JP2002275615A - Heat shielding film and method for depositing the heat shielding film - Google Patents
Heat shielding film and method for depositing the heat shielding filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばガスタービ
ン翼又はディーゼルエンジン燃焼室等の高温で使用され
る部材を熱から守るため、若しくは熱が逃げないように
するため等に施す遮熱被膜形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the formation of a thermal barrier coating for protecting a member used at a high temperature such as a gas turbine blade or a diesel engine combustion chamber from heat or preventing heat from escaping. About the method.
【0002】[0002]
【背景技術】従来の遮熱被膜にはジルコニア系セラミッ
ク(特にイットリア安定化ジルコニア(以下「YSZ」
という。))が用いられている。上記材料は低熱伝導率
であるため遮熱性に優れているものの、上限が約800
℃程度であり、1000℃を超える高温においては、結
晶構造等が変化する相変態が発生するという問題があ
る。この相変態が発生する結果、体積変化を起こすた
め、コーティングに割れや剥離を生じさせやすくなる、
という問題がある。そのため、1000℃を超える高温
でのコーティングの寿命は期待できず、高温での例えば
ガスタービン翼又はディーゼルエンジン燃焼室等への遮
熱被膜としての適用は難しい、という問題がある。BACKGROUND ART Conventional thermal barrier coatings include zirconia-based ceramics (particularly, yttria-stabilized zirconia (hereinafter "YSZ").
That. )) Is used. Although the above materials have low thermal conductivity and are excellent in heat shielding properties, the upper limit is about 800.
At a high temperature of about 1000 ° C. and higher than 1000 ° C., there is a problem that a phase transformation in which a crystal structure or the like changes occurs. As a result of this phase transformation, the coating undergoes a volume change, which tends to cause cracking and peeling of the coating,
There is a problem. Therefore, the life of the coating at a high temperature exceeding 1000 ° C. cannot be expected, and there is a problem that it is difficult to apply the coating at a high temperature to, for example, a gas turbine blade or a diesel engine combustion chamber.
【0003】また、一般にジルコニア系セラミック(Y
SZ)の線膨張係数は、10×10 -6/K前後であり、
一方、一般的に被処理物である母材として使われる金属
材料の線膨張係数は12〜16×10-6/K前後であ
る。このため、YSZコーティング層と母材との線膨張
係数差が大きくなり、この結果、使用時に発生する熱応
力も大きくなるため、コーティングに割れや剥離を生じ
させやすくなって、長い寿命は期待できない、という問
題がある。In general, zirconia ceramics (Y
SZ) has a linear expansion coefficient of 10 × 10 -6/ K around
On the other hand, metals generally used as base materials
The coefficient of linear expansion of the material is 12-16 × 10-6Around / K
You. Therefore, the linear expansion between the YSZ coating layer and the base material
The coefficient difference increases, and as a result,
The force also increases, causing cracking and peeling of the coating
Is difficult to expect and a long life is not expected
There is a title.
【0004】本発明は、上記問題に鑑み、ガスタービン
翼やディーゼルエンジン燃焼室など高温で使用される部
材において、部材を構成する材料を熱から守るため、あ
るいは部材の外に熱が逃げないようにするために施す、
高温でも相変態を発生せず、線膨張係数の高い、遮熱被
膜形成方法を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention is to protect a material constituting a member from heat or prevent the heat from escaping outside of a member used at a high temperature such as a gas turbine blade or a diesel engine combustion chamber. Apply to
An object of the present invention is to provide a method for forming a thermal barrier coating, which does not generate phase transformation even at high temperatures and has a high linear expansion coefficient.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第1
の遮熱被膜の発明は、被処理物の表面に施される耐高温
性の遮熱被膜であって、上記遮熱被膜が溶射法により形
成されたチタン酸カルシウム(CaTiO3 )層である
ことを特徴とする。Means for Solving the Problems A first method for solving the above problems is described below.
Invention of the thermal barrier coating is a thermal barrier coating of high temperature resistant to be applied to the surface of the object, that said thermal barrier coating is calcium titanate (CaTiO 3) layer formed by thermal spraying It is characterized by.
【0006】第2の発明は、第1の発明において、上記
チタン酸カルシウム層にイットリア安定化ジルコニア
(YSZ)を添加してなることを特徴とする。A second invention is characterized in that, in the first invention, yttria-stabilized zirconia (YSZ) is added to the calcium titanate layer.
【0007】第3の発明は、第2の発明において、上記
イットリア安定化ジルコニア(YSZ)の添加量が10
体積%以下であることを特徴とする。In a third aspect based on the second aspect, the amount of the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is 10%.
% By volume or less.
【0008】第4の発明は、被処理物の表面に施される
耐高温性の遮熱被膜であって、上記遮熱被膜が、溶射法
により形成されたチタン酸カルシウム層からなる第1の
被膜と、第1の被膜の表面に溶射法により形成されたイ
ットリア安定化ジルコニア(YSZ)層からなる第2の
被膜とからなることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature-resistant thermal barrier coating applied to the surface of the workpiece, wherein the thermal barrier coating comprises a calcium titanate layer formed by a thermal spraying method. It is characterized by comprising a coating and a second coating made of a yttria-stabilized zirconia (YSZ) layer formed on the surface of the first coating by a thermal spraying method.
【0009】第5の発明は、被処理物の表面に施される
耐高温性の遮熱被膜であって、上記遮熱被膜が、溶射法
により形成された酸化ニッケル層からなる第1の被膜
と、第1の被膜の表面に溶射法により形成されたチタン
酸カルシウム層からなる第2の被膜とからなることを特
徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature resistant thermal barrier coating applied to the surface of the object to be processed, wherein the thermal barrier coating comprises a nickel oxide layer formed by a thermal spraying method. And a second coating comprising a calcium titanate layer formed on the surface of the first coating by a thermal spraying method.
【0010】第6の発明は、第1乃至5のいずれか1の
発明において、上記溶射法がプラズマ溶射法であること
を特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the spraying method is a plasma spraying method.
【0011】第7の発明は、第1乃至5のいずれか1の
発明において、上記被処理物がガスタービン翼又は内燃
機関の燃焼室であることを特徴とする。A seventh invention is characterized in that, in any one of the first to fifth inventions, the object to be processed is a gas turbine blade or a combustion chamber of an internal combustion engine.
【0012】第8の遮熱被膜形成方法の発明は、被処理
物の表面に耐高温性の遮熱被膜を施す遮熱被膜形成方法
であって、被処理物の表面に、溶射法によりチタン酸カ
ルシウム(CaTiO3 )層の被膜を形成することを特
徴とする。An eighth invention of a method of forming a thermal barrier coating is a method of forming a thermal barrier coating in which a high temperature resistant thermal barrier coating is applied to the surface of an object to be processed. It is characterized in that a film of a calcium oxide (CaTiO 3 ) layer is formed.
