熱コーティング系のための組成物及び方法
【課題】熱コーティング系のための組成物及び方法を提供する。
【解決手段】熱コーティングは、基材と、第１のコーティング層と、第２のコーティング層とを含む。基材は、超合金及びセラミックマトリックス複合材からなる群から選択される。第１のコーティング層は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。第２のコーティング層は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む。熱コーティング系を施工する方法は、液体静電スプレーヤを使用して基材上にボンディングコート混合物を溶射するステップを含む。ボンディングコート混合物は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。本方法はさらに、ボンディングコート混合物上にトップコート混合物を施工するステップを含み、トップコート混合物は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む。
【解決手段】熱コーティングは、基材と、第１のコーティング層と、第２のコーティング層とを含む。基材は、超合金及びセラミックマトリックス複合材からなる群から選択される。第１のコーティング層は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。第２のコーティング層は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む。熱コーティング系を施工する方法は、液体静電スプレーヤを使用して基材上にボンディングコート混合物を溶射するステップを含む。ボンディングコート混合物は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。本方法はさらに、ボンディングコート混合物上にトップコート混合物を施工するステップを含み、トップコート混合物は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温環境中の部品を保護するために施工される遮熱コーティングに関する。具体的には、本発明は、熱コーティング系を施工するための組成物及び方法を記述する。
【背景技術】
【０００２】
高温環境中に設置され又は高温環境中で作動するシステムは、多くの場合、部品上に熱を反射しかつ組成物が熱を吸収するのを防止するための遮熱コーティング（断熱皮膜）（ＴＢＣ）を含む。例えば、ジェットエンジン及びガスタービンは、非常に厳しい高温及び高圧環境中で作動するように設計された燃焼器及びタービンを含む。その結果、燃焼器ライナー、タービンブレード、タービンケーシング及びロータのような多くの部品は日常的に、部品に含まれた構成分子の溶融温度に近い又は溶融温度を超えた高温環境中で作動する。これらの部品の表面に施工されたＴＢＣは、部品が、ますますより高温で及び／又は保全周期間の間隔が増大した状態で作動することを可能にする。
【０００３】
下にある部品は一般的に、構造的に厳しい高温及び／又は高圧環境中で長期間作動するように設計される。Ｒｅｎｅ８０、Ｒｅｎｅ Ｎ４及び他のニッケル基超合金のような超合金が普通、下にある部品内で用いられる。これらの超合金は、１０〜８０重量％のニッケル、５〜２２重量％のクロム、１０重量％以下のモリブデン、５．５重量％以下のチタン、６．５重量％以下のアルミニウム、３重量％以下のコロンビウム、９重量％以下のタンタル、１５重量％以下のタングステン、２重量％以下のハフニウム、１重量％以下のレニウム、１．５重量％以下のバナジウム、４０重量％以下のコバルト及び６重量％以下の鉄を含有することができる。
【０００４】
セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）もまた、下にある部品内で用いるために選択することができる。普通用いるＣＭＣの実施例には、ジルコニア系セラミックス、アルミナ系セラミックス、マグネシア系セラミックス、並びに例えば、アルミナシリカ（ＧＥ Ｇｅｎ４）、或いは炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、シリカ及び／又はカルシアを有する耐熱材料のようなセラミック複合材が含まれる。
【０００５】
下にある部品に施工された好適なＴＢＣは、以下の特徴、つまり加熱、特に０．５〜６０μｍの波長を有する赤外線加熱に対する低放射率又は高反射率、滑らかな仕上げ、及び下にある部品への良好な付着のうちの１以上を含むべきである。例えば、当技術分野で公知の遮熱コーティングは、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）或いは他の貴金属酸化物によって部分的に又は完全に安定化されたジルコニア（ＺｒＯ2）のような金属酸化物を含む。選択したＴＢＣは、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）法、減圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）法、又は歪み耐性柱状粒子構造を生じる電子ビーム物理蒸着（ＥＢＰＶＤ）のような物理蒸着（ＰＶＤ）法を使用して従来の方法によって堆積させることができる。選択したＴＢＣはまた、例えば本発明の出願人と同一の出願人のよる米国特許第６１６５６００号に記載されているように、前述の方法のいずれかの組合せを使用してテープを形成し、そのテープを下にある基材に次に施工するように移動させて施工することができる。
【０００６】
上記の遮熱コーティングは、下にある部品の熱膨張係数よりも大幅に低い熱膨張係数を有する。その結果、システム部品の反復的加熱及び冷却から起こる繰返し熱応力は、ＴＢＣ及び下にある基材間の付着を崩壊させて、コーティング系の剥離を引き起こす。
【０００７】
ＴＢＣ及び下にある基材間にボンディングコートを用いて、該ＴＢＣ及び下にある基材間の付着を向上させることができる。ボンディングコートは、拡散アルミナイド又はプラチナアルミナイド、或いはＭＣｒＡｌＹ（式中Ｍは鉄、コバルト及び／又はニッケル）のような耐酸化性合金のような耐酸化性拡散コーティングで形成することができる。アルミナイドは金属間化合物であるが、ＭＣｒＡｌＹは金属固体溶液である点で、アルミナイドコーティングは、ＭＣｒＡｌＹコーティングと区別される。本発明の出願人と同一の出願人のよる米国特許第６２１０７９１号には、ＴＢＣ及び下にある基材間に施工されかつ該ＴＢＣ及び下にある基材間の付着を大幅に改善した１つのそのようなボンディングコートが記載されている。そこに説明されているボンディング材は、アルコール溶媒中のアルミナ及びシリカ混合物である。
【０００８】
