ガドリニウム混晶パイロクロア相を有する層組織
断熱層組織は良好な断熱特性のほかに断熱層の長い実用寿命も有しなければならない。本発明に係る層組織（１）は、ジルコン酸ガドリニウムとハフニウム酸ガドリニウムとの混晶を有する外側セラミック層（１３）から成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロクロアを含有してなる層組織に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような層組織は、ニッケル基又はコバルト基の金属合金を備えた基材を有する。このような製品は、なかんずく、ガスタービンの部材として、特にガスタービン翼又は遮熱体として、利用される。これらの部材は、侵食性燃焼ガスの高温ガス流に曝されるので、高い熱的負荷に耐えることができなければならない。更に、これらの部材は、耐酸化性及び耐食性であることが必要である。その上、なかんずく、可動部材、例えばガスタービン翼、に対しては、しかし静的部材に対してもそうであるが、機械的要件が課されねばならない。高温ガスに曝され得る部材が使用されているガスタービンの出力及び効率は、作動温度の上昇に伴って増大する。高い効率及び高い出力を達成するために、特に高温に曝されるガスタービン構成要素は、セラミック材料で被覆される。この材料は高温ガス流と金属基材との間で断熱層として働く。
【０００３】
金属基体は、侵食性高温ガス流から、被覆によって保護される。最近の部材は一般に、複数の被覆を有し、それぞれの被覆が特定の役割を果たす。従って、多層組織が使用されている。
【０００４】
ガスタービンの出力及び効率が作動温度の上昇に伴って増大するので、被覆組織の改良によってガスタービンの性能を一層高くすることが再三試みられてきた。
【０００５】
欧州特許第０９４４７４６号明細書には、パイロクロアを断熱層として使用することが開示されている。しかし、断熱層として利用される材料に要求されるのは、良好な断熱特性だけでなく、基材への良好な結合も不可欠である。
【０００６】
欧州特許出願公開第０９９２６０３号明細書には、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムとから成る断熱層組織が開示されているが、この断熱層組織はパイロクロア構造を有していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、良好な断熱特性と基材への良好な結合とを示し、従って長い実用寿命を有する層組織を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、基材（４）を有し、この基材上にパイロクロア構造ＧｄV（ＺｒxＨｆy）ＯZを含有して成る外側セラミック層（１３）が存在して成る層組織によって解決される。
【０００９】
本発明は、長い実用寿命を得るためには、全組織を単一ユニットとして考慮せねばならず、個々の層又はいくつかの層を別々に考慮して最適化してはならないという知見に基づいている。
【００１０】
従属請求項に列挙されたその他の有利な諸措置は有利な仕方で任意に組合せることができる。
その他の有利な諸方法は、これらは、所望により、有利に組合せることができるが、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明に係る層組織は、外側セラミック層を含有して成り、この外側セラミック層は、ジルコン酸ガドリニウムとハフニウム酸ガドリニウムとの混晶を含有し、この混晶は、特別良好な熱特性（基材に適合した膨張係数、低い熱伝導率）を有し、かつ部材の中間層及び基材と、ごく良好に調和する。
【００１２】
以下、本発明の実施例が図面を参考に更に詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に係る層組織１を示す。
【００１４】
この層組織１は、金属基材４を含有してなり、この金属基材４は、特に高温用部材の場合、ニッケル基又はコバルト基超合金（図２）から成る。
【００１５】
ＭＣｒＡｌＸ型、特にＮｉＣｏＣｒＡｌＸ型、の金属結合層７は、基材４上に直接存在するのが好ましく、好ましくは、（１１〜１３）重量％コバルト、特に１２重量％コバルト、（２０〜２２）重量％クロム、特に２１重量％クロム、（１０．５〜１１．５）重量％アルミニウム、特に１１重量％アルミニウム、（０．３〜０．５）重量％イットリウム（＝Ｘ）、特に０．４重量％イットリウム、（１．５〜２．５）重量％レニウム、特に２．０重量％レニウム、残部ニッケルからなるか、又は好ましくは、（２４〜２６）重量％コバルト、特に２５重量％コバルト、（１６〜１８）重量％クロム、特に１７重量％クロム、（９．５〜１０．５）重量％アルミニウム、特に１０重量％アルミニウム、（０．３〜０．５）重量％イットリウム（＝Ｘ）、特に０．４重量％イットリウム、（１〜２．０）重量％レニウム、特に１．５重量％レニウム、残部ニッケルからなるか、又は好ましくは、２９％〜３１％ニッケル、特に３０％ニッケル、２７％〜２９％クロム、特に２８％クロム、７％〜９％アルミニウム、特に８％アルミニウム、０．５％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、０．６％〜０．８％ケイ素、特に０．７％ケイ素、及び残部コバルトからなるか、又は好ましくは、２７％〜２９％ニッケル、特に２８％ニッケル、２３％〜２５％クロム、特に２４％クロム、９％〜１１％アルミニウム、特に１０％アルミニウム、０．３％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、及び残部コバルトからなるか、のいずれかである。
【００１６】
特に、ＮｉＣｏＣｒＡｌＸ結合層７はこれらの組成の１つから成る。
【００１７】
この金属結合層７上に、更にセラミック層を形成するよりも前に既に酸化アルミニウム層が生成しているか、又は作動中にそのような酸化アルミニウム層（ＴＧＯ）が生成する。
好ましくは、内側セラミック層１０が、好ましくは完全に又は部分的に安定化された酸化ジルコニウム層が、金属結合層７上に又は酸化アルミニウム層（図示せず）上に、存在する。イットリウムで安定化した、好ましくは６重量％〜８重量％のイットリウムを有する、酸化ジルコニウムを使用するのが好ましい。同様に、酸化ジルコニウムを安定させるためには、酸化カルシウム、酸化セリウム又は酸化ハフニウムを使用することができる。
好ましくは、酸化ジルコニウムは、プラズマ溶射層として塗布され、また、好ましくは、柱状構造として電子ビーム蒸着（ＥＢＰＶＤ）によって塗布することもできる。
【００１８】
外側セラミック層１３が、ＴＧＯ上、結合層７上、又は内側層１０上に、塗布されており、この外側セラミック層は、本発明によれば、ガドリニウムとハフニウムとジルコニウムとから成るパイロクロア構造の混晶を含有して成る。
パイロクロア構造は、経験式Ａ2Ｂ2Ｏ7又は一般式ＡVＢXＯZを有し、式中ｖ＝２、ｘ＝２、ｚ＝７である。この化学量論組成からのｖ、ｘ及びｚの逸脱が、欠陥によって、又は、僅かな、意識的若しくは無意識的ドーピングによって発生することがある。
【００１９】