【0013】第9の発明は、第8の発明において、上記
被処理物の表面にチタン酸カルシウムを溶射する際に、
イットリア安定化ジルコニア(YSZ)を添加すること
を特徴とする。According to a ninth aspect, in the eighth aspect, when spraying calcium titanate on the surface of the object,
It is characterized by adding yttria-stabilized zirconia (YSZ).
【0014】第10の発明は、第9の発明において、上
記イットリア安定化ジルコニア(YSZ)の添加量が1
0体積%以下であることを特徴とする遮熱被膜形成方
法。In a tenth aspect based on the ninth aspect, the amount of the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is one.
A method for forming a thermal barrier coating, wherein the content is 0% by volume or less.
【0015】第11の遮熱被膜形成方法の発明は、被処
理物の表面に耐高温性の遮熱被膜を施す遮熱被膜形成方
法であって、上記被処理物の表面にチタン酸カルシウム
層からなる第1の被膜を溶射法により形成した後、第1
の被膜の表面にイットリア安定化ジルコニア(YSZ)
からなる第2の被膜を溶射法により形成することを特徴
とする。The invention of an eleventh method for forming a thermal barrier coating is a method for forming a thermal barrier coating on a surface of an object to be processed, wherein the surface of the object is coated with a calcium titanate layer. After forming a first coating consisting of
Yttria stabilized zirconia (YSZ)
A second coating made of a thermal spraying method.
【0016】第12の遮熱被膜形成方法の発明は、被処
理物の表面に耐高温性の遮熱被膜を施す遮熱被膜形成方
法であって、上記被処理物の表面に酸化ニッケル層の第
1の被膜を溶射法により形成した後、第1の被膜の表面
にチタン酸カルシウム層の第2の被膜を溶射法により形
成することを特徴とする。A twelfth invention for a method for forming a thermal barrier coating is a method for forming a thermal barrier coating on a surface of an object to be processed, wherein the surface of the workpiece is coated with a nickel oxide layer. After forming the first coating by thermal spraying, a second coating of a calcium titanate layer is formed on the surface of the first coating by thermal spraying.
【0017】第13の発明は、第8乃至12のいずれか
1の発明において、上記溶射法がプラズマ溶射法である
ことを特徴とする。According to a thirteenth aspect, in any one of the eighth to twelfth aspects, the thermal spraying method is a plasma thermal spraying method.
【0018】第14の発明は、第8乃至13のいずれか
1項の発明において、上記被処理物がガスタービン翼又
は内燃機関の燃焼室であることを特徴とする。In a fourteenth aspect based on any one of the eighth to thirteenth aspects, the object is a gas turbine blade or a combustion chamber of an internal combustion engine.
【0019】第15のガスタービン翼の発明は、第8乃
至13のいずれか1の遮熱被膜形成方法により得られた
ことを特徴とする。A fifteenth invention of a gas turbine blade is characterized in that it is obtained by any one of the eighth to thirteenth methods for forming a thermal barrier coating.
【0020】第16の内燃機関の燃焼室の発明は、第8
乃至13のいずれか1の遮熱被膜形成方法により得られ
たことを特徴とする。A sixteenth invention for a combustion chamber of an internal combustion engine is an eighth invention.
13. The method according to any one of items 13 to 13, wherein the heat shielding film is formed.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
【0022】[第1の実施の形態]図1は本実施の形態
にかかる遮熱被膜の概略図である。図1に示すように、
本実施の形態にかかる遮熱被膜は、被処理物(母材)1
1の表面に施される耐高温性の遮熱被膜であって、上記
遮熱被膜12が溶射法により形成されたチタン酸カルシ
ウム(CaTiO3 )層から形成されている。上記チタ
ン酸カルシウム層を形成するコーティング材は、カルシ
ウムとチタンの複合酸化物であるチタン酸カルシウム
(化学式:CaTiO3 、以下CaTiO3 と記す)を
用いており、遮熱コーティングをプラズマ溶射により形
成してなるものである。[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic view of a thermal barrier coating according to the present embodiment. As shown in FIG.
The thermal barrier coating according to the present embodiment is a heat-treated material (base material) 1
1 is a high-temperature-resistant thermal barrier coating applied to the surface of the substrate 1, wherein the thermal barrier coating 12 is formed of a calcium titanate (CaTiO 3 ) layer formed by a thermal spraying method. The coating material for forming the calcium titanate layer uses calcium titanate (chemical formula: CaTiO 3 , hereinafter referred to as CaTiO 3 ) which is a composite oxide of calcium and titanium, and a thermal barrier coating is formed by plasma spraying. It is.
【0023】ここで、溶射材として、チタン酸カルシウ
ムを用いるのは、以下の点による。 (1) チタン酸カルシウムは融点の約1910℃まで安定
で相変態を起こさない。 (2) チタン酸カルシウムの線膨張係数は12.5×10
-6/Kであり、母材となる金属の線膨張係数(12〜1
6×10-6/K前後)に近い。したがって、1000℃
以上の高温であっても安定したコーティングが得られ、
かつ、発生する熱応力を低下させることができる。すな
わち、チタン酸カルシウムは高温安定性が良好であり、
線膨張係数が比較的高く、低熱伝導率であるので、10
00℃以上の高温条件であっても被膜の高寿命化を図る
ことが期待できるものとなる。The reason for using calcium titanate as the thermal spraying material is as follows. (1) Calcium titanate is stable up to its melting point of about 1910 ° C. and does not undergo phase transformation. (2) The coefficient of linear expansion of calcium titanate is 12.5 × 10
-6 / K, and the linear expansion coefficient of the metal as a base material (1:12
(About 6 × 10 −6 / K). Therefore, 1000 ° C
Even at the above high temperatures, a stable coating can be obtained,
In addition, the generated thermal stress can be reduced. That is, calcium titanate has good high-temperature stability,
Since the coefficient of linear expansion is relatively high and the thermal conductivity is low, 10
Even under a high temperature condition of 00 ° C. or higher, it is expected that the life of the coating is prolonged.
【0024】ここで、本発明の被膜を形成する溶射方法
は、被処理物である母材表面に溶射材を溶射する方法で
あればいずれの方法でもよいが、特にプラズマ溶射法が
好適である。Here, the thermal spraying method for forming the coating film of the present invention may be any method as long as the thermal spraying material is sprayed on the surface of the base material to be processed, but the plasma spraying method is particularly preferred. .
