粉末的制造方法还包括分选工序，在该分选工序中，将所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子与所述多个第三非附着粒子分离。
8.根据权利要求6或7所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
所述热喷涂用粉末的制造方法包括2次粒子分级工序，在该2次粒子分级工序中，从在所述2次粒子制作工序中得到的所述2次粒子中获得具有20μm以上且150μm以下的10％累计粒径的粉末，
所述准备工序还包括规格外粒子回收工序，在该规格外粒子回收工序中，对在所述2次粒子分级工序中被排除的规格外的粒子进行回收，
在所述粉碎工序中，将所述多个第一非附着粒子、所述多个第二非附着粒子以及所述规格外的粒子一并粉碎。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的热喷涂用粉末的制造方法，其特征在于，
在所述回收工序中，利用集尘机来回收所述多个第一非附着粒子以及所述多个第二非附着粒子。
10.一种热喷涂用粉末的制造装置，其特征在于，
所述热喷涂用粉末的制造装置具备：
集尘机，其能够回收从热喷涂装置进行了热喷涂的由氧化锆系陶瓷构成的多个粒子中的、未附着于热喷涂对象的非附着粒子；
粉碎装置，其能够粉碎由所述集尘机回收到的所述非附着粒子；以及
2次粒子制作装置，其能够从由所述粉碎装置得到的所述非附着粒子的粉末制作出2次粒子。
11.一种热喷涂用粉末，其特征在于，
所述热喷涂用粉末由分别含有相互烧结后的第一粒子以及第二粒子的多个2次粒子构成，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，
所述第一粒子由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成，
所述第二粒子由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成。
12.一种高温部件，其特征在于，
所述高温部件具备：
基材；以及
形成于所述基材上的隔热涂层，
所述隔热涂层包括通过热喷涂而形成的陶瓷层，
所述陶瓷层通过对热喷涂用粉末进行热喷涂而形成，
所述热喷涂用粉末由分别含有相互烧结后的第一原料粉末的粒子以及第二原料粉末的粒子的多个2次粒子构成，并且具有超过0μm且10μm以下的10％累计粒径，
所述第一粒子由含有第一添加剂的氧化锆系陶瓷构成，
所述第二粒子由含有第二添加剂的氧化锆系陶瓷构成。
13.根据权利要求12所述的高温部件，其特征在于，
所述热喷涂用粉末是通过权利要求1至9中任一项所述的热喷涂用粉末的制造方法制造出的热喷涂用粉末。
14.根据权利要求12或13所述的高温部件，其特征在于，
所述基材是燃气涡轮用燃烧器的部件、燃气涡轮的动叶、或者燃气涡轮的静叶。
15.一种燃气涡轮，其特征在于，
所述燃气涡轮具备权利要求12至14中任一项所述的高温部件。
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