付着を改善するボンディングコートを備えた又は備えていない遮熱コーティングは一般的に、コーティング系を焼結及び／又は安定化させるための５００〜２０００°Ｆでの幾つかのタイプの施工後乾燥又は加熱を必要とする。施工及び施工後硬化は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生させ、これら揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が、ＶＯＣエミッションに対する現在の環境、健康及び安全性限界を超える可能性がある。施工及び施工後硬化時におけるＶＯＣエミッションを低減するために、ＴＢＣ及び／又はボンディングコートの厚さを減少させる場合がある。しかしながら、より薄いＴＢＣ及び／又はボンディングコートは、遮熱コーティングの熱反射の対応する低下を引き起こす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７５４４３９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、過度の熱からシステム部品を保護するための熱コーティング系の改良の必要性が存在する。熱コーティング系は、加熱、特に０．５〜６０μｍの波長を有する赤外線加熱に対する低放射率又は高反射率を有することになるのが理想的である。さらに、熱コーティング系は、施工又は施工後硬化時に過剰なＶＯＣを発生することなく下にある基材部品に付着した滑らかな仕上げ表面を形成するように容易に施工することができるべきである。
【００１１】
本発明の態様及び利点は、以下において次の説明に記載しており、或いはそれら説明から自明なものとして理解することができ、或いは本発明の実施により学ぶことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態は、熱コーティング系である。熱コーティング系は、基材と、基材に施工された第１のコーティング層と、第１のコーティング層に施工された第２のコーティング層とを含む。基材は、超合金及びセラミックマトリックス複合材からなる群から選択される。第１のコーティング層は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。第１の群は、トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる。第２の群は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる。第２のコーティング層は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む。
【００１３】
本発明の別の実施形態は、熱コーティング系を施工する方法である。本方法は、
アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含むボンディングコート混合物に第１の電荷を付加するステップを含む。第１の群は、トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる。第２の群は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる。本方法はさらに、基材に第１の電荷の異極性を有する第２の電荷を付加するステップと、基材上にボンディングコート混合物を溶射するステップとを含む。本方法はまた、ボンディングコート混合物上にチタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含むトップコート混合物を施工するステップを含む。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態は、熱コーティング系を施工する方法であり、本方法は、液体静電スプレーヤを使用して基材上にボンディングコート混合物を溶射するステップを含む。ボンディングコート混合物は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。第１の群は、トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる。第２の群は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる。本方法はさらに、ボンディングコート混合物上にチタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含むトップコート混合物を施工するステップを含む。
【００１５】
本明細書を精査することにより、当業者には、そのような実施形態の特徴及び態様並びにその他がより良好に理解されるであろう。
【００１６】
添付図面の図を参照することを含む本明細書の以下の残り部分において、当業者に対する本発明の最良の形態を含む本発明の完全かつ有効な開示をより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の技術的範囲内のコーティング系の一実施形態の断面図。
【図２】本発明の技術的範囲内のコーティング系の液体静電溶射ステップを示す図。
【図３】本発明の技術的範囲内の遮熱コーティング系の一実施形態の反射性能のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、その１以上の実施例を添付図面に示している本発明の現時点での実施形態を詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴要素を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様な又は類似した部品を示すために、図面及び説明において同様な又は類似した表示を使用している。
【００１９】
各実施例は、本発明の限定ではなくて本発明の説明として示している。実際には、本発明においてその技術的範囲及び技術思想から逸脱せずに修正及び変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示し又は説明した特徴要素は、別の実施形態で使用してさらに別の実施形態を生成することができる。従って、本発明は、そのような修正及び変更を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態による、基材１２に施工した熱コーティング系１０の断面図を示している。この特定の実施形態では、熱コーティング系１０は、それぞれボンディングコート混合物１４及びトップコート混合物１６と呼ばれる第１及び第２のコーティング層を含む。
【００２１】
基材１２は、高温環境中で使用するのに好適なあらゆる材料組成物とすることができる。例えば、前述したような超合金及びセラミックマトリックス複合材は、その好適な強度、延性及び他の物理的特性の故に高温環境中で使用するのに選択されることが多い。
【００２２】