【0025】また、本遮熱被膜を施す対象としては、高
温において使用される部材等を熱から守るため、若しく
は熱が逃げないようにするためであれば特に限定される
ものではないが、例えば1000℃近傍にて使用し、高
効率化を図るガスタービン翼又は内燃機関(特に、ディ
ーゼルエンジン等)の燃焼室の遮熱に用いて特に好適で
ある。The object to which the thermal barrier coating is applied is not particularly limited as long as it protects members and the like used at high temperatures from heat or prevents heat from escaping. It is used at around 1000 ° C. and is particularly suitable for use in heat insulation of a combustion chamber of a gas turbine blade or an internal combustion engine (particularly, a diesel engine, etc.) for achieving high efficiency.
【0026】以下、本発明でチタン酸カルシウムを用い
ることについて実験によりその効果について実証する。Hereinafter, the effect of using calcium titanate in the present invention will be demonstrated by experiments.
【0027】[試験例1]本試験例1では、1000℃
を超える高温でも相変態による体積変化がないことを確
かめるため、熱処理前後の密度変化を調べた。試験は、
コーティング材としては、本実施の形態にかかるコーテ
ィング材であるCaTiO3 と、比較例として従来技術
にかかるコーティング材であるYSZについて行った。
それぞれのコーティングは一般構造用鋼(JIS SS
400)板[20mm角×T5mm]の平面上に厚さ1
mmプラズマ溶射により形成した。上記プラズマ溶射に
先立ち、鋼の表面にはAl層を厚さ0.5mmとなるよ
うに溶射した。これは、熱処理する際はコーティング材
のみで行うため、先にAlを厚さ0.5mm 溶射し、
その上にCaTiO3 又はYSZそれぞれを溶射する。
次いで、Al層の表面に形成されたCaTiO3 又はY
SZ層ごとNaOH水溶液に浸す。これにより、Al層
を溶かし、CaTiO3 層又はYSZ層のみを取り出し
た。熱処理はそれぞれのコーティング材を電気炉内で1
400℃で100時間の条件で行った。なお、密度測定
は、JIS C2141に従った。Test Example 1 In Test Example 1, 1000 ° C.
In order to confirm that there was no volume change due to phase transformation even at a high temperature exceeding, the density change before and after the heat treatment was examined. The exam is
As a coating material, CaTiO 3 as a coating material according to the present embodiment and YSZ as a coating material according to a conventional technique as a comparative example were used.
Each coating is made of general structural steel (JIS SS
400) A thickness of 1 on the plane of a plate [20 mm square x T5 mm]
mm was formed by plasma spraying. Prior to the plasma spraying, an Al layer was sprayed on the steel surface to a thickness of 0.5 mm. Since this is performed only with the coating material when heat-treating, first spray Al with a thickness of 0.5 mm,
CaTiO 3 or YSZ is sprayed thereon.
Next, CaTiO 3 or Y formed on the surface of the Al layer
The entire SZ layer is immersed in an aqueous NaOH solution. Thus, dissolving the Al layer was removed only CaTiO 3 layer or YSZ layer. Heat treatment is performed by applying each coating material in an electric furnace for 1 hour.
The test was performed at 400 ° C. for 100 hours. The density was measured according to JIS C2141.
【0028】また、コーティングの耐久性を調べるた
め、各コーティング材を熱サイクル試験に供した。熱サ
イクル試験片はNi基耐熱合金丸棒φ8mm×L150
mmの真中100mmの範囲に各コーティング材を厚さ
0.6mm 溶射してCaTiO3 層又はYSZ層を作
製した。これらを電気炉内に入れ1000℃で1時間保
持したのち、炉から取り出し室温付近まで空冷するとい
う熱サイクルをかけた。評価は割れや剥離が生じるサイ
クル数で比較した。その結果を「表1」に示す。Each coating material was subjected to a heat cycle test to examine the durability of the coating. The heat cycle test piece is a Ni-base heat-resistant alloy round bar φ8mm × L150
to prepare a CaTiO 3 layer or YSZ layer to a thickness of 0.6mm spraying each coating material in the range of mm middle 100mm of. These were placed in an electric furnace and maintained at 1000 ° C. for 1 hour, then removed from the furnace and air-cooled to near room temperature. The evaluation was made based on the number of cycles at which cracking and peeling occurred. The results are shown in Table 1.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】「表1」に示すように、1400℃、10
0時間保持熱処理前後のCaTiO 3 層又はYSZ層の
密度変化及び熱サイクル試験結果を示す。密度変化で
は、従来のコーティングであるYSZ層の方は5.25
g/cm3から5.4g/cm3 と変化しているのに対
し、本発明のCaTiO3 層の方はほとんど変化してい
ない。この結果より、CaTiO3 被膜は高温でも割れ
や剥離を生じさせるような体積変化は発生せず、安定で
あることがわかる。As shown in Table 1, 1400 ° C., 10
CaTiO before and after 0 hour holding heat treatment ThreeLayer or YSZ layer
3 shows the results of density change and heat cycle test. With density change
Is 5.25 for the conventional YSZ layer.
g / cmThreeTo 5.4 g / cmThreeAlthough it is changing
And the CaTiO of the present inventionThreeThe layers are almost changing
Absent. From this result, CaTiOThreeThe coating cracks even at high temperatures
No volume change that would cause
You can see that there is.
【0031】また、耐熱サイクル性でも、CaTiO3
コーティングはYSZコーティングの約倍の耐熱サイク
ル寿命を示しており、耐久性を向上できることがわか
る。[0031] In addition, even with respect to heat cycle resistance, CaTiO 3
The coating shows about twice the heat cycle life of the YSZ coating, indicating that the durability can be improved.
【0032】[第2の実施の形態]図2は本実施の形態
にかかる遮熱被膜の概略図である。図2に示すように、
本実施の形態にかかる遮熱被膜は、被処理物(母材)1
1の表面に施される耐高温性の遮熱被膜であって、上記
遮熱被膜13が溶射法により形成されたチタン酸カルシ
ウム(CaTiO3 )層にイットリア安定化ジルコニア
(YSZ)を添加してなるものである。上記第1の実施
の形態においては、1000℃以上でも安定な遮熱コー
ティングを形成するため、YSZの替わりにCaTiO
3 を用いたものである。ところで、チタン酸カルシウム
(CaTiO3 )はYSZに比べ少し熱伝導率が高い。
よって、熱伝導率を比較的低い状態を保ちつつ、かつ、
1000℃以上の高温でも使用可能なコーティングを形
成できれば、より、高性能の被膜が得られる。そこで、
コーティング材としてCaTiO3 にYSZを所定量混
合し、より低熱伝導率で安定な遮熱被膜の形成を図っ
た。[Second Embodiment] FIG. 2 is a schematic view of a thermal barrier coating according to the present embodiment. As shown in FIG.