本発明に係る外側セラミック層１３については、Ａにはガドリニウム（Ｇｄ）が、Ｂにはハフニウム及びジルコニウム（Ｈｆ、Ｚｒ）が、つまり混晶構造Ｇｄv（ＨｆXＺｒY）Ｏzが、使用される。ここでも、この化学量論組成からの僅かな逸脱が起こりうる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、Ｇｄv（ＨｆxＺｒy）ＯZ（ここで、ｘ＋ｙ＝２である。）を含有してなる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、また、Ｇｄv（ＨｆxＺｒy）Ｏ7を含有してなる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、Ｇｄ2（ＨｆxＺｒy）ＯZを含有してなる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、ＧｄV（ＨｆXＺｒY）ＯZから成る（特にｖ＝２、ｘ＋ｙ＝２、ｚ＝７である。）。
【００２０】
ジルコニウムとハフニウムとの所望の混合比ｙ：ｘを使用することができる。 好ましくは、より大きな割合のジルコニウムが使用される。
好ましくは、１０：９０、２０：８０、３０：７０又は４０：６０のハフニウムとジルコニウムとの混合比を使用することもできる。
５０：５０、６０：４０、７０：３０、８０：２０又は９０：１０のハフニウムとジルコニウムとの混合比を使用することも有利である。
従って、ｘ対ｙの比については、ハフニウム対ジルコニウムの比の前記データがあてはまる（Ｈｆ：Ｚｒ＝８０：２０は、ｙ：ｘ＝１．６：０．４に相当）。
【００２１】
この層は、前記組成の割合を生じる粉末から製造しておくことができる。同様に、被覆プロセス時に、又は被覆プロセス後の熱処理によっても、混晶は製造することができる。
【００２２】
好ましくは、内側層１０の層厚は、内側層１０及び外側層１３の合計層厚Ｄの１０％〜５０％である。
好ましくは、内側層１０の層厚は合計層厚の１０％〜４０％又は１０％〜３０％である。
同様に、内側層１０の層厚が、合計層厚の１０％〜２０％であると有利である。
同様に、内側層１０の層厚が合計層厚の２０％〜５０％又は２０％〜４０％であると好ましい。
合計層厚に占める内側層１０の割合が２０％〜３０％であるとき、有利な結果が同様に達成される。
好ましくは、内側層１０の層厚は、合計層厚の３０％〜５０％である。
【００２３】
同様に、内側層１０の層厚が合計層厚の３０％〜４０％であると有利である。
同様に、内側層１０の層厚が合計層厚の４０％〜５０％であると有利である。
パイロクロア相はＺｒＯ2層よりも良好な断熱特性を有するのではあるが、ＺｒＯ2層はパイロクロア相と全く同じ厚さに作成することができる。
【００２４】
好ましくは、内側セラミック層１０は、４０μｍ〜６０μｍ、特に５０μｍ±１０％の厚さを有する。
内側層１０及び外側層１３の合計層厚は、好ましくは３００μｍ又は好ましくは４００μｍである。最大合計層厚は、有利には８００μｍ又は好ましくは最大６００μｍである。
【００２５】
図３は、ガスタービン１００を、例示的に、縦部分断面図で示す。
ガスタービン１００は、内部に、軸１０１を備えて回転軸線１０２の周りで回転可能に支承されるロータ１０３を有し、このロータはタービンロータとも称される。
ロータ１０３に沿って、順に、吸込ケーシング１０４、圧縮機１０５、同軸に配置される複数のバーナ１０７を備えた例えば円環体状の燃焼室１１０、特に環状燃焼室、タービン１０８、そして排気ケーシング１０９が続く。
環状燃焼室１１０は、例えば環状の高温ガス通路１１１と連通している。そこでは、例えば、直列接続された４つのタービン段１１２がタービン１０８を形成する。
各タービン段１１２は、例えば２つの翼輪で形成されている。作動媒体１１３の流れ方向に見て、高温ガス通路１１１内で、静翼列１１５に動翼１２０で形成される列１２５が続く。
【００２６】
静翼１３０がステータ１４３の内部ケーシング１３８に固定されており、一方、翼列１２５の動翼１２０は、例えばタービンディスク１３３によってロータ１０３に取付けられている。ロータ１０３に発電機又は作業機械（図示せず）が連結されている。
【００２７】
ガスタービン１００の作動中、空気１３５が、圧縮機１０５によって吸込ケーシング１０４を通して吸い込まれ、圧縮される。圧縮機１０５のタービン側末端で供給される圧縮空気は、バーナ１０７へと送られ、そこで燃料と混合される。次に混合気は、燃焼室１１０内で燃焼させられて作動媒体１１３を形成する。そこから、作動媒体１１３は、高温ガス通路１１１に沿って静翼１３０及び動翼１２０を通流する。動翼１２０で作動媒体１１３が膨張して運動量を伝達し、動翼１２０がロータ１０３及びロータに連結された作業機械を駆動する。
【００２８】
ガスタービン１００の作動中、高温作動媒体１１３に曝される部材は、熱的負荷を受ける。作動媒体１１３の流れ方向に見て最初のタービン段１１２の静翼１３０及び動翼１２０は、環状燃焼室１１０に内張りされる遮熱要素とともに、最大の熱的負荷を受ける。
そこでの温度に耐えるために、それらは、冷却材によって冷却することができる。
同様に、部材の基材は配向構造を有することができる。即ち、基材は単結晶（ＳＸ構造）であるか、又は縦配向粒子（ＤＳ構造）のみから成る。
【００２９】
部材用、特にタービン翼１２０、１３０及び燃焼室１１０の部材用、の材料として、例えば鉄基、ニッケル基又はコバルト基超合金が使用される。
【００３０】
そのような超合金は、例えば欧州特許第１２０４７７６号明細書、欧州特許第１３０６４５４号明細書、欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書、国際公開第９９／６７４３５号パンフレット又は国際公開第００／４４９４９号パンフレットにより公知である。これらの文献は、合金の化学組成に関して、本発明の開示の一部を構成する。
【００３１】
静翼１３０は、タービン１０８の内部ケーシング１３８に向き合う静翼付根（ここには図示せず）と静翼付根とは反対側の静翼端とを有する。静翼端はロータ１０３に向き合い、ステータ１４３の固定輪１４０に固定されている。
【００３２】
図４は、縦軸線１２１に沿って延びた流体機械の動翼１２０又は静翼１３０を斜視図で示す。
【００３３】
流体機械は、電気を生成するための発電所の若しくは飛行機のガスタービン、蒸気タービン又は圧縮機であり得る。
【００３４】
翼１２０、１３０は長手軸線１２１に沿って、順に、取付部４００、これに隣接する翼プラットホーム４０３、翼板４０６、そして翼端４１５を有する。
翼１３０は、静翼１３０として、その翼端４１５に他のプラットホーム（図示せず）を有することができる。
【００３５】
動翼１２０、１３０を軸又はディスク（図示せず）に取付けるのに使用される翼付根１８３は、取付部４００に形成される。
翼付根１８３は、例えばハンマ頭部形に形成されている。他に、クリスマスツリー形又はダブテール形付根としての形成が可能である。
翼１２０、１３０は、翼板４０６を通流する媒体用に前縁４０９と後縁４１２とを有する。
【００３６】
従来の翼１２０、１３０では、翼１２０、１３０の全ての部分４００、４０３、４０６において、例えば中実金属材料、特に超合金が使用されている。
そのような超合金は、例えば欧州特許第１２０４７７６号明細書、欧州特許第１３０６４５４号明細書、欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書、国際公開第９９／６７４３５号パンフレット又は国際公開第００／４４９４９号パンフレッにより公知である。これらの文献は、合金の化学組成に関して本発明の開示の一部である。