第１の層又はボンディングコート混合物１４は、基材１２に施工されかつ該基材１２とあらゆる付加的層との間に緊密な付着をもたらす。ボンディングコート混合物１４は、米国特許第６２１０７９１号に記載されたボンディングコートの修正とすることができ、この特許の全体は、全ての目的のために参考文献として本明細書に組入れている。この特許に記載されているように、ボンディングコート混合物１４は、下にある基材に応じて金属、非金属又はそれらの組合せとすることができ、かつシリカバインダを有する酸化アルミニウムのようなアルミナ粉末を含むことができる。蒸発可能溶媒、典型的にはエタノール又はイソプロピルアルコールは、ボンディングコート混合物１４に加えられて、所望の粘稠度を達成する。ボンディングコート混合物１４の好適な厚さは、施工の方法及び設計要求に応じて約０．５〜８ミル（０．０００５〜０．００８インチ）とすることができる。
【００２３】
施工及び乾燥時に発生するＶＯＣの量を減少させるために、ボンディングコート混合物１４は、液体静電溶射（ＬＥＳ）法を使用して施工することができる。ＬＥＳ施工では、堆積されている材料に電荷を付加し、かつ基材に接地の又は逆電荷を付加する。荷電した材料は次に、基材上に溶射され、電荷材料と基材との間の極性吸引により、過剰溶射及び浪費を大幅に減少させた状態で基材上への材料の堆積効率を増大させる。堆積効率の増大は、より均一なカバレージを生成して、基材に対する材料のより薄い層の施工により、同じ又はより良好な性能を得ることが可能になる。その結果、ＬＥＳ施工は、従来の施工法と比べて大幅な材料のコスト削減をもたらす。さらに、材料のより薄い施工は、施工及びその後の硬化の両方の間におけるより低いＶＯＣエミッションを可能にする。
【００２４】
ボンディングコート混合物１４の導電性は、ＬＥＳの使用を可能にしかつ堆積効率を改善する所望の粒子サイズを得るように調整するために、必要となる可能性がある。トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットのような添加剤は、ボンディングコート混合物１４に加えて、該混合物の導電性をより小さくしかつ溶射時にボンディングコート混合物１４の凝集を防止することができる。反対に、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ラッカシンナ及びアセトンのような添加剤は、ボンディングコート混合物１４に加えて、該混合物をより導電性にすることができる。
【００２５】
図２は、ＬＥＳを使用した、ボンディングコート混合物１４の施工を示している。米国オハイオ州ウェストレイク所在のＮｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているＮｏｒｄｓｏｎ Ｋｉｎｅｔｉｘ空気溶射システムのような粉末スプレーガン１８は、電極２２を備えたノズル２０を含む。逆電荷又は接地２４は、基材２６に付加される。スプレーガン１８が、ノズル２０を通してボンディングコート混合物１４を推進する時に、電極２２は、ボンディングコート混合物１４に電荷を付加する。荷電したボンディングコート混合物１４は、逆荷電した又は接地した基材２６に向かって流れ、ここで、荷電したボンディングコート混合物１４と基材２６との間の極性吸引が、基材２６の表面２８上にボンディングコート混合物１４を均一に堆積させる。荷電したボンディングコート混合物１４と逆荷電した基材２６との間の電位の大きさは、施工の所望の厚さに応じて基材の表面２８上への堆積率を増減させるように調整することができる。
【００２６】
ボンディングコート混合物１４内の構成分子としてナノサイズ粒子の使用は、ＬＥＳの利点をさらに向上させる。例えば、約５００ｎｍ未満の平均直径を有するナノサイズ粒子のＬＥＳ施工は、約０．５ミル（０．０００５インチ）もの薄いボンディングコート混合物１４の均一な厚さを容易に達成することができる。ボンディングコート混合物１４のより薄い施工は、幾つかの利点をもたらす。例えば、より薄いボンディングコート混合物１４は、該ボンディングコート混合物１４にわたってそれに対応してより小さい温度の変化を有することになり、基材２６に対するより良好な付着が得られる。さらに、ナノサイズ粒子は、腐食に対するボンディングコート混合物１４の抵抗性を増大させるより緊密に充填された緻密な層を形成することになる。
【００２７】
図１に戻って参照すると、ＬＥＳを使用したボンディングコート混合物１４のより薄い施工は、基材１２の表面３２内の全ての欠陥３０を十分には被覆することはできない。その結果、ボンディングコート混合物１４及び基材１２間に付加的アンダコート層（図示せず）を含むことができる。アンダコート層は、米国特許第６２１０７９１号において前述したのと同じボンディングコートを含むことができる。つまり、アンダコート層は、シリカバインダを有する酸化アルミニウムのようなアルミナ粉末のアルコール混合物を含むことができる。アンダコート層は、当技術分野で公知の従来の施工法を使用して施工することができる。例えば、アンダコート層は、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）法、減圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）法、又は電子ビーム物理蒸着（ＥＢＰＶＤ）のような物理蒸着（ＰＶＤ）法を使用してスラリスプレーとして施工することができる。必要に応じて、アンダコート層は、約１〜８ミル（０．００１〜０．００８インチ）の厚さに施工されて、基材１２の表面３２のあらゆる欠陥３０を充填する。基材表面３２が十分に滑らかである施工の場合には、アンダコート層は、厚さを減少させるか又は完全に省略することができる。
【００２８】
トップコート混合物１６は、ボンディングコート混合物１４の上に設置される。ボンディングコート混合物１４及びトップコート混合物１６の組合せにより、熱コーティング系１０の望ましい滑らかさ、磨耗及び反射特性が得られる。具体的に、熱コーティング系１０の滑らかな最外表面は、様々な用途において重要となる場合がある表面にわたる空気力学特性の向上を促進する。トップコート混合物１６の表面粗さは、好ましくは約６０μｍＲａ未満、また可能であれば約２０μｍＲａ未満である。さらに、ボンディングコート混合物１４は、基材１２にトップコート混合物１６を緊密に付着させて、多数の熱サイクル後でさえ磨耗又は剥離に抗する。最後に、トップコート混合物１６は、特に０．５〜６０μｍの波長を有する赤外線加熱に対して所望の反射率特性を保有して、高温環境中で基材１２を加熱から保護する。
【００２９】
トップコート混合物１６は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムから構成されて、熱コーティング系１０の所望の熱反射率特性をもたらすことができる。同様に所望の熱反射率特性をもたらすことができる好適な代替物には、チタン酸バリウム、酸化イットリウム、酸化ジスプロシウム、酸化エルビウム、ユーロピウム、酸化ランタン、酸化ルテチウム、酸化トリウム、酸化タングステン、スズ酸バリウム及びタングステン酸バリウムが含まれ、それらの多くは、Ｎａｎｏ−Ｔｅｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｌｔｄから入手することができる。
【００３０】