The thermal barrier coating according to the present embodiment is a heat-treated material (base material) 1
1 is a high-temperature-resistant heat-shielding coating applied to the surface of the substrate 1. The heat-shielding coating 13 is obtained by adding yttria-stabilized zirconia (YSZ) to a calcium titanate (CaTiO 3 ) layer formed by thermal spraying. It becomes. In the first embodiment, in order to form a stable thermal barrier coating even at 1000 ° C. or higher, CaTiO is used instead of YSZ.
3 is used. Calcium titanate (CaTiO 3 ) has a slightly higher thermal conductivity than YSZ.
Therefore, while keeping the thermal conductivity relatively low, and
If a coating that can be used even at a high temperature of 1000 ° C. or higher can be formed, a higher-performance coating can be obtained. Therefore,
A predetermined amount of YSZ was mixed with CaTiO 3 as a coating material to form a stable thermal barrier film with lower thermal conductivity.
【0033】また、上記混合比率は後述する試験例2に
示すように、10体積%以下とするのが好ましい。な
お、本実施の形態では熱伝導率が低いものとして、YS
Zを例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、公知の熱伝導率が低いジルコニア系材料等を適宜用
いることができる。The mixing ratio is preferably set to 10% by volume or less as shown in Test Example 2 described later. In this embodiment, it is assumed that the thermal conductivity is low and YS
Although Z is exemplified, the present invention is not limited to this, and a known zirconia-based material having a low thermal conductivity can be used as appropriate.
【0034】[試験例2]本試験例では、1000℃を
越える高温でも体積変化がないことを確かめるため、1
400℃、100時間保持の熱処理前後のコーティング
密度変化を調べた。チタン酸カルシウム(CaTi
O3 )とYSZとを予め所定の比率で混合した粉末を使
って、プラズマ溶射により混合コーティングの形成を行
った。YSZの混合比率は体積%でそれぞれ2、5、1
0、15、20%とした。Test Example 2 In this test example, in order to confirm that there was no volume change even at a high temperature exceeding 1000 ° C., 1
The change in coating density before and after heat treatment at 400 ° C. for 100 hours was examined. Calcium titanate (CaTi
Using a powder in which O 3 ) and YSZ were previously mixed at a predetermined ratio, a mixed coating was formed by plasma spraying. The mixing ratio of YSZ was 2, 5, 1 or 2 by volume, respectively.
0, 15, and 20%.
【0035】形成した被膜の厚さは1mmとした。その
他の実験方法は試験例1と同じである。The thickness of the formed film was 1 mm. Other experimental methods are the same as in Test Example 1.
【0036】次に上記混合比率での各コーティングの熱
伝導率を測定し、より低熱伝導率になっていることを確
認した。各コーティングを一般構造用鋼(JIS SS
4001)板[φ10mm×T5mm]の平面上に厚さ
1mmの被膜をプラズマ溶射により形成した。上記プラ
ズマ溶射に先立ち、鋼の表面にはAl層を厚さ0.5m
mとなるように溶射した。これは、熱処理する際はコー
ティング材のみで行うため、先にAlを厚さ0.5mm
溶射し、その上に所定量のYSZを配合したCaTiO
3 を溶射し、NaOH水溶液に浸すことで、Al層を溶
かし、YSZ含有CaTiO3層のみを取り出した。測
定はJIS C 2141に従った。Next, the thermal conductivity of each coating at the above mixing ratio was measured, and it was confirmed that the thermal conductivity was lower. Each coating is made of general structural steel (JIS SS
4001) A coating having a thickness of 1 mm was formed on a plane of a plate [φ10 mm × T5 mm] by plasma spraying. Prior to the plasma spraying, a 0.5 m thick Al layer was formed on the steel surface.
m was sprayed. Since this is performed only with the coating material when the heat treatment is performed, first, the thickness of Al is 0.5 mm.
CaTiO sprayed and blended with a certain amount of YSZ
3 was sprayed and immersed in an aqueous NaOH solution to melt the Al layer, and only the YSZ-containing CaTiO 3 layer was taken out. The measurement was in accordance with JIS C 2141.
【0037】また、コーティングの耐久性を調べるた
め、上記混合比率での各コーティングを熱サイクル試験
に供した。熱サイクル試験方法は試験例1と同じであ
る。その結果を上述した「表1」に示す。Further, in order to examine the durability of the coating, each coating at the above mixing ratio was subjected to a heat cycle test. The heat cycle test method is the same as in Test Example 1. The results are shown in Table 1 described above.
【0038】「表1」に示すように、YSZ混合比率が
10体積%以下のコーティングでは密度変化が1%以下
であるのに対し、YSZ混合比率が15体積%のコーテ
ィングは約2.5体積%とYSZのみのコーティングに
ほぼ近い密度変化率を示していた。As shown in Table 1, a coating having a YSZ mixing ratio of 10% by volume or less has a density change of 1% or less, while a coating having a YSZ mixing ratio of 15% by volume has a coating density of about 2.5%. % And a density change rate almost similar to that of the YSZ-only coating.
【0039】また、熱伝導率は、YSZを混合したコー
ティングはCaTiO3 100%のコーティングに比べ
低くなっており、低熱伝導率化が図られていた。The thermal conductivity of the coating mixed with YSZ is lower than that of the coating of 100% CaTiO 3 , and the thermal conductivity has been reduced.
【0040】また、熱サイクル試験の結果、YSZを混
合すると少しずつ耐熱サイクル寿命が低下するものの、
混合比率10体積%以下のコーティングは従来のYSZ
皮膜に比べ1.8倍以上の耐久性を維持できている。混
合比率15体積%、20体積%となるとかなり耐久性は
低下し、1.5倍以下になった。これらの結果よりYS
Z混合比率10体積%以下であれば、低熱伝導率で安定
な遮熱コーティングが得られることが分かる。As a result of the heat cycle test, the heat cycle life was gradually reduced when YSZ was mixed.
A coating with a mixing ratio of 10% by volume or less is a conventional YSZ
The durability of 1.8 times or more compared with the film can be maintained. When the mixing ratio was 15% by volume or 20% by volume, the durability was considerably reduced and became 1.5 times or less. From these results, YS
It can be seen that if the Z mixing ratio is 10% by volume or less, a stable thermal barrier coating with low thermal conductivity can be obtained.
【0041】[第3の実施の形態]図3は本実施の形態
にかかる遮熱被膜の概略図である。図4に示すように、
本実施の形態にかかる遮熱被膜は、被処理物(母材)1
1の表面に施される遮熱被膜20が、溶射法により形成
されたチタン酸カルシウム層からなる第1の被膜21
と、第1の被膜21の表面に溶射法により形成されたイ
ットリア安定化ジルコニア(YSZ)層からなる第2の
被膜22とからなるものである。[Third Embodiment] FIG. 3 is a schematic view of a thermal barrier coating according to the present embodiment. As shown in FIG.
