公开(公告)号：US06887588B2

公开(公告)日：2005-05-03

申请号：US09957843

申请日：2001-09-21

申请人： John Frederick Ackerman ,  Venkat Subramaniam Venkataramani ,  Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia

发明人： John Frederick Ackerman ,  Venkat Subramaniam Venkataramani ,  Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia

IPC分类号： C23C2/26 ,  C23C14/08 ,  C23C14/58 ,  C23C26/00 ,  C23C28/02 ,  B32B15/04 ,  C23C22/05 ,  F03B3/12

CPC分类号： C23C14/5846 ,  C23C2/26 ,  C23C14/083 ,  C23C14/58 ,  C23C26/00 ,  C23C28/321 ,  C23C28/3215 ,  C23C28/325 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  Y10T428/12611 ,  Y10T428/12618 ,  Y10T428/12736 ,  Y10T428/12944

摘要： An article protected by a thermal barrier coating system includes a substrate having a substrate surface, and a thermal barrier coating system overlying the substrate. The thermal barrier coating system has a thermal barrier coating formed of a thermal barrier coating material arranged as a plurality of columnar grains extending generally perpendicular to the substrate surface and having grain surfaces. A sintering inhibitor is within the columnar grains, either uniformly distributed or concentrated at the grain surfaces. The sintering inhibitor is lanthanum oxide, chromium oxide, and/or yttrium chromate, mixtures thereof, or mixtures thereof with aluminum oxide.

摘要翻译： 由热障涂层系统保护的物品包括具有基底表面的基底和覆盖基底的热障涂层系统。 热障涂层系统具有由隔热涂层材料形成的热障涂层，所述热障涂层布置为大致垂直于基板表面延伸并具有晶粒表面的多个柱状晶粒。 烧结抑制剂在柱状晶粒内，均匀分布或集中在晶粒表面。 烧结抑制剂是氧化镧，铬氧化物和/或铬酸钇，其混合物，或其与氧化铝的混合物。

公开(公告)号：US07351482B2

公开(公告)日：2008-04-01

申请号：US11288366

申请日：2005-11-29

申请人： Brett Allen Boutwell ,  Mark Daniel Gorman ,  Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia ,  Robert William Bruce ,  Venkat Subramaniam Venkataramani

发明人： Brett Allen Boutwell ,  Mark Daniel Gorman ,  Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia ,  Robert William Bruce ,  Venkat Subramaniam Venkataramani

IPC分类号： C04B35/48 ,  B32B18/00 ,  B32B15/04

CPC分类号： F01D5/288 ,  B82Y30/00 ,  C04B35/486 ,  C04B2235/3206 ,  C04B2235/3208 ,  C04B2235/3224 ,  C04B2235/3225 ,  C04B2235/3227 ,  C04B2235/3229 ,  C04B2235/3251 ,  C04B2235/3286 ,  C04B2235/781 ,  C04B2235/9607 ,  C23C14/08 ,  C23C14/083 ,  C23C28/321 ,  C23C28/3215 ,  C23C28/3455 ,  C23C30/00 ,  F05D2230/90 ,  F05D2300/2118 ,  F05D2300/611 ,  Y10T428/12611 ,  Y10T428/26

摘要： Zirconia-containing ceramic compositions that are capable of providing thermal barrier coatings wherein the zirconia is stabilized in the cubic crystalline phase. These compositions comprise at least about 50 mole % zirconia and a stabilizing amount up to about 49 mole % of a stabilizer component comprising: (1) a first metal oxide selected from the group consisting of ytterbia, neodymia, mixtures of ytterbia and neodymia, mixtures of ytterbia and lanthana, mixtures of neodymia and lanthana, and mixtures of ytterbia, neodymia and lanthana in an amount of from about 5 to about 49 mole % of the composition; and (2) a second metal oxide selected from the group consisting of yttria, calcia, ceria, scandia, magnesia, india and mixtures thereof in an amount of about 4 mole % or less of the composition. The ceramic composition further comprises one or more of a third metal oxide selected from the group consisting of: (a) hafnia in an amount from about 0.5 to about 40 mole % of the composition; and (b) tantala in an amount of from about 0.5 to about 10 mole % of the composition. These compositions are useful in preparing thermal barrier coatings for an underlying substrate of articles that operate at, or are exposed to, high temperatures.