トップコート混合物１６は、当技術分野で公知の従来の施工法を使用して施工することができる。例えば、トップコート混合物１６は、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）法、減圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）法、又は電子ビーム物理蒸着（ＥＢＰＶＤ）のような物理蒸着（ＰＶＤ）法を使用してスラリスプレーとしてボンディングコート混合物１４の上に湿潤させかつ積層することができる。トップコート混合物１６の厚さは、所望の熱反射率及び施工方法に応じて決まり、かつ一般的には約１〜１０ミル（０．００１〜０．０１０インチ）の範囲になる。
【００３１】
本発明の特定の実施形態では、熱コーティング系１０は、本発明の出願人と同一の出願人のよる米国特許第６１６５６００号に記載されているようなテーププロセスを使用して基材１２に施工することができる。このプロセスでは、上述したようなボンディングコート混合物１４及び／又はトップコート混合物１６及び／又は随意選択的なアンダコート層の組成物は、テトラフロオロエチレンシート上に成型することができる。溶媒が組成物から蒸発した後に、乾燥した組成物は、テトラフロオロエチレンシートから取外しかつ基材１２に移動させて、熱コーティング系１０を形成する。次に、熱コーティング系１０に対して圧力を加えて、該熱コーティング系１０を基材１２に機械的に結合することができる。
【００３２】
前述したような直接基材１２上に施工するか又はテーププロセスを使用するかのいずれの施工方法であるかに関係なく、熱コーティング系１０は、基材１２への施工後に加熱するか又は硬化させることができる。オートクレーブ、オーブン又は類似の装置を使用して、５００〜２０００°Ｆの温度で熱コーティング系１０を加熱することができる。熱は、バインダ及び残留溶媒を除去しかつ熱コーティング系層１４、１６を焼結する。この焼結により、熱コーティング系層１４、１６の両方の基材１２との化学的及び機械的結合の両方が形成される。基材１２内のアルミナは、溶融ボンディングコート混合物１４と混合しかつ熱コーティング系１０の融点を上昇させる。従って、得られた熱コーティング系１０の融点は、基材１２の実際の組成に応じて約１５００°Ｆから約１９５０°Ｆ又はそれ以上に上昇させることができる。熱コーティング系１０の融点の上昇は、基材が、より高い温度に曝されることを可能にし、そのことは、ジェットエンジン及びガスタービン用途の場合に、一般的に熱力学効率を増大させる。
【００３３】
加熱の時間は、基材１２、ボンディングコート混合物１４及びトップコート混合物１６の組成に応じて約３０分から数時間まで様々である。例えば、図３は、本発明の技術的範囲内の遮熱コーティング系の一実施形態の反射性能のグラフを示している。この実施形態では、ボンディングコート混合物１４は、テトラフロオロエチレンシート上で成型しかつ基材１２に対してテープとして移動させた。次に、トップコート混合物１６は、ボンディングコート混合物１４上に溶射され、次に、その組合せを１６５０°Ｆで約１時間加熱した。図３に示すグラフは、基材に対して様々な角度で熱を加えた場合における得られた反射率値を示している。
【００３４】
特許請求の範囲に記載したような本発明の技術的範囲及び技術思想並びにその均等物から逸脱せずに本明細書に記載した本発明の実施形態に対して改良及び変更を加えることができることは当業者には分かるであろう。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 熱コーティング系
１２ 基材
１４ ボンディングコート混合物
１６ トップコート混合物
１８ 粉末スプレーガン
２０ ノズル
２２ 電極
２４ 逆電荷又は接地
２６ 基材
２８ 基材の表面
３０ 欠陥
３２ 基材表面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温環境中の部品を保護するために施工される遮熱コーティングに関する。具体的には、本発明は、熱コーティング系を施工するための組成物及び方法を記述する。
【背景技術】
【０００２】
高温環境中に設置され又は高温環境中で作動するシステムは、多くの場合、部品上に熱を反射しかつ組成物が熱を吸収するのを防止するための遮熱コーティング（断熱皮膜）（ＴＢＣ）を含む。例えば、ジェットエンジン及びガスタービンは、非常に厳しい高温及び高圧環境中で作動するように設計された燃焼器及びタービンを含む。その結果、燃焼器ライナー、タービンブレード、タービンケーシング及びロータのような多くの部品は日常的に、部品に含まれた構成分子の溶融温度に近い又は溶融温度を超えた高温環境中で作動する。これらの部品の表面に施工されたＴＢＣは、部品が、ますますより高温で及び／又は保全周期間の間隔が増大した状態で作動することを可能にする。
【０００３】
下にある部品は一般的に、構造的に厳しい高温及び／又は高圧環境中で長期間作動するように設計される。Ｒｅｎｅ８０、Ｒｅｎｅ Ｎ４及び他のニッケル基超合金のような超合金が普通、下にある部品内で用いられる。これらの超合金は、１０〜８０重量％のニッケル、５〜２２重量％のクロム、１０重量％以下のモリブデン、５．５重量％以下のチタン、６．５重量％以下のアルミニウム、３重量％以下のコロンビウム、９重量％以下のタンタル、１５重量％以下のタングステン、２重量％以下のハフニウム、１重量％以下のレニウム、１．５重量％以下のバナジウム、４０重量％以下のコバルト及び６重量％以下の鉄を含有することができる。
【０００４】
セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）もまた、下にある部品内で用いるために選択することができる。普通用いるＣＭＣの実施例には、ジルコニア系セラミックス、アルミナ系セラミックス、マグネシア系セラミックス、並びに例えば、アルミナシリカ（ＧＥ Ｇｅｎ４）、或いは炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、シリカ及び／又はカルシアを有する耐熱材料のようなセラミック複合材が含まれる。
【０００５】
下にある部品に施工された好適なＴＢＣは、以下の特徴、つまり加熱、特に０．５〜６０μｍの波長を有する赤外線加熱に対する低放射率又は高反射率、滑らかな仕上げ、及び下にある部品への良好な付着のうちの１以上を含むべきである。例えば、当技術分野で公知の遮熱コーティングは、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）或いは他の貴金属酸化物によって部分的に又は完全に安定化されたジルコニア（ＺｒＯ2）のような金属酸化物を含む。選択したＴＢＣは、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）法、減圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）法、又は歪み耐性柱状粒子構造を生じる電子ビーム物理蒸着（ＥＢＰＶＤ）のような物理蒸着（ＰＶＤ）法を使用して従来の方法によって堆積させることができる。選択したＴＢＣはまた、例えば本発明の出願人と同一の出願人のよる米国特許第６１６５６００号に記載されているように、前述の方法のいずれかの組合せを使用してテープを形成し、そのテープを下にある基材に次に施工するように移動させて施工することができる。