The thermal barrier coating according to the present embodiment is a heat-treated material (base material) 1
1 is a first coating 21 comprising a calcium titanate layer formed by thermal spraying.
And a second coating 22 composed of a yttria-stabilized zirconia (YSZ) layer formed on the surface of the first coating 21 by a thermal spraying method.
【0042】コーティングの使用環境が1000℃以下
の場合、YSZは相変態しないため、体積変化による耐
久性低下を考慮する必要はない。ところで、上述したよ
うにYSZは母材となる金属材料との線膨張係数差が大
きいため、発生する熱応力が大きく、長寿命は期待でき
ない。When the environment in which the coating is used is 1000 ° C. or lower, YSZ does not undergo phase transformation, so that it is not necessary to consider the decrease in durability due to volume change. By the way, as described above, since YSZ has a large difference in linear expansion coefficient from the metal material serving as the base material, the generated thermal stress is large, and a long life cannot be expected.
【0043】したがって、図3に示すように、YSZの
アンダーコートとして、線膨張係数が金属材料に近いC
aTiO3 を用い、線膨張係数差より発生する熱応力を
低減することで、コーティングの耐久性向上を図ること
ができる。Therefore, as shown in FIG. 3, as the undercoat of YSZ, a C.sub.
By using aTiO 3 and reducing the thermal stress generated from the difference in linear expansion coefficient, the durability of the coating can be improved.
【0044】なお、本実施の形態では二層としたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば第1被膜
21と第2被膜22との間に、例えば上記第2の実施の
形態のようなYSZを混合したCaTiO3 層からなる
第3の被膜を介装させて三層構造としてもよい。In the present embodiment, two layers are used. However, the present invention is not limited to this. For example, between the first coating 21 and the second coating 22, for example, the second embodiment may be used. It is also possible to form a three-layer structure by interposing a third coating made of a CaTiO 3 layer mixed with YSZ as in the embodiment.
【0045】[試験例3]試験例3として、アンダーコ
ートのCaTiO3 層を0.2mm厚さ、トップコート
のYSZ層を0.3mmプラズマ溶射により形成した。
この耐久性を調べるため、熱サイクル試験に供した。熱
サイクル試験方法は保持温度を800℃にした以外は試
験例1と同じように操作した。比較のためのYSZ一層
コーティングは、試練例1で用いた比較例と同じもので
ある。Test Example 3 As Test Example 3, an undercoat CaTiO 3 layer having a thickness of 0.2 mm and a top coat YSZ layer were formed by plasma spraying with a thickness of 0.3 mm.
In order to examine this durability, it was subjected to a heat cycle test. The heat cycle test method was the same as that in Test Example 1 except that the holding temperature was 800 ° C. The YSZ single layer coating for comparison is the same as the comparative example used in Trial Example 1.
【0046】「表2」はYSZ層とCaTiO3 層との
二層コーティング(試験片)及びYSZ一層コーティン
グ(試験片)の熱サイクル試験の結果を「表2」に示
す。Table 2 shows the results of the heat cycle test of the two-layer coating (test piece) of the YSZ layer and the CaTiO 3 layer and the YSZ single-layer coating (test piece).
【0047】[0047]
【表2】 [Table 2]
【0048】「表2」に示すように、二層コーティング
の方が約1.7倍の耐熱サイクル性を示しており、耐久
性向上が期待できることが判明した。As shown in Table 2, the two-layer coating showed about 1.7 times the heat cycle resistance, indicating that improvement in durability can be expected.
【0049】[第4の実施の形態]図4は本実施の形態
にかかる遮熱被膜の概略図である。図4に示すように、
本実施の形態にかかる遮熱被膜は、被処理物(母材)1
1の表面に施される遮熱被膜30が、溶射法により形成
された酸化ニッケル層からなる第1の被膜31と、第1
の被膜31の表面に溶射法により形成されたチタン酸カ
ルシウム層からなる第2の被膜32とからなるものであ
る。[Fourth Embodiment] FIG. 4 is a schematic view of a thermal barrier coating according to the present embodiment. As shown in FIG.
The thermal barrier coating according to the present embodiment is a heat-treated material (base material) 1
The first heat-insulating coating 30 formed on the surface of the first coating 31 comprises a first coating 31 made of a nickel oxide layer formed by a thermal spraying method.
And a second coating 32 of a calcium titanate layer formed on the surface of the coating 31 by thermal spraying.
【0050】遮熱コーティングの遮熱性をさらに高める
ためには、コーティング厚さを厚くする方法が考えられ
る。ところで、コーティング厚さを厚くすると、コーテ
ィング表面と母材界面の温度差が大きくなり、熱応力が
大きくなって剥離する場合があるので、本実施の形態で
は、多層にして被膜を厚くするようにしている。In order to further enhance the heat shielding property of the thermal barrier coating, a method of increasing the thickness of the coating is conceivable. By the way, when the coating thickness is increased, the temperature difference between the coating surface and the interface between the base material and the coating increases, and the thermal stress increases, and the coating may be peeled off. ing.
【0051】図4に示すように、母材側11の第1層
(以下、アンダーコート)31にNiOを0.5mmプ
ラズマ溶射し、該第1層31の上に第2層としたCaT
iO3を0.5mmプラズマ溶射し、合計膜厚を1.0
mmと厚くし、遮熱性向上を図るようにしている。As shown in FIG. 4, a first layer (hereinafter referred to as an undercoat) 31 on the base material side 11 is plasma-sprayed with 0.5 mm of NiO to form a second layer of CaT on the first layer 31.
Plasma sprayed with 0.5 mm of iO 3 to make the total film thickness 1.0
mm to improve the heat insulation.
【0052】この構成を選択した理由は以下の通りであ
る。 (1) NiOをアンダーコート層としているのは、はCa
TiO3 よりも熱伝導率が約5倍と高い値を示すが、金
属材料よりは低い。また、線膨張係数が約14×10-6
/KとCaTiO3 よりもさらに金属材料に近く、か
つ、融点の約1950℃まで安定であるため、アンダー
コートとして適している。 (2) CaTiO3 をトップコートとしているのは、Ni
Oより熱伝導率が低く、線膨張係数も低いためである。 したがって、高温でも安定で、かつ、通常よりも厚膜に
することで遮熱性をさらに高めることが可能である。The reason for selecting this configuration is as follows. (1) The reason why NiO is used as the undercoat layer is that Ca
The thermal conductivity is about 5 times higher than that of TiO 3 , but lower than that of the metal material. Further, the coefficient of linear expansion is about 14 × 10 -6
It is suitable as an undercoat because it is closer to a metal material than / K and CaTiO 3 and is stable up to a melting point of about 1950 ° C. (2) The top coat of CaTiO 3 is Ni
This is because the thermal conductivity is lower than that of O and the coefficient of linear expansion is lower. Therefore, it is stable even at a high temperature, and it is possible to further enhance the heat shielding property by making the film thicker than usual.