摘要翻译： 能够提供热障涂层的含氧化锆的陶瓷组合物，其中氧化锆稳定在立​​方晶体相中。 这些组合物包含至少约50摩尔％的氧化锆和至多约49摩尔％的稳定剂组分的稳定剂组分，其包含：（1）选自下列组的第一金属氧化物：镱，钕，镱和钕的混合物，混合物 镱和镧的混合物，钕和镧的混合物，以及组合物的约5至约49摩尔％的镱，钕和镧的混合物; 和（2）选自组合物的约4摩尔％以下的量的氧化钇，氧化钙，二氧化铈，钪，氧化镁，印度及其混合物的第二金属氧化物。 所述陶瓷组合物还包含选自以下的一种或多种第三金属氧化物：（a）组合物的约0.5至约40摩尔％的量的铪; 和（b）所述组合物的约0.5至约10摩尔％的量的黄铁矿。 这些组合物可用于制备在高温下操作或暴露于其中的制品的下层基材的热障涂层。

公开(公告)号：US06982126B2

公开(公告)日：2006-01-03

申请号：US10707197

申请日：2003-11-26

申请人： Ramgopal Darolia ,  Irene Spitsberg ,  Brett Allen Rohrer Boutwell ,  Mark Daniel Gorman ,  Curtis Alan Johnson ,  Venkat Subramaniam Venkataramani

发明人： Ramgopal Darolia ,  Irene Spitsberg ,  Brett Allen Rohrer Boutwell ,  Mark Daniel Gorman ,  Curtis Alan Johnson ,  Venkat Subramaniam Venkataramani

IPC分类号： B32B9/00 ,  F03B3/12

CPC分类号： C23C28/3215 ,  C23C14/08 ,  C23C14/083 ,  C23C28/321 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  F01D5/288 ,  F05D2230/90 ,  F05D2300/611 ,  Y02T50/67 ,  Y02T50/671 ,  Y10T428/12611 ,  Y10T428/12618 ,  Y10T428/24355 ,  Y10T428/24413

摘要： A thermal barrier coating (TBC) for a component intended for use in a hostile thermal environment. The TBC has an interior region and an outer surface region on and contacting the interior region. Both regions are formed of a ceramic material, with the interior region having a lower thermal conductivity than zirconia partially stabilized by about seven weight percent yttria. The interior region constitutes more than half of the thickness of the TBC, and the outer surface region constitutes less than half of the thickness of the TBC. The TBC has a columnar microstructure whereby the interior region and the outer surface region comprise columns of their ceramic materials. The outer surface region is more erosion and impact resistant than the interior region at least in part as a result of the columns thereof being more closely spaced than the columns of the interior region.

摘要翻译： 用于在恶劣热环境中使用的组件的热障涂层（TBC）。 TBC具有内部区域和外部表面区域，并且与内部区域接触。 两个区域由陶瓷材料形成，其内部区域具有比部分稳定约7重量％氧化钇的氧化锆更低的热导率。 内部区域构成TBC厚度的一半以上，外表面区域构成TBC厚度的一半以下。 TBC具有柱状微结构，其中内部区域和外部表面区域包括其陶瓷材料的列。 由于其柱与内部区域的列更紧密地间隔，至少部分地，外表面区域比内部区域具有更多的侵蚀和抗冲击性。

公开(公告)号：US20080160201A1

公开(公告)日：2008-07-03

申请号：US11899336

申请日：2007-09-05

申请人： Brett Allen Rohrer Boutwell ,  Irene Spitsberg ,  Christine Govern ,  Bangalore A. Nagaraj ,  Brian Thomas Hazel ,  Ramgopal Darolia ,  Curtis Alan Johnson ,  Yan Gao ,  Mark Daniel Gorman

发明人： Brett Allen Rohrer Boutwell ,  Irene Spitsberg ,  Christine Govern ,  Bangalore A. Nagaraj ,  Brian Thomas Hazel ,  Ramgopal Darolia ,  Curtis Alan Johnson ,  Yan Gao ,  Mark Daniel Gorman