【０００６】
上記の遮熱コーティングは、下にある部品の熱膨張係数よりも大幅に低い熱膨張係数を有する。その結果、システム部品の反復的加熱及び冷却から起こる繰返し熱応力は、ＴＢＣ及び下にある基材間の付着を崩壊させて、コーティング系の剥離を引き起こす。
【０００７】
ＴＢＣ及び下にある基材間にボンディングコートを用いて、該ＴＢＣ及び下にある基材間の付着を向上させることができる。ボンディングコートは、拡散アルミナイド又はプラチナアルミナイド、或いはＭＣｒＡｌＹ（式中Ｍは鉄、コバルト及び／又はニッケル）のような耐酸化性合金のような耐酸化性拡散コーティングで形成することができる。アルミナイドは金属間化合物であるが、ＭＣｒＡｌＹは金属固体溶液である点で、アルミナイドコーティングは、ＭＣｒＡｌＹコーティングと区別される。本発明の出願人と同一の出願人のよる米国特許第６２１０７９１号には、ＴＢＣ及び下にある基材間に施工されかつ該ＴＢＣ及び下にある基材間の付着を大幅に改善した１つのそのようなボンディングコートが記載されている。そこに説明されているボンディング材は、アルコール溶媒中のアルミナ及びシリカ混合物である。
【０００８】
付着を改善するボンディングコートを備えた又は備えていない遮熱コーティングは一般的に、コーティング系を焼結及び／又は安定化させるための５００〜２０００°Ｆでの幾つかのタイプの施工後乾燥又は加熱を必要とする。施工及び施工後硬化は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生させ、これら揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が、ＶＯＣエミッションに対する現在の環境、健康及び安全性限界を超える可能性がある。施工及び施工後硬化時におけるＶＯＣエミッションを低減するために、ＴＢＣ及び／又はボンディングコートの厚さを減少させる場合がある。しかしながら、より薄いＴＢＣ及び／又はボンディングコートは、遮熱コーティングの熱反射の対応する低下を引き起こす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７５４４３９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、過度の熱からシステム部品を保護するための熱コーティング系の改良の必要性が存在する。熱コーティング系は、加熱、特に０．５〜６０μｍの波長を有する赤外線加熱に対する低放射率又は高反射率を有することになるのが理想的である。さらに、熱コーティング系は、施工又は施工後硬化時に過剰なＶＯＣを発生することなく下にある基材部品に付着した滑らかな仕上げ表面を形成するように容易に施工することができるべきである。
【００１１】
本発明の態様及び利点は、以下において次の説明に記載しており、或いはそれら説明から自明なものとして理解することができ、或いは本発明の実施により学ぶことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態は、熱コーティング系である。熱コーティング系は、基材と、基材に施工された第１のコーティング層と、第１のコーティング層に施工された第２のコーティング層とを含む。基材は、超合金及びセラミックマトリックス複合材からなる群から選択される。第１のコーティング層は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。第１の群は、トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる。第２の群は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる。第２のコーティング層は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む。
【００１３】
本発明の別の実施形態は、熱コーティング系を施工する方法である。本方法は、
アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含むボンディングコート混合物に第１の電荷を付加するステップを含む。第１の群は、トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる。第２の群は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる。本方法はさらに、基材に第１の電荷の異極性を有する第２の電荷を付加するステップと、基材上にボンディングコート混合物を溶射するステップとを含む。本方法はまた、ボンディングコート混合物上にチタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含むトップコート混合物を施工するステップを含む。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態は、熱コーティング系を施工する方法であり、本方法は、液体静電スプレーヤを使用して基材上にボンディングコート混合物を溶射するステップを含む。ボンディングコート混合物は、アルミナ粉末、シリカバインダ、及び第１の群又は第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含む。第１の群は、トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる。第２の群は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる。本方法はさらに、ボンディングコート混合物上にチタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含むトップコート混合物を施工するステップを含む。
【００１５】
本明細書を精査することにより、当業者には、そのような実施形態の特徴及び態様並びにその他がより良好に理解されるであろう。
【００１６】
添付図面の図を参照することを含む本明細書の以下の残り部分において、当業者に対する本発明の最良の形態を含む本発明の完全かつ有効な開示をより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の技術的範囲内のコーティング系の一実施形態の断面図。
【図２】本発明の技術的範囲内のコーティング系の液体静電溶射ステップを示す図。