【0053】[試験例4]試験例4として、厚膜化によ
る遮熱性向上の度合いを把握するため、レーザによって
コーティング表面から熱を照射させて、母材の温度を測
定した。準備した試験片は、本実施例のCaTiO層と
NiO層との二層コーティング(膜厚1mm、(試験片
A)とCaTiO3 一層コーティング(膜厚0.66m
m )(試験片No. B)である。それぞれNi基耐熱合
金板30mm角×T5mmの上にプラズマ溶射した。コ
ーティング表面温度を800及び1000℃となるように
コーティング表面にレーザで熱を照射した。なお、母材
であるNi基耐熱合金板の中心に裏側から4mm深さの
穴を開け、その穴に熱電対を固定し、コーティングと母
材との界面から1mm下部の母材温度を測定した。Test Example 4 In Test Example 4, heat was applied from the coating surface by a laser to measure the temperature of the base material in order to ascertain the degree of improvement in the heat shielding property by increasing the film thickness. The prepared test piece was a two-layer coating of the CaTiO layer and the NiO layer of this example (film thickness 1 mm, (test piece A) and a single coating of CaTiO 3 (film thickness 0.66 m
m) (test piece No. B). Plasma spraying was performed on each of the Ni-based heat-resistant alloy plates 30 mm square x T5 mm. The coating surface was irradiated with heat by a laser so that the coating surface temperature was 800 and 1000 ° C. A hole having a depth of 4 mm was made from the back side at the center of the Ni-base heat-resistant alloy plate as the base material, a thermocouple was fixed in the hole, and the base material temperature was measured 1 mm below the interface between the coating and the base material. .
【0054】「表3」に本試験例のCaTiO層とNi
O2 との二層コーティング(膜厚1mm:試験片No.
A)とCaTiO3 1 層コーティング(膜厚0.5m
m:試験片No. B)のレーザ加熱時の母材温度を「表
3」に示す。Table 3 shows that the CaTiO layer and Ni
Two-layer coating with O 2 (film thickness 1 mm: test piece No.
A) and CaTiO 31 layer coating (film thickness 0.5 m)
m: Table 3 shows the base material temperature during laser heating of test piece No. B).
【0055】[0055]
【表3】 [Table 3]
【0056】「表3」に示すように、試験片Aの方が膜
厚を厚くしており母剤温度を低く抑えることができてい
る。本実施例は母材を熱から守る効果が大きいことがわ
かる。As shown in Table 3, the thickness of the test piece A was larger than that of the test piece A, and the base material temperature could be kept low. This example shows that the effect of protecting the base material from heat is great.
【0057】また、本試験例のコーティングの耐久性を
把握するため、熱サイクル試験を行った。準備したのは
試験片は膜厚を1mmと同じにして、本実施例のCaT
iO 3 層とNiO層との二層コーティング(試験片No.
a)とCaTiO3 一層コーティング(試験片No. b)
の二つを準備した。The durability of the coating of this test example was
A thermal cycle test was performed to understand. I prepared
The test piece had the same thickness as 1 mm, and the CaT
iO ThreeCoating of Coating Layer and NiO Layer (Specimen No.
a) and CaTiOThreeSingle layer coating (specimen No. b)
I prepared two.
【0058】熱サイクル試験片はNi基耐熱合金丸棒φ8
mm ×L150mmの真中100mmの範囲に各コー
ティング材を溶射して作製した。これらを電気炉内に入
れ1000℃で1時間保持したのち、炉から取り出し室
温付近まで空冷するというサイクルをかけた。評価は割
れや剥離が生じるサイクル数で比較した。この熱サイク
ル試験の結果を「表4」に示す。The heat cycle test piece was a Ni-base heat-resistant alloy round bar φ8
Each coating material was sprayed and produced in a range of 100 mm in the center of mm × L150 mm. These were placed in an electric furnace and maintained at 1000 ° C. for 1 hour, then removed from the furnace and air-cooled to near room temperature. The evaluation was made based on the number of cycles at which cracking and peeling occurred. Table 4 shows the results of the heat cycle test.
【0059】[0059]
【表4】 [Table 4]
【0060】「表4」に示すように、本試験例の試験片
aの方が試験片bの約1.8倍の耐熱サイクル性を示し
た。このことにより、一層で厚くすることは耐久性に悪
影響を及ぼし、本試験例のように二層にして、かつ、線
膨張係数が母材金属に近いコーティングを採用すること
で、耐久性を向上させることができることが判明した。As shown in Table 4, the test piece a of this test example showed about 1.8 times the heat cycle resistance of the test piece b. As a result, increasing the thickness of one layer has an adverse effect on durability, and the durability is improved by adopting a coating with a linear expansion coefficient close to that of the base metal as in this test example. It turns out that it can be done.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上、説明したように第1の発明によれ
ば、被処理物の表面に施される耐高温性の遮熱被膜であ
って、上記遮熱被膜が溶射法により形成されたチタン酸
カルシウム(CaTiO3 )層であるので、1000℃
以上の高温条件であっても被膜の高寿命化を図ることが
できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a high-temperature-resistant thermal barrier coating applied to the surface of an object to be processed, wherein the thermal barrier coating is formed by thermal spraying. 1000 ° C. because it is a calcium titanate (CaTiO 3 ) layer
Even under the above high temperature conditions, the life of the coating can be prolonged.
【0062】第2の発明によれば、第1の発明におい
て、上記チタン酸カルシウム層にイットリア安定化ジル
コニア(YSZ)を添加してなるので、第1の発明より
も低熱伝導率で安定な遮熱被膜の形成を図ることができ
る。According to the second aspect, in the first aspect, since the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is added to the calcium titanate layer, a more stable and lower thermal conductivity than the first aspect is obtained. A thermal film can be formed.
【0063】第3の発明によれば、第2の発明におい
て、上記イットリア安定化ジルコニア(YSZ)の添加
量が10体積%以下であるので、低熱伝導率で安定な遮
熱コーティングを得ることができる。According to the third aspect, in the second aspect, since the addition amount of the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is 10% by volume or less, a stable thermal barrier coating having a low thermal conductivity can be obtained. it can.