その際、翼１２０、１３０は鋳造法によって、方向性凝固によって、鍛造法によって、フライス加工法によって、又はそれらの組合せによって作製することができる。
【００３７】
単数又は複数の単結晶構造を有する工作物は、作動時に高い機械的、熱的及び／又は化学的負荷に曝される機械用の部材として利用される。
【００３８】
このような単結晶工作物の作製は、溶融体から、例えば方向性凝固によって行われる。これらは、液状金属合金が凝固されて、単結晶構造を形成する、即ち、単結晶工作物を形成する、つまり方向性を持って凝固される鋳造法である。
この場合、樹枝状結晶が熱流束に沿って整列し、柱状結晶質粒状構造（柱状。即ち、工作物の全長にわたって延びる粒子。ここでは、一般的用語法により、方向性凝固されたという。）又は単結晶構造のいずれかを形成する。即ち、工作物全体が単一の結晶から成る。この方法では、球状（多結晶）凝固への移行を避けねばならない。というのも、非方向性成長によって不可避的に横方向及び縦方向粒界が生じ、これが、方向性凝固部材又は単結晶部材の良好な特性を無にするからである。
【００３９】
一般に方向性凝固組織というとき、それは、粒界を有しないか又はせいぜい小角粒界を有する単結晶と、縦方向に延びる粒界を有するが横方向粒界を持たない柱状結晶構造も意味している。後者の結晶構造は方向性凝固組織（directionally solidified structures）とも称される。
このような方法が米国特許第６０２４７９２号明細書及び欧州特許出願公開第０８９２０９０号明細書により公知である。これらの明細書は、凝固プロセスに関して本発明の開示の一部を構成する。
【００４０】
同様に、翼１２０、１３０は腐食又は酸化に備えた被覆、例えば、ＭＣｒＡｌＸ（Ｍは鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの元素、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）及び／又はケイ素及び／又は少なくとも１つの希土類元素、或いはハフニウム（Ｈｆ）である）、を有することができる。このような合金は、欧州特許第０４８６４８９号明細書、欧州特許第０７８６０１７号明細書、欧州特許第０４１２３９７号明細書又は欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書により公知であり、これらは合金の化学組成に関して本発明の開示の一部となるものである。
その密度は、好ましくは、理論密度の９５％である。
保護的酸化アルミニウム層（ＴＧＯ＝熱成長酸化物層）がＭＣｒＡｌＸ層上に（中間層として又は最外層として）生成する。
【００４１】
ＭＣｒＡｌＸ上に断熱層が存在してもよく、この断熱層は、好ましくは最外層であり、本発明に係る層組織１を含有してなる。
この断熱層は、ＭＣｒＡｌＸ層全体を被覆する。
好適な被覆法、例えば電子ビーム蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）、によって、断熱層内に柱状粒子が生成される。
【００４２】
別の被覆法、例えば大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ又はＣＶＤが考えられてもよい。断熱層は耐熱衝撃性を改善するために多孔質、マイクロクラック又はマクロクラックを有する粒子を有することができる。つまり、断熱層は有利にはＭＣｒＡｌＸ層よりも多孔質である。
【００４３】
翼１２０、１３０は、中空又は中実に形成される。翼１２０、１３０が冷却されねばならないとき、これは中空に形成され、場合によって膜冷却用孔４１８（破線で図示）を有する。
【００４４】
図５はガスタービン１００の燃焼室１１０を示す。燃焼室１１０は、例えば、いわゆる環状燃焼室として設計され、そこでは、回転軸線１０２を中心として円周方向に配置された、火炎１５６を発生する複数のバーナ１０７が、共通燃焼室空間１５４に開口している。そのために、燃焼室１１０は、全体として、回転軸線１０２の周りに配置された環状構造物として設計されている。
【００４５】
比較的高い効率を達成するために、燃焼室１１０は、作動媒体Ｍの比較的高温、約１，０００℃〜１，６００℃の温度用に設計されている。材料にとって不都合なこれらの作動パラメータのもとでも比較的長い作動時間を可能とするために、燃焼室壁１５３には、その作動媒体Ｍに面する側に遮熱要素１５５で形成された内張り（ライニング）が設けられている。
【００４６】
それに加えて、燃焼室１１０の内部の高い温度のゆえに、遮熱要素１５５用又はその保持要素用に冷却システムを設けておくことができる。その場合、遮熱要素１５５は、例えば中空であり、場合によっては、燃焼室空間１５４に開口する冷却孔（図示せず）を有していてもよい。
【００４７】
合金製の各遮熱要素１５５は、作動媒体側に特別耐熱性の保護層（ＭＣｒＡｌＸ層及び／又はセラミック被覆）を装備しており、又は耐熱材料（中実セラミック煉瓦）から作製されている。
【００４８】
これらの保護層はタービン翼と類似させることができる、つまり、例えばＭＣｒＡｌＸであってよい：Ｍは鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの元素、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）及び／又はケイ素及び／又は少なくとも１つの希土類元素、或いはハフニウム（Ｈｆ）である。このような合金は、欧州特許第０４８６４８９号明細書、欧州特許第０７８６０１７号明細書、欧州特許第０４１２３９７号明細書又は欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書により公知であり、これらは合金の化学組成に関して本開示の一部となるものである。
【００４９】
ＭＣｒＡｌＸ上に、例えば、本発明に係る層組織１を含有してなるセラミック断熱層を、設けておくことができる。
好適な被覆法、例えば電子ビーム蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）、によって断熱層内に柱状粒子が生成される。
別の被覆法、例えば大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ又はＣＶＤが考えられてもよい。断熱層は、耐熱衝撃性を改善するために多孔質、マイクロクラック又はマクロクラックを有する粒子を有することができる。
【００５０】
再処理（磨き直し）とは、場合によっては、タービン翼１２０、１３０、遮熱要素１５５から、それらの利用後に、保護層を（例えばサンドブラストによって）取り除かねばならないことを意味する。その後、腐食層及び／又は酸化層ないし腐食生成物及び／又は酸化生成物の除去が行われる。場合によっては、タービン翼１２０、１３０又は遮熱要素１５５の亀裂も、また、修理される。その後、タービン翼１２０、１３０、遮熱要素１５５の再被覆が行なわれ、タービン翼１２０、１３０又は遮熱要素１５５の再利用が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る層組織を示す。
【図２】超合金の組成を示す。
【図３】ガスタービンを示す。
【図４】タービン翼の斜視図である。
【図５】燃焼室の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
４ 基材
７ 結合層