【図３】本発明の技術的範囲内の遮熱コーティング系の一実施形態の反射性能のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、その１以上の実施例を添付図面に示している本発明の現時点での実施形態を詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴要素を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様な又は類似した部品を示すために、図面及び説明において同様な又は類似した表示を使用している。
【００１９】
各実施例は、本発明の限定ではなくて本発明の説明として示している。実際には、本発明においてその技術的範囲及び技術思想から逸脱せずに修正及び変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示し又は説明した特徴要素は、別の実施形態で使用してさらに別の実施形態を生成することができる。従って、本発明は、そのような修正及び変更を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態による、基材１２に施工した熱コーティング系１０の断面図を示している。この特定の実施形態では、熱コーティング系１０は、それぞれボンディングコート混合物１４及びトップコート混合物１６と呼ばれる第１及び第２のコーティング層を含む。
【００２１】
基材１２は、高温環境中で使用するのに好適なあらゆる材料組成物とすることができる。例えば、前述したような超合金及びセラミックマトリックス複合材は、その好適な強度、延性及び他の物理的特性の故に高温環境中で使用するのに選択されることが多い。
【００２２】
第１の層又はボンディングコート混合物１４は、基材１２に施工されかつ該基材１２とあらゆる付加的層との間に緊密な付着をもたらす。ボンディングコート混合物１４は、米国特許第６２１０７９１号に記載されたボンディングコートの修正とすることができ、この特許の全体は、全ての目的のために参考文献として本明細書に組入れている。この特許に記載されているように、ボンディングコート混合物１４は、下にある基材に応じて金属、非金属又はそれらの組合せとすることができ、かつシリカバインダを有する酸化アルミニウムのようなアルミナ粉末を含むことができる。蒸発可能溶媒、典型的にはエタノール又はイソプロピルアルコールは、ボンディングコート混合物１４に加えられて、所望の粘稠度を達成する。ボンディングコート混合物１４の好適な厚さは、施工の方法及び設計要求に応じて約０．５〜８ミル（０．０００５〜０．００８インチ）とすることができる。
【００２３】
施工及び乾燥時に発生するＶＯＣの量を減少させるために、ボンディングコート混合物１４は、液体静電溶射（ＬＥＳ）法を使用して施工することができる。ＬＥＳ施工では、堆積されている材料に電荷を付加し、かつ基材に接地の又は逆電荷を付加する。荷電した材料は次に、基材上に溶射され、電荷材料と基材との間の極性吸引により、過剰溶射及び浪費を大幅に減少させた状態で基材上への材料の堆積効率を増大させる。堆積効率の増大は、より均一なカバレージを生成して、基材に対する材料のより薄い層の施工により、同じ又はより良好な性能を得ることが可能になる。その結果、ＬＥＳ施工は、従来の施工法と比べて大幅な材料のコスト削減をもたらす。さらに、材料のより薄い施工は、施工及びその後の硬化の両方の間におけるより低いＶＯＣエミッションを可能にする。
【００２４】
ボンディングコート混合物１４の導電性は、ＬＥＳの使用を可能にしかつ堆積効率を改善する所望の粒子サイズを得るように調整するために、必要となる可能性がある。トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットのような添加剤は、ボンディングコート混合物１４に加えて、該混合物の導電性をより小さくしかつ溶射時にボンディングコート混合物１４の凝集を防止することができる。反対に、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ラッカシンナ及びアセトンのような添加剤は、ボンディングコート混合物１４に加えて、該混合物をより導電性にすることができる。
【００２５】
図２は、ＬＥＳを使用した、ボンディングコート混合物１４の施工を示している。米国オハイオ州ウェストレイク所在のＮｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているＮｏｒｄｓｏｎ Ｋｉｎｅｔｉｘ空気溶射システムのような粉末スプレーガン１８は、電極２２を備えたノズル２０を含む。逆電荷又は接地２４は、基材２６に付加される。スプレーガン１８が、ノズル２０を通してボンディングコート混合物１４を推進する時に、電極２２は、ボンディングコート混合物１４に電荷を付加する。荷電したボンディングコート混合物１４は、逆荷電した又は接地した基材２６に向かって流れ、ここで、荷電したボンディングコート混合物１４と基材２６との間の極性吸引が、基材２６の表面２８上にボンディングコート混合物１４を均一に堆積させる。荷電したボンディングコート混合物１４と逆荷電した基材２６との間の電位の大きさは、施工の所望の厚さに応じて基材の表面２８上への堆積率を増減させるように調整することができる。
【００２６】
ボンディングコート混合物１４内の構成分子としてナノサイズ粒子の使用は、ＬＥＳの利点をさらに向上させる。例えば、約５００ｎｍ未満の平均直径を有するナノサイズ粒子のＬＥＳ施工は、約０．５ミル（０．０００５インチ）もの薄いボンディングコート混合物１４の均一な厚さを容易に達成することができる。ボンディングコート混合物１４のより薄い施工は、幾つかの利点をもたらす。例えば、より薄いボンディングコート混合物１４は、該ボンディングコート混合物１４にわたってそれに対応してより小さい温度の変化を有することになり、基材２６に対するより良好な付着が得られる。さらに、ナノサイズ粒子は、腐食に対するボンディングコート混合物１４の抵抗性を増大させるより緊密に充填された緻密な層を形成することになる。
【００２７】
図１に戻って参照すると、ＬＥＳを使用したボンディングコート混合物１４のより薄い施工は、基材１２の表面３２内の全ての欠陥３０を十分には被覆することはできない。その結果、ボンディングコート混合物１４及び基材１２間に付加的アンダコート層（図示せず）を含むことができる。アンダコート層は、米国特許第６２１０７９１号において前述したのと同じボンディングコートを含むことができる。つまり、アンダコート層は、シリカバインダを有する酸化アルミニウムのようなアルミナ粉末のアルコール混合物を含むことができる。アンダコート層は、当技術分野で公知の従来の施工法を使用して施工することができる。例えば、アンダコート層は、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）法、減圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）法、又は電子ビーム物理蒸着（ＥＢＰＶＤ）のような物理蒸着（ＰＶＤ）法を使用してスラリスプレーとして施工することができる。必要に応じて、アンダコート層は、約１〜８ミル（０．００１〜０．００８インチ）の厚さに施工されて、基材１２の表面３２のあらゆる欠陥３０を充填する。基材表面３２が十分に滑らかである施工の場合には、アンダコート層は、厚さを減少させるか又は完全に省略することができる。