【0064】第4の発明によれば、被処理物の表面に施
される耐高温性の遮熱被膜であって、上記遮熱被膜が、
溶射法により形成されたチタン酸カルシウム層からなる
第1の被膜と、第1の被膜の表面に溶射法により形成さ
れたイットリア安定化ジルコニア(YSZ)層からなる
第2の被膜とからなるので、線膨張係数差より発生する
熱応力を低減し、コーティングの耐久性向上を図ること
ができる。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature resistant thermal barrier coating applied to the surface of the object, wherein the thermal barrier coating comprises:
Since it is composed of a first coating composed of a calcium titanate layer formed by thermal spraying and a second coating composed of an yttria-stabilized zirconia (YSZ) layer formed on the surface of the first coating by thermal spraying, The thermal stress generated from the difference in linear expansion coefficient can be reduced, and the durability of the coating can be improved.
【0065】第5の発明によれば、被処理物の表面に施
される耐高温性の遮熱被膜であって、上記遮熱被膜が、
溶射法により形成された酸化ニッケル層からなる第1の
被膜と、第1の被膜の表面に溶射法により形成されたチ
タン酸カルシウム層からなる第2の被膜とからなるの
で、遮熱性をさらに高めることができる。According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature resistant thermal barrier coating applied to the surface of the object, wherein the thermal barrier coating comprises:
Since the first coating composed of the nickel oxide layer formed by the thermal spraying method and the second coating composed of the calcium titanate layer formed on the surface of the first coating by the thermal spraying method, the heat shielding property is further improved. be able to.
【0066】第6の発明によれば、第1乃至5のいずれ
か1の発明において、上記溶射法がプラズマ溶射法であ
るので、効率的な溶射が可能となる。According to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, since the thermal spraying method is a plasma spraying method, efficient thermal spraying becomes possible.
【0067】第7の発明によれば、第1乃至5のいずれ
か1の発明において、上記被処理物がガスタービン翼又
は内燃機関の燃焼室であるので、高効率化を図ることが
できる。According to the seventh aspect, in the first aspect, the object to be processed is a gas turbine blade or a combustion chamber of an internal combustion engine, so that high efficiency can be achieved.
【0068】第8の遮熱被膜形成方法の発明によれば、
被処理物の表面に耐高温性の遮熱被膜を施す遮熱被膜形
成方法であって、被処理物の表面に、溶射法によりチタ
ン酸カルシウム(CaTiO3 )層の被膜を形成するの
で、1000℃以上の高温条件であっても被膜の高寿命
化を図ることができる。According to the invention of the eighth method for forming a thermal barrier coating,
This is a method for forming a thermal barrier coating in which a high-temperature resistant thermal barrier coating is applied to the surface of the object to be processed, wherein a calcium titanate (CaTiO 3 ) layer is formed on the surface of the object by a thermal spraying method. The service life of the coating can be prolonged even under high temperature conditions of not less than ℃.
【0069】第9の発明によれば、第8の発明におい
て、上記被処理物の表面にチタン酸カルシウムを溶射す
る際に、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)を添加
するので、第1の発明よりも低熱伝導率で安定な遮熱被
膜の形成を図ることができる。According to the ninth aspect, in the eighth aspect, yttria-stabilized zirconia (YSZ) is added when spraying calcium titanate on the surface of the object to be treated. Also, it is possible to form a stable thermal barrier film with low thermal conductivity.
【0070】第10の発明によれば、第9の発明におい
て、上記イットリア安定化ジルコニア(YSZ)の添加
量が10体積%以下であるので、低熱伝導率で安定な遮
熱コーティングを得ることができる。According to the tenth aspect, in the ninth aspect, since the addition amount of the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is 10% by volume or less, it is possible to obtain a stable thermal barrier coating with low thermal conductivity. it can.
【0071】第11の遮熱被膜形成方法の発明によれ
ば、被処理物の表面に耐高温性の遮熱被膜を施す遮熱被
膜形成方法であって、上記被処理物の表面にチタン酸カ
ルシウム層からなる第1の被膜を溶射法により形成した
後、第1の被膜の表面にイットリア安定化ジルコニア
(YSZ)からなる第2の被膜を溶射法により形成する
ので、線膨張係数差より発生する熱応力を低減し、コー
ティングの耐久性向上を図ることができる。According to an eleventh aspect of the invention, there is provided a method for forming a thermal barrier coating, comprising applying a high-temperature resistant thermal barrier coating on the surface of an object to be processed. After the first coating made of the calcium layer is formed by the thermal spraying method, the second coating made of yttria-stabilized zirconia (YSZ) is formed on the surface of the first coating by the thermal spraying method. Heat stress to be reduced, and the durability of the coating can be improved.
【0072】第12の遮熱被膜形成方法の発明によれ
ば、被処理物の表面に耐高温性の遮熱被膜を施す遮熱被
膜形成方法であって、上記被処理物の表面に酸化ニッケ
ル層の第1の被膜を溶射法により形成した後、第1の被
膜の表面にチタン酸カルシウム層の第2の被膜を溶射法
により形成するので、遮熱性をさらに高めることができ
る。According to the twelfth invention of the method for forming a thermal barrier coating, there is provided a method for forming a thermal barrier coating in which a high-temperature resistant thermal barrier coating is applied to the surface of the object to be processed. After forming the first coating of the layer by the thermal spraying method, the second coating of the calcium titanate layer is formed on the surface of the first coating by the thermal spraying method, so that the heat shielding property can be further improved.
【0073】第13の発明によれば、第8乃至12のい
ずれか1の発明において、上記溶射法がプラズマ溶射法
であるので、効率的な溶射が可能となる。According to the thirteenth aspect, in any one of the eighth to twelfth aspects, since the thermal spraying method is a plasma spraying method, efficient thermal spraying is possible.
【0074】第14の発明によれば、第8乃至13のい
ずれか1項の発明において、上記被処理物がガスタービ
ン翼又は内燃機関の燃焼室であるので、高効率化を図る
ことができる。According to the fourteenth aspect, in the invention according to any one of the eighth to thirteenth aspects, since the object to be processed is a gas turbine blade or a combustion chamber of an internal combustion engine, high efficiency can be achieved. .
【0075】第15のガスタービン翼の発明によれば、
第8乃至13のいずれか1の遮熱被膜形成方法により得
られるので、高効率化を図ることができる。According to the fifteenth invention of the gas turbine blade,
Since it is obtained by any one of the eighth to thirteenth methods of forming a thermal barrier coating, high efficiency can be achieved.
【0076】第16の内燃機関の燃焼室の発明によれ
ば、第8乃至13のいずれか1の遮熱被膜形成方法によ
り得られるので、高効率化を図ることができる。According to the sixteenth aspect of the invention for the combustion chamber of an internal combustion engine, since it can be obtained by any one of the eighth to thirteenth methods of forming a thermal barrier coating, high efficiency can be achieved.