IPC分类号： B05D1/38

CPC分类号： C04B41/009 ,  C04B41/52 ,  C04B41/89 ,  C04B2111/0025 ,  C23C28/042 ,  C23C28/322 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  F01D5/288 ,  F05D2230/90 ,  F05D2300/2118 ,  F05D2300/50211 ,  F05D2300/611 ,  C04B41/4527 ,  C04B41/5096 ,  C04B41/5035 ,  C04B41/522 ,  C04B41/5024 ,  C04B41/5037 ,  C04B41/5031 ,  C04B41/5042 ,  C04B41/5044 ,  C04B41/4529 ,  C04B35/565 ,  C04B35/584 ,  C04B35/806

摘要： In accordance with an embodiment of the invention, an article is provided. The article comprises a substrate comprised of silicon containing material, an environmental barrier coating (EBC) overlying the substrate and a thermal barrier coating (TBC) on the environmental barrier coating. The thermal barrier coating comprising a compound having a rhombohedral phase.

摘要翻译： 根据本发明的实施例，提供了一种制品。 该制品包括由含硅材料构成的衬底，覆盖衬底的环境阻挡涂层（EBC）和环境屏障涂层上的热障涂层（TBC）。 该热障涂层包含具有菱面体相的化合物。

公开(公告)号：US20060121294A1

公开(公告)日：2006-06-08

申请号：US11006367

申请日：2004-12-06

申请人： Brett Allen Boutwell ,  Ramgopal Darolia ,  Curtis Johnson ,  Irene Spitsberg ,  Mark Gorman ,  Yan Gao

发明人： Brett Allen Boutwell ,  Ramgopal Darolia ,  Curtis Johnson ,  Irene Spitsberg ,  Mark Gorman ,  Yan Gao

IPC分类号： B32B15/04 ,  B32B9/00

CPC分类号： C04B41/009 ,  C04B35/486 ,  C04B41/5042 ,  C04B41/87 ,  C04B2111/0025 ,  C04B2235/3224 ,  C04B2235/3225 ,  C04B2235/3227 ,  C04B2235/3229 ,  C04B2235/76 ,  C04B2235/767 ,  C23C4/11 ,  C23C28/321 ,  C23C28/3215 ,  C23C28/325 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  C23C30/00 ,  F01D5/288 ,  F05D2230/90 ,  F05D2300/611 ,  C04B41/4527 ,  C04B35/565 ,  C04B35/806

摘要： In accordance with an embodiment of the invention, a thermal barrier coating for inclusion in a thermal barrier coating system is provided. The thermal barrier coating comprises a compound having a rhombohedral phase. In accordance with another embodiment of the invention, a thermal barrier coating is provided that comprises a compound having the formula of: A4B3O12, wherein A is at least one rare earth element; and B is selected from the group consisting of Zr, Hf and mixtures thereof.

摘要翻译： 根据本发明的实施例，提供了用于包含在热障涂层系统中的热障涂层。 热障涂层包括具有菱面体相的化合物。 根据本发明的另一个实施方案，提供了一种热障涂层，其包含具有下列结构式的化合物：A 4 S 3 N 12 O / >其中A是至少一种稀土元素; B选自Zr，Hf及其混合物。

公开(公告)号：US20050129849A1

公开(公告)日：2005-06-16

申请号：US10735370

申请日：2003-12-12

申请人： John Ackerman ,  Venkat Venkataramani ,  Irene Spitsberg ,  Brett Boutwell ,  Ramgopal Darolia

发明人： John Ackerman ,  Venkat Venkataramani ,  Irene Spitsberg ,  Brett Boutwell ,  Ramgopal Darolia

IPC分类号： C23C28/00 ,  B05D1/08 ,  C23C4/00

CPC分类号： C23C28/321 ,  C23C28/3215 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  F01D5/288

摘要： A protected article is prepared by depositing a bond coat onto an exposed surface of the article; and producing a thermal barrier coating on an exposed surface of the bond coat. The thermal barrier coating is produced by depositing a primary ceramic coating onto an exposed surface of the bond coat, depositing a cerium-oxide-precursor compound onto an exposed surface of the primary ceramic coating, and heating the cerium-oxide-precursor compound in an oxygen-containing atmosphere to form cerium oxide adjacent to the exposed surface of the primary ceramic coating.