【００２８】
トップコート混合物１６は、ボンディングコート混合物１４の上に設置される。ボンディングコート混合物１４及びトップコート混合物１６の組合せにより、熱コーティング系１０の望ましい滑らかさ、磨耗及び反射特性が得られる。具体的に、熱コーティング系１０の滑らかな最外表面は、様々な用途において重要となる場合がある表面にわたる空気力学特性の向上を促進する。トップコート混合物１６の表面粗さは、好ましくは約６０μｍＲａ未満、また可能であれば約２０μｍＲａ未満である。さらに、ボンディングコート混合物１４は、基材１２にトップコート混合物１６を緊密に付着させて、多数の熱サイクル後でさえ磨耗又は剥離に抗する。最後に、トップコート混合物１６は、特に０．５〜６０μｍの波長を有する赤外線加熱に対して所望の反射率特性を保有して、高温環境中で基材１２を加熱から保護する。
【００２９】
トップコート混合物１６は、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムから構成されて、熱コーティング系１０の所望の熱反射率特性をもたらすことができる。同様に所望の熱反射率特性をもたらすことができる好適な代替物には、チタン酸バリウム、酸化イットリウム、酸化ジスプロシウム、酸化エルビウム、ユーロピウム、酸化ランタン、酸化ルテチウム、酸化トリウム、酸化タングステン、スズ酸バリウム及びタングステン酸バリウムが含まれ、それらの多くは、Ｎａｎｏ−Ｔｅｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｌｔｄから入手することができる。
【００３０】
トップコート混合物１６は、当技術分野で公知の従来の施工法を使用して施工することができる。例えば、トップコート混合物１６は、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）法、減圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）法、又は電子ビーム物理蒸着（ＥＢＰＶＤ）のような物理蒸着（ＰＶＤ）法を使用してスラリスプレーとしてボンディングコート混合物１４の上に湿潤させかつ積層することができる。トップコート混合物１６の厚さは、所望の熱反射率及び施工方法に応じて決まり、かつ一般的には約１〜１０ミル（０．００１〜０．０１０インチ）の範囲になる。
【００３１】
本発明の特定の実施形態では、熱コーティング系１０は、本発明の出願人と同一の出願人のよる米国特許第６１６５６００号に記載されているようなテーププロセスを使用して基材１２に施工することができる。このプロセスでは、上述したようなボンディングコート混合物１４及び／又はトップコート混合物１６及び／又は随意選択的なアンダコート層の組成物は、テトラフロオロエチレンシート上に成型することができる。溶媒が組成物から蒸発した後に、乾燥した組成物は、テトラフロオロエチレンシートから取外しかつ基材１２に移動させて、熱コーティング系１０を形成する。次に、熱コーティング系１０に対して圧力を加えて、該熱コーティング系１０を基材１２に機械的に結合することができる。
【００３２】
前述したような直接基材１２上に施工するか又はテーププロセスを使用するかのいずれの施工方法であるかに関係なく、熱コーティング系１０は、基材１２への施工後に加熱するか又は硬化させることができる。オートクレーブ、オーブン又は類似の装置を使用して、５００〜２０００°Ｆの温度で熱コーティング系１０を加熱することができる。熱は、バインダ及び残留溶媒を除去しかつ熱コーティング系層１４、１６を焼結する。この焼結により、熱コーティング系層１４、１６の両方の基材１２との化学的及び機械的結合の両方が形成される。基材１２内のアルミナは、溶融ボンディングコート混合物１４と混合しかつ熱コーティング系１０の融点を上昇させる。従って、得られた熱コーティング系１０の融点は、基材１２の実際の組成に応じて約１５００°Ｆから約１９５０°Ｆ又はそれ以上に上昇させることができる。熱コーティング系１０の融点の上昇は、基材が、より高い温度に曝されることを可能にし、そのことは、ジェットエンジン及びガスタービン用途の場合に、一般的に熱力学効率を増大させる。
【００３３】
加熱の時間は、基材１２、ボンディングコート混合物１４及びトップコート混合物１６の組成に応じて約３０分から数時間まで様々である。例えば、図３は、本発明の技術的範囲内の遮熱コーティング系の一実施形態の反射性能のグラフを示している。この実施形態では、ボンディングコート混合物１４は、テトラフロオロエチレンシート上で成型しかつ基材１２に対してテープとして移動させた。次に、トップコート混合物１６は、ボンディングコート混合物１４上に溶射され、次に、その組合せを１６５０°Ｆで約１時間加熱した。図３に示すグラフは、基材に対して様々な角度で熱を加えた場合における得られた反射率値を示している。
【００３４】
特許請求の範囲に記載したような本発明の技術的範囲及び技術思想並びにその均等物から逸脱せずに本明細書に記載した本発明の実施形態に対して改良及び変更を加えることができることは当業者には分かるであろう。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 熱コーティング系
１２ 基材
１４ ボンディングコート混合物
１６ トップコート混合物
１８ 粉末スプレーガン
２０ ノズル
２２ 電極
２４ 逆電荷又は接地
２６ 基材
２８ 基材の表面
３０ 欠陥
３２ 基材表面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱コーティング系（１０）であって、
（ａ）超合金及びセラミックマトリックス複合材からなる群から選択される基材（１２）と、
（ｂ）前記基材（１２）に施工された第１のコーティング層（１４）と、
（ｃ）前記第１のコーティング層（１４）に施工された第２のコーティング層（１６）と、を含み、
前記第１のコーティング層（１４）が、
（ｉ）アルミナ粉末、
（ｉｉ）シリカバインダ、並びに
（ｉｉｉ）（１）トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる第１の群又は（２）メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤、を含み、
前記第２のコーティング層（１６）が、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む、
熱コーティング系（１０）。
【請求項２】
前記第１のコーティング層（１４）が、０．００４インチ未満の厚さを有する、請求項１記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項３】
前記第２のコーティング層（１６）が、０．００１インチ〜０．０１０インチの厚さを有する、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項４】
