ENVIRONMENTAL BARRIER MATERIALS AND COATINGS CONTAINING LOW MELTING TEMPERATURE PHASES

• Main Author: CHEN, Dianying
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 19.10.2023
• Subjects: ADHESIVES; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; DYES; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; MISCELLANEOUS APPLICATIONS OF MATERIALS; MISCELLANEOUS COMPOSITIONS; NATURAL RESINS; PAINTS; POLISHES; PREPARATION OF CARBON BLACK; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS,TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES

Environmental barrier materials and coatings containing low melting temperature materials are provided. The materials and coatings include high melting temperature materials, such as rare earth silicates, mullite, hafnon, zircon, HfO2, and rare earth stabilized ZrO2. The low melting temperature materials have a melting temperature of less than 1500°C. The low melting temperature materials in the coating in-situ melt, flow, and fill the microstructural defects after post-heat treatment. Due to reduced microstructural defects, EBCs containing low melting temperature materials provide an enhanced barrier against oxidants diffusion and result in 10 times slower TGO growth rate as compared to coatings without low melting temperature materials. L'invention concerne des matériaux de barrière environnementale et des revêtements contenant des matériaux à basse température de fusion. Les matériaux et les revêtements incluent des matériaux à température de fusion élevée, tels que des silicates de terres rares, de la mullite, de l'hafnon, du zircon, du HfO2 et du ZrO2 stabilisé par des terres rares. Les matériaux à basse température de fusion ont une température de fusion inférieure à 1500 °C, les matériaux à basse température de fusion dans le revêtement fondent, s'écoulent et remplissent in situ, les défauts microstructuraux après un post-traitement thermique. En raison de défauts microstructuraux réduits, les EBC contenant des matériaux à basse température de fusion constituent une barrière améliorée contre la diffusion des oxydants et conduisent à une vitesse de croissance TGO 10 fois plus faible que celle des revêtements sans matériaux à basse température de fusion.