１０ 内側セラミック層
１３ 外側セラミック層
Ｄ 合計層厚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロクロアを含有してなる層組織に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような層組織は、ニッケル基又はコバルト基の金属合金を備えた基材を有する。このような製品は、なかんずく、ガスタービンの部材として、特にガスタービン翼又は遮熱体として、利用される。これらの部材は、侵食性燃焼ガスの高温ガス流に曝されるので、高い熱的負荷に耐えることができなければならない。更に、これらの部材は、耐酸化性及び耐食性であることが必要である。その上、なかんずく、可動部材、例えばガスタービン翼、に対しては、しかし静的部材に対してもそうであるが、機械的要件が課されねばならない。高温ガスに曝され得る部材が使用されているガスタービンの出力及び効率は、作動温度の上昇に伴って増大する。高い効率及び高い出力を達成するために、特に高温に曝されるガスタービン構成要素は、セラミック材料で被覆される。この材料は高温ガス流と金属基材との間で断熱層として働く。
【０００３】
金属基体は、侵食性高温ガス流から、被覆によって保護される。最近の部材は一般に、複数の被覆を有し、それぞれの被覆が特定の役割を果たす。従って、多層組織が使用されている。
【０００４】
ガスタービンの出力及び効率が作動温度の上昇に伴って増大するので、被覆組織の改良によってガスタービンの性能を一層高くすることが再三試みられてきた。
【０００５】
欧州特許第０９４４７４６号明細書には、パイロクロアを断熱層として使用することが開示されている。しかし、断熱層として利用される材料に要求されるのは、良好な断熱特性だけでなく、基材への良好な結合も不可欠である。
【０００６】
欧州特許出願公開第０９９２６０３号明細書には、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムとから成る断熱層組織が開示されているが、この断熱層組織はパイロクロア構造を有していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、良好な断熱特性と基材への良好な結合とを示し、従って長い実用寿命を有する層組織を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、基材（４）を有し、この基材上にパイロクロア構造ＧｄV（ＺｒxＨｆy）ＯZを含有して成る外側セラミック層（１３）が存在して成る層組織によって解決される。
【０００９】
本発明は、長い実用寿命を得るためには、全組織を単一ユニットとして考慮せねばならず、個々の層又はいくつかの層を別々に考慮して最適化してはならないという知見に基づいている。
【００１０】
従属請求項に列挙されたその他の有利な諸措置は有利な仕方で任意に組合せることができる。
その他の有利な諸方法は、これらは、所望により、有利に組合せることができるが、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明に係る層組織は、外側セラミック層を含有して成り、この外側セラミック層は、ジルコン酸ガドリニウムとハフニウム酸ガドリニウムとの混晶を含有し、この混晶は、特別良好な熱特性（基材に適合した膨張係数、低い熱伝導率）を有し、かつ部材の中間層及び基材と、ごく良好に調和する。
【００１２】
以下、本発明の実施例が図面を参考に更に詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に係る層組織１を示す。
【００１４】
この層組織１は、金属基材４を含有してなり、この金属基材４は、特に高温用部材の場合、ニッケル基又はコバルト基超合金（図２）から成る。
【００１５】
ＭＣｒＡｌＸ型、特にＮｉＣｏＣｒＡｌＸ型、の金属結合層７は、基材４上に直接存在するのが好ましく、好ましくは、（１１〜１３）重量％コバルト、特に１２重量％コバルト、（２０〜２２）重量％クロム、特に２１重量％クロム、（１０．５〜１１．５）重量％アルミニウム、特に１１重量％アルミニウム、（０．３〜０．５）重量％イットリウム（＝Ｘ）、特に０．４重量％イットリウム、（１．５〜２．５）重量％レニウム、特に２．０重量％レニウム、残部ニッケルからなるか、又は好ましくは、（２４〜２６）重量％コバルト、特に２５重量％コバルト、（１６〜１８）重量％クロム、特に１７重量％クロム、（９．５〜１０．５）重量％アルミニウム、特に１０重量％アルミニウム、（０．３〜０．５）重量％イットリウム（＝Ｘ）、特に０．４重量％イットリウム、（１〜２．０）重量％レニウム、特に１．５重量％レニウム、残部ニッケルからなるか、又は好ましくは、２９％〜３１％ニッケル、特に３０％ニッケル、２７％〜２９％クロム、特に２８％クロム、７％〜９％アルミニウム、特に８％アルミニウム、０．５％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、０．６％〜０．８％ケイ素、特に０．７％ケイ素、及び残部コバルトからなるか、又は好ましくは、２７％〜２９％ニッケル、特に２８％ニッケル、２３％〜２５％クロム、特に２４％クロム、９％〜１１％アルミニウム、特に１０％アルミニウム、０．３％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、及び残部コバルトからなるか、のいずれかである。
【００１６】
特に、ＮｉＣｏＣｒＡｌＸ結合層７はこれらの組成の１つから成る。
【００１７】
この金属結合層７上に、更にセラミック層を形成するよりも前に既に酸化アルミニウム層が生成しているか、又は作動中にそのような酸化アルミニウム層（ＴＧＯ）が生成する。
好ましくは、内側セラミック層１０が、好ましくは完全に又は部分的に安定化された酸化ジルコニウム層が、金属結合層７上に又は酸化アルミニウム層（図示せず）上に、存在する。イットリウムで安定化した、好ましくは６重量％〜８重量％のイットリウムを有する、酸化ジルコニウムを使用するのが好ましい。同様に、酸化ジルコニウムを安定させるためには、酸化カルシウム、酸化セリウム又は酸化ハフニウムを使用することができる。
好ましくは、酸化ジルコニウムは、プラズマ溶射層として塗布され、また、好ましくは、柱状構造として電子ビーム蒸着（ＥＢＰＶＤ）によって塗布することもできる。
【００１８】
外側セラミック層１３が、ＴＧＯ上、結合層７上、又は内側層１０上に、塗布されており、この外側セラミック層は、本発明によれば、ガドリニウムとハフニウムとジルコニウムとから成るパイロクロア構造の混晶を含有して成る。
パイロクロア構造は、経験式Ａ2Ｂ2Ｏ7又は一般式ＡVＢXＯZを有し、式中ｖ＝２、ｘ＝２、ｚ＝７である。この化学量論組成からのｖ、ｘ及びｚの逸脱が、欠陥によって、又は、僅かな、意識的若しくは無意識的ドーピングによって発生することがある。
【００１９】
本発明に係る外側セラミック層１３については、Ａにはガドリニウム（Ｇｄ）が、Ｂにはハフニウム及びジルコニウム（Ｈｆ、Ｚｒ）が、つまり混晶構造Ｇｄv（ＨｆXＺｒY）Ｏzが、使用される。ここでも、この化学量論組成からの僅かな逸脱が起こりうる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、Ｇｄv（ＨｆxＺｒy）ＯZ（ここで、ｘ＋ｙ＝２である。）を含有してなる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、また、Ｇｄv（ＨｆxＺｒy）Ｏ7を含有してなる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、Ｇｄ2（ＨｆxＺｒy）ＯZを含有してなる。