前記第１のコーティング層（１４）及び基材（１２）間に施工されたアンダコート層をさらに含み、
前記アンダコート層が、アルミナ粉末及びシリカバインダを含む、
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項５】
前記アンダコート層が、０．００１インチ〜０．００８インチの厚さを有する、請求項４記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項６】
熱コーティング系（１０）を施工する方法であって、
（ａ）アルミナ粉末、シリカバインダ、並びに（ｉ）トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる第１の群又は（ｉｉ）メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含むボンディングコート混合物（１４）に第１の電荷（２２）を付加するステップと、
（ｂ）基材（２６）に前記第１の電荷（２２）の異極性を有する第２の電荷（２４）を付加するステップと、
（ｃ）前記基材（２６）上に前記ボンディングコート混合物（１４）を溶射するステップと、
（ｄ）前記ボンディングコート混合物（１４）上にチタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含むトップコート混合物（１６）を施工するステップと、を含む、
方法。
【請求項７】
少なくとも１５００°Ｆの温度を有する環境中で少なくとも３０分間前記ボンディングコート混合物（１４）及びトップコート混合物（１６）を硬化させるステップをさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ボンディングコート混合物（１４）及び基材（２６）間に、アルミナ粉末及びシリカバインダを含むアンダコート層を施工するステップをさらに含む、請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１５００°Ｆの温度を有する環境中で前記ボンディングコート混合物（１４）、トップコート混合物（１６）及びアンダコート層を硬化させるステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１５００°Ｆの温度を有する環境中で少なくとも３０分間前記ボンディングコート混合物（１４）、トップコート混合物（１６）及びアンダコート層を硬化させるステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１】
熱コーティング系（１０）であって、
（ａ）超合金及びセラミックマトリックス複合材からなる群から選択される基材（１２）と、
（ｂ）前記基材（１２）に施工された第１のコーティング層（１４）と、
（ｃ）前記第１のコーティング層（１４）に施工された第２のコーティング層（１６）と、を含み、
前記第１のコーティング層（１４）が、
（ｉ）アルミナ粉末、
（ｉｉ）シリカバインダ、並びに
（ｉｉｉ）（１）トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる第１の群又は（２）メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤、を含み、
前記第２のコーティング層（１６）が、チタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含む、
熱コーティング系（１０）。
【請求項２】
前記第１のコーティング層（１４）が、０．００４インチ未満の厚さを有する、請求項１記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項３】
前記第２のコーティング層（１６）が、０．００１インチ〜０．０１０インチの厚さを有する、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項４】
前記第１のコーティング層（１４）及び基材（１２）間に施工されたアンダコート層をさらに含み、
前記アンダコート層が、アルミナ粉末及びシリカバインダを含む、
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項５】
前記アンダコート層が、０．００１インチ〜０．００８インチの厚さを有する、請求項４記載の熱コーティング系（１０）。
【請求項６】
熱コーティング系（１０）を施工する方法であって、
（ａ）アルミナ粉末、シリカバインダ、並びに（ｉ）トルエン、ジレン、セロソルブアセテート、ＥＥアセテート及びミネラルスピリットからなる第１の群又は（ｉｉ）メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ラッカシンナ及びアセトンからなる第２の群のいずれかから選択される１種以上の添加剤を含むボンディングコート混合物（１４）に第１の電荷（２２）を付加するステップと、
（ｂ）基材（２６）に前記第１の電荷（２２）の異極性を有する第２の電荷（２４）を付加するステップと、
（ｃ）前記基材（２６）上に前記ボンディングコート混合物（１４）を溶射するステップと、
（ｄ）前記ボンディングコート混合物（１４）上にチタン酸亜鉛又は酸化セリウムの少なくとも１つを含むトップコート混合物（１６）を施工するステップと、を含む、
方法。
【請求項７】
少なくとも１５００°Ｆの温度を有する環境中で少なくとも３０分間前記ボンディングコート混合物（１４）及びトップコート混合物（１６）を硬化させるステップをさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ボンディングコート混合物（１４）及び基材（２６）間に、アルミナ粉末及びシリカバインダを含むアンダコート層を施工するステップをさらに含む、請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１５００°Ｆの温度を有する環境中で前記ボンディングコート混合物（１４）、トップコート混合物（１６）及びアンダコート層を硬化させるステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１５００°Ｆの温度を有する環境中で少なくとも３０分間前記ボンディングコート混合物（１４）、トップコート混合物（１６）及びアンダコート層を硬化させるステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−６３０１８（Ｐ２０１１−６３０１８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２００４０７（Ｐ２０１０−２００４０７）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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