摘要翻译： 通过将粘合涂层沉积到制品的暴露表面上来制备受保护制品; 并在粘结涂层的暴露表面上产生热障涂层。 通过将初级陶瓷涂层沉积到粘合涂层的暴露表面上，将氧化铈 - 前体化合物沉积到初级陶瓷涂层的暴露表面上，并将氧化铈 - 前体化合物加热到 含氧气氛以形成与初级陶瓷涂层的暴露表面相邻的氧化铈。

公开(公告)号：US20050019491A1

公开(公告)日：2005-01-27

申请号：US10711584

申请日：2004-09-27

申请人： Irene Spitsberg ,  Joseph Rigney ,  Ramgopal Darolia ,  Elissa Lee ,  Jeffrey Pfaendtner

发明人： Irene Spitsberg ,  Joseph Rigney ,  Ramgopal Darolia ,  Elissa Lee ,  Jeffrey Pfaendtner

IPC分类号： C21D7/06 ,  C23C4/18 ,  C23C8/02 ,  C23C26/00 ,  C23C28/00 ,  B05D3/12

CPC分类号： C23C28/321 ,  C21D7/06 ,  C23C4/18 ,  C23C8/02 ,  C23C26/00 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  Y10T428/12611 ,  Y10T428/12736 ,  Y10T428/12937 ,  Y10T428/12944

摘要： A beta-phase nickel aluminide (NiAl) overlay coating (24) and method for modifying the grain structure of the coating (24) to improve its oxidation resistance. The coating (24) is deposited by a method that produces a grain structure characterized by grain boundaries (44) exposed at the outer coating surface (36). The grain boundaries (44) may also contain precipitates (40) as a result of the alloyed chemistry of the coating (24). During or after deposition, the overlay coating (24) is caused to form new grain boundaries (34) that, though open to the outer surface (36) of the coating (24), are free of precipitates or contain fewer precipitates (40) than the as-deposited grain boundaries (44). New grain boundaries (34) are preferably produced by causing the overlay coating (24) to recrystallize during coating deposition or after deposition as a result of a surface treatment followed by heat treatment.

摘要翻译： β相镍铝化合物（NiAl）覆盖层（24）以及用于改变涂层（24）的晶粒结构以提高其抗氧化性的方法。 通过产生以在外涂层表面（36）处暴露的晶界（44）为特征的晶粒结构的方法沉积涂层（24）。 作为涂层（24）的合金化学的结果，晶界（44）也可以含有沉淀物（40）。 在沉积期间或之后，使覆盖涂层（24）形成新的晶粒边界（34），其尽管向涂层（24）的外表面（36）开口，但没有沉淀物或含有较少的沉淀物（40） 比沉积的晶界（44）。 优选通过在涂布沉积期间或沉积后的覆盖涂层（24）进行再结晶，然后进行热处理后的表面处理，来制造新的晶界（34）。

公开(公告)号：US06790486B2

公开(公告)日：2004-09-14

申请号：US10064887

申请日：2002-08-27

申请人： Boris A. Movchan ,  Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia

发明人： Boris A. Movchan ,  Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia

IPC分类号： C08J718

CPC分类号： C23C14/083 ,  C23C14/30 ,  C23C14/548 ,  C23C28/321 ,  C23C28/3215 ,  C23C28/325 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455

摘要： A process for depositing a ceramic coating on a component. The process involves a technique for evaporating an evaporation source containing multiple different oxide compounds, at least one of the oxide compounds having a vapor pressure that is higher than the remaining oxide compounds, to deposit a coating of the multiple oxide compounds. A high energy beam is projected onto the evaporation source to melt and form a vapor cloud of the oxide compounds of the evaporation source, while preventing the vapor cloud from contacting and condensing on the component during an initial phase in which the relative amount of the one oxide compound in the vapor cloud is greater than its relative amount in the evaporation source. During a subsequent phase in which the relative amount of the one oxide compound in the vapor cloud has decreased to something approximately equal to its relative amount in the evaporation source, the vapor cloud is allowed to contact and condense on the component to form the coating.