好ましくは、外側セラミック層１３は、ＧｄV（ＨｆXＺｒY）ＯZから成る（特にｖ＝２、ｘ＋ｙ＝２、ｚ＝７である。）。
【００２０】
ジルコニウムとハフニウムとの所望の混合比ｙ：ｘを使用することができる。 好ましくは、より大きな割合のジルコニウムが使用される。
好ましくは、１０：９０、２０：８０、３０：７０又は４０：６０のハフニウムとジルコニウムとの混合比を使用することもできる。
５０：５０、６０：４０、７０：３０、８０：２０又は９０：１０のハフニウムとジルコニウムとの混合比を使用することも有利である。
従って、ｘ対ｙの比については、ハフニウム対ジルコニウムの比の前記データがあてはまる（Ｈｆ：Ｚｒ＝８０：２０は、ｙ：ｘ＝１．６：０．４に相当）。
【００２１】
この層は、前記組成の割合を生じる粉末から製造しておくことができる。同様に、被覆プロセス時に、又は被覆プロセス後の熱処理によっても、混晶は製造することができる。
【００２２】
好ましくは、内側層１０の層厚は、内側層１０及び外側層１３の合計層厚Ｄの１０％〜５０％である。
好ましくは、内側層１０の層厚は合計層厚の１０％〜４０％又は１０％〜３０％である。
同様に、内側層１０の層厚が、合計層厚の１０％〜２０％であると有利である。
同様に、内側層１０の層厚が合計層厚の２０％〜５０％又は２０％〜４０％であると好ましい。
合計層厚に占める内側層１０の割合が２０％〜３０％であるとき、有利な結果が同様に達成される。
好ましくは、内側層１０の層厚は、合計層厚の３０％〜５０％である。
【００２３】
同様に、内側層１０の層厚が合計層厚の３０％〜４０％であると有利である。
同様に、内側層１０の層厚が合計層厚の４０％〜５０％であると有利である。
パイロクロア相はＺｒＯ2層よりも良好な断熱特性を有するのではあるが、ＺｒＯ2層はパイロクロア相と全く同じ厚さに作成することができる。
【００２４】
好ましくは、内側セラミック層１０は、４０μｍ〜６０μｍ、特に５０μｍ±１０％の厚さを有する。
内側層１０及び外側層１３の合計層厚は、好ましくは３００μｍ又は好ましくは４００μｍである。最大合計層厚は、有利には８００μｍ又は好ましくは最大６００μｍである。
【００２５】
図３は、ガスタービン１００を、例示的に、縦部分断面図で示す。
ガスタービン１００は、内部に、軸１０１を備えて回転軸線１０２の周りで回転可能に支承されるロータ１０３を有し、このロータはタービンロータとも称される。
ロータ１０３に沿って、順に、吸込ケーシング１０４、圧縮機１０５、同軸に配置される複数のバーナ１０７を備えた例えば円環体状の燃焼室１１０、特に環状燃焼室、タービン１０８、そして排気ケーシング１０９が続く。
環状燃焼室１１０は、例えば環状の高温ガス通路１１１と連通している。そこでは、例えば、直列接続された４つのタービン段１１２がタービン１０８を形成する。
各タービン段１１２は、例えば２つの翼輪で形成されている。作動媒体１１３の流れ方向に見て、高温ガス通路１１１内で、静翼列１１５に動翼１２０で形成される列１２５が続く。
【００２６】
静翼１３０がステータ１４３の内部ケーシング１３８に固定されており、一方、翼列１２５の動翼１２０は、例えばタービンディスク１３３によってロータ１０３に取付けられている。ロータ１０３に発電機又は作業機械（図示せず）が連結されている。
【００２７】
ガスタービン１００の作動中、空気１３５が、圧縮機１０５によって吸込ケーシング１０４を通して吸い込まれ、圧縮される。圧縮機１０５のタービン側末端で供給される圧縮空気は、バーナ１０７へと送られ、そこで燃料と混合される。次に混合気は、燃焼室１１０内で燃焼させられて作動媒体１１３を形成する。そこから、作動媒体１１３は、高温ガス通路１１１に沿って静翼１３０及び動翼１２０を通流する。動翼１２０で作動媒体１１３が膨張して運動量を伝達し、動翼１２０がロータ１０３及びロータに連結された作業機械を駆動する。
【００２８】
ガスタービン１００の作動中、高温作動媒体１１３に曝される部材は、熱的負荷を受ける。作動媒体１１３の流れ方向に見て最初のタービン段１１２の静翼１３０及び動翼１２０は、環状燃焼室１１０に内張りされる遮熱要素とともに、最大の熱的負荷を受ける。
そこでの温度に耐えるために、それらは、冷却材によって冷却することができる。
同様に、部材の基材は配向構造を有することができる。即ち、基材は単結晶（ＳＸ構造）であるか、又は縦配向粒子（ＤＳ構造）のみから成る。
【００２９】
部材用、特にタービン翼１２０、１３０及び燃焼室１１０の部材用、の材料として、例えば鉄基、ニッケル基又はコバルト基超合金が使用される。
【００３０】
そのような超合金は、例えば欧州特許第１２０４７７６号明細書、欧州特許第１３０６４５４号明細書、欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書、国際公開第９９／６７４３５号パンフレット又は国際公開第００／４４９４９号パンフレットにより公知である。これらの文献は、合金の化学組成に関して、本発明の開示の一部を構成する。
【００３１】
静翼１３０は、タービン１０８の内部ケーシング１３８に向き合う静翼付根（ここには図示せず）と静翼付根とは反対側の静翼端とを有する。静翼端はロータ１０３に向き合い、ステータ１４３の固定輪１４０に固定されている。
【００３２】
図４は、縦軸線１２１に沿って延びた流体機械の動翼１２０又は静翼１３０を斜視図で示す。
【００３３】
流体機械は、電気を生成するための発電所の若しくは飛行機のガスタービン、蒸気タービン又は圧縮機であり得る。
【００３４】
翼１２０、１３０は長手軸線１２１に沿って、順に、取付部４００、これに隣接する翼プラットホーム４０３、翼板４０６、そして翼端４１５を有する。
翼１３０は、静翼１３０として、その翼端４１５に他のプラットホーム（図示せず）を有することができる。
【００３５】
動翼１２０、１３０を軸又はディスク（図示せず）に取付けるのに使用される翼付根１８３は、取付部４００に形成される。
翼付根１８３は、例えばハンマ頭部形に形成されている。他に、クリスマスツリー形又はダブテール形付根としての形成が可能である。
翼１２０、１３０は、翼板４０６を通流する媒体用に前縁４０９と後縁４１２とを有する。
【００３６】
従来の翼１２０、１３０では、翼１２０、１３０の全ての部分４００、４０３、４０６において、例えば中実金属材料、特に超合金が使用されている。
そのような超合金は、例えば欧州特許第１２０４７７６号明細書、欧州特許第１３０６４５４号明細書、欧州特許出願公開第１３１９７２９号明細書、国際公開第９９／６７４３５号パンフレット又は国際公開第００／４４９４９号パンフレッにより公知である。これらの文献は、合金の化学組成に関して本発明の開示の一部である。
その際、翼１２０、１３０は鋳造法によって、方向性凝固によって、鍛造法によって、フライス加工法によって、又はそれらの組合せによって作製することができる。
【００３７】
単数又は複数の単結晶構造を有する工作物は、作動時に高い機械的、熱的及び／又は化学的負荷に曝される機械用の部材として利用される。
【００３８】