【図1】第1の実施の形態にかかる遮熱被膜の概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic view of a thermal barrier coating according to a first embodiment.
【図2】第2の実施の形態にかかる遮熱被膜の概略図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram of a thermal barrier coating according to a second embodiment.
【図3】第3の実施の形態にかかる遮熱被膜の概略図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram of a thermal barrier coating according to a third embodiment.
【図4】第4の実施の形態にかかる遮熱被膜の概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram of a thermal barrier coating according to a fourth embodiment.
11 被処理物(母材) 12 遮熱被膜 13 遮熱被膜 20 遮熱被膜 21 第1の被膜 22 第2の被膜 30 遮熱被膜 31 第1の被膜 32 第2の被膜 REFERENCE SIGNS LIST 11 workpiece (base material) 12 thermal barrier coating 13 thermal barrier coating 20 thermal barrier coating 21 first coating 22 second coating 30 thermal barrier coating 31 first coating 32 second coating
Claims (16)
熱被膜であって、 上記遮熱被膜が溶射法により形成されたチタン酸カルシ
ウム(CaTiO3 )層であることを特徴とする遮熱被
膜。1. A high-temperature-resistant thermal barrier coating applied to a surface of an object to be processed, wherein the thermal barrier coating is a calcium titanate (CaTiO 3 ) layer formed by a thermal spraying method. Thermal barrier coating.
ア(YSZ)を添加してなることを特徴とする遮熱被
膜。2. The thermal barrier coating according to claim 1, wherein yttria-stabilized zirconia (YSZ) is added to the calcium titanate layer.
10体積%以下であることを特徴とする遮熱被膜。3. The thermal barrier coating according to claim 2, wherein an addition amount of the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is 10% by volume or less.
熱被膜であって、 上記遮熱被膜が、溶射法により形成されたチタン酸カル
シウム層からなる第1の被膜と、第1の被膜の表面に溶
射法により形成されたイットリア安定化ジルコニア(Y
SZ)層からなる第2の被膜とからなることを特徴とす
る遮熱被膜。4. A high-temperature-resistant thermal barrier coating applied to the surface of the object, wherein the thermal barrier coating comprises a first coating comprising a calcium titanate layer formed by thermal spraying, Yttria-stabilized zirconia (Y) formed on the surface of
And a second coating comprising an SZ) layer.
熱被膜であって、 上記遮熱被膜が、溶射法により形成された酸化ニッケル
層からなる第1の被膜と、第1の被膜の表面に溶射法に
より形成されたチタン酸カルシウム層からなる第2の被
膜とからなることを特徴とする遮熱被膜。5. A high-temperature resistant thermal barrier coating applied to a surface of an object, wherein the thermal barrier coating includes a first coating made of a nickel oxide layer formed by a thermal spraying method, And a second coating comprising a calcium titanate layer formed on the surface of the coating by a thermal spraying method.
て、 上記溶射法がプラズマ溶射法であることを特徴とする遮
熱被膜。6. The thermal barrier coating according to claim 1, wherein the thermal spraying method is a plasma thermal spraying method.
て、 上記被処理物がガスタービン翼又は内燃機関の燃焼室で
あることを特徴とする遮熱被膜。7. The thermal barrier coating according to claim 1, wherein the object is a gas turbine blade or a combustion chamber of an internal combustion engine.
施す遮熱被膜形成方法であって、 被処理物の表面に、溶射法によりチタン酸カルシウム
(CaTiO3 )層の被膜を形成することを特徴とする
遮熱被膜形成方法。8. A thermal barrier coating forming method of applying a high temperature resistant thermal barrier coating on the surface of the object, the surface of the object to be treated, by spraying method a film of calcium titanate (CaTiO 3) layer A method of forming a thermal barrier coating, comprising: forming a thermal barrier coating;
に、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)を添加する
ことを特徴とする遮熱被膜形成方法。9. The method for forming a thermal barrier coating according to claim 8, wherein yttria-stabilized zirconia (YSZ) is added when spraying calcium titanate on the surface of the object to be treated.
10体積%以下であることを特徴とする遮熱被膜形成方
法。10. The method according to claim 9, wherein the amount of the yttria-stabilized zirconia (YSZ) is 10% by volume or less.
を施す遮熱被膜形成方法であって、 上記被処理物の表面にチタン酸カルシウム層からなる第
1の被膜を溶射法により形成した後、第1の被膜の表面
にイットリア安定化ジルコニア(YSZ)からなる第2
の被膜を溶射法により形成することを特徴とする遮熱被
膜形成方法。11. A method for forming a thermal barrier coating on a surface of an object to be processed, wherein a heat-resistant thermal barrier coating is provided on the surface of the object, wherein a first coating comprising a calcium titanate layer is formed on the surface of the object by thermal spraying. After the formation, a second film made of yttria-stabilized zirconia (YSZ) is formed on the surface of the first film.
A method for forming a thermal barrier coating, characterized by forming a coating by thermal spraying.
を施す遮熱被膜形成方法であって、 上記被処理物の表面に酸化ニッケル層の第1の被膜を溶
射法により形成した後、第1の被膜の表面にチタン酸カ
ルシウム層の第2の被膜を溶射法により形成することを
特徴とする遮熱被膜形成方法。12. A method of forming a thermal barrier coating on a surface of an object to be processed, wherein a heat-resistant thermal barrier coating is formed on the surface of the object to be processed. Thereafter, a second coating of a calcium titanate layer is formed on the surface of the first coating by a thermal spraying method.
いて、 上記溶射法がプラズマ溶射法であることを特徴とする遮
熱被膜形成方法。13. The method according to claim 8, wherein the thermal spraying method is a plasma thermal spraying method.
いて、 上記被処理物がガスタービン翼又は内燃機関の燃焼室で
あることを特徴とする遮熱被膜形成方法。14. The method according to claim 8, wherein the object to be processed is a gas turbine blade or a combustion chamber of an internal combustion engine.
熱被膜形成方法により得られたことを特徴とするガスタ
ービン翼。15. A gas turbine blade obtained by the method for forming a thermal barrier coating according to any one of claims 8 to 13.
熱被膜形成方法により得られたことを特徴とする内燃機
関の燃焼室。16. A combustion chamber of an internal combustion engine obtained by the method for forming a thermal barrier coating according to claim 8. Description:
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| JP2001079907A JP2002275615A (en) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | Heat shielding film and method for depositing the heat shielding film |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003057941A1 (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-17 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Production of a ceramic material for a heat-insulating layer and heat-insulating layer containing said material |
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