摘要翻译： 用于在组件上沉积陶瓷涂层的方法。 该方法涉及一种用于蒸发含有多种不同氧化物化合物的蒸发源的技术，至少一种具有高于其余氧化物化合物的蒸汽压的氧化物化合物沉积多种氧化物化合物的涂层。 将高能量束投影到蒸发源上以熔化并形成蒸发源的氧化物化合物的蒸汽云，同时防止蒸气云在初始阶段期间在组分上接触和冷凝，其中相对量 蒸汽云中的氧化物化合物大于其在蒸发源中的相对量。 在蒸发云中的一种氧化物化合物的相对量已经降低到与蒸发源中的相对量近似相似的量的后续阶段中，允许蒸汽云接触并冷凝在组分上以形成涂层。

公开(公告)号：US06576067B2

公开(公告)日：2003-06-10

申请号：US09944711

申请日：2001-08-31

申请人： Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia

发明人： Irene Spitsberg ,  Ramgopal Darolia

IPC分类号： C23C880

CPC分类号： C23C28/321 ,  C22F1/10 ,  C23C8/02 ,  C23C8/80 ,  C23C28/325 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455

摘要： An article protected by a thermal barrier coating system is fabricated by providing an article substrate having a substrate surface, and thereafter producing on the substrate surface a protective coating having a polished, pre-oxidized protective coating surface. The protective coating is produced by depositing the protective coating on the substrate surface, the protective coating having a protective coating surface, thereafter polishing the protective-coating surface, and thereafter controllably oxidizing the protective-coating surface. The protective-coating surface may optionally be controllably roughened by grit blasting after polishing and before controllably oxidizing. A thermal barrier coating may be deposited overlying the polished, pre-oxidized protective-coating surface.

摘要翻译： 通过提供具有基板表面的制品基板来制造由热障涂层系统保护的制品，然后在基板表面上生产具有经抛光的预氧化保护涂层表面的保护涂层。 通过将保护涂层沉积在基板表面上，保护涂层具有保护涂层表面，然后抛光保护涂层表面，然后可控地氧化保护涂层表面，从而产生保护涂层。 保护涂层表面可以任选地在抛光后和在可控地氧化之前通过喷砂进行可控地粗糙化。 可以在抛光的预氧化保护涂层表面上沉积热障涂层。

公开(公告)号：US06998172B2

公开(公告)日：2006-02-14

申请号：US10064791

申请日：2002-08-16

申请人： Boris A. Movchan ,  Yuriy E. Rudoy ,  Leonella M. Nerodenko ,  Ramgopal Darolia ,  Irene Spitsberg ,  Anthony Mark Thompson ,  Curtis Alan Johnson ,  David John Wortman

发明人： Boris A. Movchan ,  Yuriy E. Rudoy ,  Leonella M. Nerodenko ,  Ramgopal Darolia ,  Irene Spitsberg ,  Anthony Mark Thompson ,  Curtis Alan Johnson ,  David John Wortman

IPC分类号： B32B3/26

CPC分类号： C23C28/3215 ,  C23C8/02 ,  C23C14/06 ,  C23C28/321 ,  C23C28/345 ,  C23C28/3455 ,  F01D5/284 ,  F01D5/288 ,  F05D2300/2118 ,  F05D2300/224 ,  F05D2300/2285 ,  Y10T428/249954 ,  Y10T428/249956 ,  Y10T428/249957 ,  Y10T428/249967 ,  Y10T428/249976 ,  Y10T428/249986 ,  Y10T428/24999

摘要： A thermal barrier coating (TBC 26) and method for forming the TBC (26) on a component (10) characterized by a stabilized microstructure that resists grain growth, sintering and pore coarsening or coalescence during high temperature excursions. The TBC (26) contains elemental carbon and/or a carbon-containing gas that increase the amount of porosity (32) initially within the TBC (26) and form additional fine closed porosity (32) within the TBC (26) during subsequent exposures to high temperatures. A first method involves incorporating elemental carbon precipitates by evaporation into the TBC microstructure. A second method is to directly incorporate an insoluble gas, such as a carbon-containing gas, into an as-deposited TBC (26) and then partially sinter the TBC (26) to entrap the gas and produce fine stable porosity within the TBC (26).

摘要翻译： 一种隔热涂层（TBC26）和在组分（10）上形成TBC（26）的方法，其特征在于稳定的微结构，其在高温偏移期间抵抗晶粒生长，烧结和孔粗化或聚结。 TBC（26）含有元素碳和/或含碳气体，其最初在TBC（26）内增加孔隙率（32），并在随后的曝光期间在TBC（26）内形成额外的细闭孔率（32） 到高温。 第一种方法包括通过蒸发将元素碳沉淀物并入到TBC微结构中。 第二种方法是直接将诸如含碳气体的不溶性气体直接掺入沉积的TBC（26）中，然后部分烧结TBC（26）以截留气体并在TBC内产生精细的稳定孔隙（ 26）。