このような単結晶工作物の作製は、溶融体から、例えば方向性凝固によって行われる。これらは、液状金属合金が凝固されて、単結晶構造を形成する、即ち、単結晶工作物を形成する、つまり方向性を持って凝固される鋳造法である。
この場合、樹枝状結晶が熱流束に沿って整列し、柱状結晶質粒状構造（柱状。即ち、工作物の全長にわたって延びる粒子。ここでは、一般的用語法により、方向性凝固されたという。）又は単結晶構造のいずれかを形成する。即ち、工作物全体が単一の結晶から成る。この方法では、球状（多結晶）凝固への移行を避けねばならない。というのも、非方向性成長によって不可避的に横方向及び縦方向粒界が生じ、これが、方向性凝固部材又は単結晶部材の良好な特性を無にするからである。
【００３９】
一般に方向性凝固組織というとき、それは、粒界を有しないか又はせいぜい小角粒界を有する単結晶と、縦方向に延びる粒界を有するが横方向粒界を持たない柱状結晶構造も意味している。後者の結晶構造は方向性凝固組織（directionally solidified structures）とも称される。
このような方法が米国特許第６０２４７９２号明細書及び欧州特許出願公開第０８９２０９０号明細書により公知である。これらの明細書は、凝固プロセスに関して本発明の開示の一部を構成する。
【００４０】
同様に、翼１２０、１３０は腐食又は酸化に備えた被覆、例えば、ＭＣｒＡｌＸ（Ｍは鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの元素、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）及び／又はケイ素及び／又は少なくとも１つの希土類元素、或いはハフニウム（Ｈｆ）である）、を有することができる。このような合金は、欧州特許第０４８６４８９号明細書、欧州特許第０７８６０１７号明細書、欧州特許第０４１２３９７号明細書又は欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書により公知であり、これらは合金の化学組成に関して本発明の開示の一部となるものである。
その密度は、好ましくは、理論密度の９５％である。
保護的酸化アルミニウム層（ＴＧＯ＝熱成長酸化物層）がＭＣｒＡｌＸ層上に（中間層として又は最外層として）生成する。
【００４１】
ＭＣｒＡｌＸ上に断熱層が存在してもよく、この断熱層は、好ましくは最外層であり、本発明に係る層組織１を含有してなる。
この断熱層は、ＭＣｒＡｌＸ層全体を被覆する。
好適な被覆法、例えば電子ビーム蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）、によって、断熱層内に柱状粒子が生成される。
【００４２】
別の被覆法、例えば大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ又はＣＶＤが考えられてもよい。断熱層は耐熱衝撃性を改善するために多孔質、マイクロクラック又はマクロクラックを有する粒子を有することができる。つまり、断熱層は有利にはＭＣｒＡｌＸ層よりも多孔質である。
【００４３】
翼１２０、１３０は、中空又は中実に形成される。翼１２０、１３０が冷却されねばならないとき、これは中空に形成され、場合によって膜冷却用孔４１８（破線で図示）を有する。
【００４４】
図５はガスタービン１００の燃焼室１１０を示す。燃焼室１１０は、例えば、いわゆる環状燃焼室として設計され、そこでは、回転軸線１０２を中心として円周方向に配置された、火炎１５６を発生する複数のバーナ１０７が、共通燃焼室空間１５４に開口している。そのために、燃焼室１１０は、全体として、回転軸線１０２の周りに配置された環状構造物として設計されている。
【００４５】
比較的高い効率を達成するために、燃焼室１１０は、作動媒体Ｍの比較的高温、約１，０００℃〜１，６００℃の温度用に設計されている。材料にとって不都合なこれらの作動パラメータのもとでも比較的長い作動時間を可能とするために、燃焼室壁１５３には、その作動媒体Ｍに面する側に遮熱要素１５５で形成された内張り（ライニング）が設けられている。
【００４６】
それに加えて、燃焼室１１０の内部の高い温度のゆえに、遮熱要素１５５用又はその保持要素用に冷却システムを設けておくことができる。その場合、遮熱要素１５５は、例えば中空であり、場合によっては、燃焼室空間１５４に開口する冷却孔（図示せず）を有していてもよい。
【００４７】
合金製の各遮熱要素１５５は、作動媒体側に特別耐熱性の保護層（ＭＣｒＡｌＸ層及び／又はセラミック被覆）を装備しており、又は耐熱材料（中実セラミック煉瓦）から作製されている。
【００４８】
これらの保護層はタービン翼と類似させることができる、つまり、例えばＭＣｒＡｌＸであってよい：Ｍは鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの元素、Ｘは活性元素であり、イットリウム（Ｙ）及び／又はケイ素及び／又は少なくとも１つの希土類元素、或いはハフニウム（Ｈｆ）である。このような合金は、欧州特許第０４８６４８９号明細書、欧州特許第０７８６０１７号明細書、欧州特許第０４１２３９７号明細書又は欧州特許出願公開第１３０６４５４号明細書により公知であり、これらは合金の化学組成に関して本開示の一部となるものである。
【００４９】
ＭＣｒＡｌＸ上に、例えば、本発明に係る層組織１を含有してなるセラミック断熱層を、設けておくことができる。
好適な被覆法、例えば電子ビーム蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）、によって断熱層内に柱状粒子が生成される。
別の被覆法、例えば大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ又はＣＶＤが考えられてもよい。断熱層は、耐熱衝撃性を改善するために多孔質、マイクロクラック又はマクロクラックを有する粒子を有することができる。
【００５０】
再処理（磨き直し）とは、場合によっては、タービン翼１２０、１３０、遮熱要素１５５から、それらの利用後に、保護層を（例えばサンドブラストによって）取り除かねばならないことを意味する。その後、腐食層及び／又は酸化層ないし腐食生成物及び／又は酸化生成物の除去が行われる。場合によっては、タービン翼１２０、１３０又は遮熱要素１５５の亀裂も、また、修理される。その後、タービン翼１２０、１３０、遮熱要素１５５の再被覆が行なわれ、タービン翼１２０、１３０又は遮熱要素１５５の再利用が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る層組織を示す。
【図２】超合金の組成を示す。
【図３】ガスタービンを示す。
【図４】タービン翼の斜視図である。
【図５】燃焼室の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
４ 基材
７ 結合層
１０ 内側セラミック層
１３ 外側セラミック層
Ｄ 合計層厚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（４）を有し、この基材上にパイロクロア構造ＧｄV（ＺｒxＨｆy）ＯZを含有して成る外側セラミック層（１３）が存在して成る層組織。
【請求項２】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏz（ここで、ｘ＋ｙ＝２である。）を含有して成る請求項１に記載の層組織。
【請求項３】
外側セラミック層（１３）がＧｄ2（ＺｒxＨｆy）Ｏzを含有して成る請求項１又は２に記載の層組織。
【請求項４】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏ7を含有して成る請求項１、２又は３に記載の層組織。
【請求項５】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏzから成る請求項１、２、３又は４に記載の層組織。
【請求項６】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏzから、特にＧｄ2（ＺｒxＨｆy）Ｏ7（ここで、ｘ＋ｙ＝２である。）から、成る請求項１、２、３、４又は５に記載の層組織。
【請求項７】
外側セラミック層（１３）の下に、内側セラミック層（１０）、特に安定化酸化ジルコニウム層、特にイットリウム安定化酸化ジルコニウム層、が存在している請求項１〜６のいずれか１つに記載の層組織。
【請求項８】
内側セラミック層（１０）が６重量％〜８重量％のイットリウム安定化酸化ジルコニウム層から成る請求項７に記載の層組織。
【請求項９】
内側セラミック層（１０）が、内側セラミック層（１０）及び外側セラミック層（１３）の合計層厚（Ｄ）の１０％〜５０％の層厚を、有する請求項７又は８に記載の層組織。
【請求項１０】
内側セラミック層（１０）及び外側セラミック層（１３）の層厚が合わせて３００μｍとなる請求項７、８又は９に記載の層組織。
【請求項１１】
内側層（１０）及び外側層（１３）の層厚が合わせて４００μｍとなる請求項７、８又は９に記載の層組織。
【請求項１２】
基材（４）上、且つ、内側セラミック層（１０）の下、又は外側セラミック層（１３）の下に、金属結合層（７）、特にＮｉＣｏＣｒＡｌＸ合金から成るもの、が設けられている請求項１又は７に記載の層組織。
【請求項１３】
金属結合層（７）が、重量％表示で、１１％〜１３％コバルト、特に１２％コバルト、２０％〜２２％クロム、特に２１％クロム、１０．５％〜１１．５％アルミニウム、特に１１％アルミニウム、０．３％〜０．５％イットリウム、特に０．４％イットリウム、１．５％〜２．５％レニウム、特に２．０％レニウム、残部ニッケルの組成を有する請求項１２に記載の層組織。
【請求項１４】
金属結合層（７）が、重量％表示で、２４％〜２６％コバルト、特に２５％コバルト、１６％〜１８％クロム、特に１７％クロム、９．５％〜１０．５％アルミニウム、特に１０％アルミニウム、０．３％〜０．５％イットリウム、特に０．４％イットリウム、１％〜２．０％レニウム、特に１．５％レニウム、残部ニッケルの組成を有する請求項１２に記載の層組織。
【請求項１５】
金属結合層（７）が、重量％表示で、２９％〜３１％ニッケル、特に３０％ニッケル、２７％〜２９％クロム、特に２８％クロム、７％〜９％アルミニウム、特に８％アルミニウム、０．５％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、０．６％〜０．８％ケイ素、特に０．７％ケイ素、残部コバルトの組成（重量％）を有する請求項１に記載の層組織。
【請求項１６】
金属結合層（７）が、重量％表示で、２７％〜２９％ニッケル、特に２８％ニッケル、２３％〜２５％クロム、特に２４％クロム、９％〜１１％アルミニウム、特に１０％アルミニウム、０．３％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、残部コバルトの組成を有する請求項１に記載の層組織。
【請求項１７】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が１０：９０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項１８】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が２０：８０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項１９】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が３０：７０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２０】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が４０：６０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２１】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が５０：５０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２２】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が６０：４０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２３】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が７０：３０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２４】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が８０：２０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２５】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が９０：１０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２６】
ｙ＞ｘである請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２７】
ｙ＜ｘである請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項１】
基材（４）を有し、この基材上にパイロクロア構造ＧｄV（ＺｒxＨｆy）ＯZを含有して成る外側セラミック層（１３）が存在して成る層組織。
【請求項２】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏz（ここで、ｘ＋ｙ＝２である。）を含有して成る請求項１に記載の層組織。
【請求項３】
外側セラミック層（１３）がＧｄ2（ＺｒxＨｆy）Ｏzを含有して成る請求項１又は２に記載の層組織。
【請求項４】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏ7を含有して成る請求項１、２又は３に記載の層組織。
【請求項５】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏzから成る請求項１、２、３又は４に記載の層組織。
【請求項６】
外側セラミック層（１３）がＧｄv（ＺｒxＨｆy）Ｏzから、特にＧｄ2（ＺｒxＨｆy）Ｏ7（ここで、ｘ＋ｙ＝２である。）から、成る請求項１、２、３、４又は５に記載の層組織。
【請求項７】
外側セラミック層（１３）の下に、内側セラミック層（１０）、特に安定化酸化ジルコニウム層、特にイットリウム安定化酸化ジルコニウム層、が存在している請求項１〜６のいずれか１つに記載の層組織。
【請求項８】
内側セラミック層（１０）が６重量％〜８重量％のイットリウム安定化酸化ジルコニウム層から成る請求項７に記載の層組織。
【請求項９】
内側セラミック層（１０）が、内側セラミック層（１０）及び外側セラミック層（１３）の合計層厚（Ｄ）の１０％〜５０％の層厚を、有する請求項７又は８に記載の層組織。
【請求項１０】
内側セラミック層（１０）及び外側セラミック層（１３）の層厚が合わせて３００μｍとなる請求項７、８又は９に記載の層組織。
【請求項１１】
内側層（１０）及び外側層（１３）の層厚が合わせて４００μｍとなる請求項７、８又は９に記載の層組織。
【請求項１２】
基材（４）上、且つ、内側セラミック層（１０）の下、又は外側セラミック層（１３）の下に、金属結合層（７）、特にＮｉＣｏＣｒＡｌＸ合金から成るもの、が設けられている請求項１又は７に記載の層組織。
【請求項１３】
金属結合層（７）が、重量％表示で、１１％〜１３％コバルト、特に１２％コバルト、２０％〜２２％クロム、特に２１％クロム、１０．５％〜１１．５％アルミニウム、特に１１％アルミニウム、０．３％〜０．５％イットリウム、特に０．４％イットリウム、１．５％〜２．５％レニウム、特に２．０％レニウム、残部ニッケルの組成を有する請求項１２に記載の層組織。
【請求項１４】
金属結合層（７）が、重量％表示で、２４％〜２６％コバルト、特に２５％コバルト、１６％〜１８％クロム、特に１７％クロム、９．５％〜１０．５％アルミニウム、特に１０％アルミニウム、０．３％〜０．５％イットリウム、特に０．４％イットリウム、１％〜２．０％レニウム、特に１．５％レニウム、残部ニッケルの組成を有する請求項１２に記載の層組織。
【請求項１５】
金属結合層（７）が、重量％表示で、２９％〜３１％ニッケル、特に３０％ニッケル、２７％〜２９％クロム、特に２８％クロム、７％〜９％アルミニウム、特に８％アルミニウム、０．５％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、０．６％〜０．８％ケイ素、特に０．７％ケイ素、残部コバルトの組成（重量％）を有する請求項１に記載の層組織。
【請求項１６】
金属結合層（７）が、重量％表示で、２７％〜２９％ニッケル、特に２８％ニッケル、２３％〜２５％クロム、特に２４％クロム、９％〜１１％アルミニウム、特に１０％アルミニウム、０．３％〜０．７％イットリウム、特に０．６％イットリウム、残部コバルトの組成を有する請求項１に記載の層組織。
【請求項１７】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が１０：９０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項１８】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が２０：８０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項１９】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が３０：７０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２０】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が４０：６０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２１】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が５０：５０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２２】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が６０：４０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２３】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が７０：３０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２４】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が８０：２０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２５】
ハフニウムとジルコニウムとの混合比が９０：１０である請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２６】
ｙ＞ｘである請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【請求項２７】
ｙ＜ｘである請求項１、２、３、４、５又は６に記載の層組織。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００９−５１７２４１（Ｐ２００９−５１７２４１Ａ）
【公表日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４１６７４（Ｐ２００８−５４１６７４）
【出願日】平成１８年１０月１７日（２００６．１０．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６７４９７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６００６２
【国際公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（３９００３９４１３）シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト (2,104)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｗｉｔｔｅｌｓｂａｃｈｅｒｐｌａｔｚ ２， Ｄ−８０３３３ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１７日（２００６．１０．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６７４９７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６００６２
【国際公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（３９００３９４１３）シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト (2,104)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｗｉｔｔｅｌｓｂａｃｈｅｒｐｌａｔｚ ２， Ｄ−８０３３３ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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