JP2000248961A - 燃焼ガス雰囲気中でシリカおよびケイ素含有材料の後退損失を防止する方法 - Google Patents

燃焼ガス雰囲気中でシリカおよびケイ素含有材料の後退損失を防止する方法

Info

Publication number
JP2000248961A
JP2000248961A JP2000008672A JP2000008672A JP2000248961A JP 2000248961 A JP2000248961 A JP 2000248961A JP 2000008672 A JP2000008672 A JP 2000008672A JP 2000008672 A JP2000008672 A JP 2000008672A JP 2000248961 A JP2000248961 A JP 2000248961A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon
combustion gas
gas atmosphere
containing ceramic
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000008672A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000248961A5 (ja
Inventor
Milivoj Konstantin Brun
ミリヴォィ・コンスタンチン・ブルン
Krishan Lal Luthra
クリシャン・ラル・ルスラ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2000248961A publication Critical patent/JP2000248961A/ja
Publication of JP2000248961A5 publication Critical patent/JP2000248961A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5035—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1291—Silicon and boron containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/28—Organic compounds containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5244—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1216—Inorganic compounds metal compounds, e.g. hydrides, carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1266—Inorganic compounds nitrogen containing compounds, (e.g. NH3)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケイ素を含有するセラミックまたはセラミッ
ク複合材は燃焼ガス雰囲気中で材料損失を起こし易い。 【解決手段】 本発明は、ケイ素またはケイ素含有化合
物を有効量、通常はppmのレベルで直接燃焼ガス中に注
入することによって、厚み損失を防止または大幅に低減
する方法を導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、燃焼ガス雰囲気中のケイ素含有材料に係り、
特に、工業用陸上タービン、航空機用エンジン、自動車
および熱交換器でみられるような高温の燃焼ガス雰囲気
中におけるシリカおよびケイ素含有材料の材料損失を低
減または防止する方法に係る。
【０００１】炭化ケイ素、窒化ケイ素、および連続繊維
強化セラミック複合材を始めとするケイ素含有複合材の
ようなケイ素を主材とするモノリシックセラミックは、
ガスタービン、航空機用エンジンおよび熱交換器の部品
のような高温構造用途向けの重要な候補材料である。こ
れらのケイ素含有材料は、高温特性が優れており、低密
度であるため特に魅力的である。たとえば、燃焼ガス雰
囲気中で、冷却される金属部品を冷却しないかまたは冷
却の少ないケイ素含有セラミック部品に取り替えること
によって性能面での利益が得られる。高温ガス流路部品
をそのようなセラミックで材料置換すると、出力が高く
なり、熱効率が向上し、ＮＯｘ放出が低下する。部品の
大きさ、およびその部品が使用中に満たさなければなら
ない機械的要件に応じて、連続または不連続の繊維で強
化したセラミック複合材、たとえば炭化ケイ素繊維で強
化した炭化ケイ素またはケイ素−炭化ケイ素マトリック
ス複合材を始めとするケイ素含有複合セラミックは、熱
的・機械的衝撃耐性が優れており、損傷耐性と破損まで
の歪耐性が高いので、モノリシックセラミックに代わっ
て選ばれることがある。不連続繊維強化複合材の例とし
ては炭化ケイ素ウィスカーで強化された複合材がある。
モノリシックセラミックの例は炭化ケイ素、窒化ケイ素
およびケイ素−炭化ケイ素セラミックである。
【０００２】ケイ素含有セラミックまたはケイ素含有複
合材（以後、ケイ素含有セラミックまたは複合材）が金
属より勝る主要な利点は、タービンロータ入口温度を高
くすることができる優れた高温耐久性である。また、こ
れらはニッケル基超合金と比べて熱膨張率が小さく密度
が小さい。ケイ素含有複合材系の比較的高い熱伝導率は
使用温度でニッケル基合金と同程度である。
【０００３】ケイ素含有セラミックまたはケイ素含有複
合材が考えられているガスタービン部品としてはシュラ
ウドや燃焼器ライナがある。シュラウドはタービンの外
側流路を形成し、ロータバケットを覆うシール面を構成
する。これはタービンの先端クリアランスおよび真円系
において主要な要素であり、より大きな機械ではセグメ
ントに分割される。シュラウドは熱シールドとして機能
し、タービンケーシングを高いガス流温度から絶縁す
る。流路の部品としてシュラウドは、十分な酸化／腐食
耐性をもっていなければならず、またエンジンの温度、
圧力および流れ雰囲気に対する設計寿命要件を満たすよ
うに構造上十分でなければならない。
【０００４】燃焼器ライナは、燃焼反応ゾーンを収容し
ており、高温のガスをタービン入口に送る。低放出燃焼
器の場合炎の温度は熱ＮＯｘの生成を制限するように最
低に抑えられている。これを達成するには、タービン冷
却用空気を除いて圧縮機空気のほとんどを予混合機に通
し、ライナを通る冷却または希釈用の空気の量を最低に
する。ライナにおける複雑な熱勾配と高温は、金属を過
度に歪ませてシールの損失を生じ、冷却用空気の流れを
制限し、また高温側熱伝達の増大を招きうる。ケイ素含
有複合材は低サイクルクリープ−疲れ耐性を示し、変形
が非常に少ない。シュラウドの場合と同様、燃焼器ライ
ナは十分な酸化／腐食耐性を示さなければならない。そ
の他のタービン部品はノズル、ベーン、ブレード、バケ
ットおよび尾筒からなる。
【０００５】ケイ素含有セラミックまたは複合材の表面
に保護性のシリカ（ＳｉＯ2）膜を形成することによっ
て高い酸化耐性が付与される。ケイ素含有材料に対する
上記提案の適用によれば、これらの材料は、液体燃料、
天然ガス、水素または石炭の燃焼生成物である燃焼ガス
と直接接触することになる。天然ガス、液体または石炭
燃料の場合、燃焼生成物は燃料−空気比に応じて約１９
容量％までの水蒸気を含有する。天然ガスと水素の混合
物または純粋な水素の場合はさらに高い水蒸気レベルと
なる。水蒸気と酸素を含有する雰囲気中では、熱力学的
計算により、（たとえば炭化ケイ素として存在する）ケ
イ素の酸化に関して生起する主要な反応は次式の反応で
あることが示される。 ＳｉＣ＋３／２Ｏ2（ｇ）＝ＳｉＯ2＋ＣＯ（ｇ） （１） ＳｉＣ＋３Ｈ2Ｏ（ｇ）＝ＳｉＯ2＋３Ｈ2（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） （２） 水素と一酸化炭素は反応して水蒸気と二酸化炭素を形成
する。酸素／水蒸気ガス混合物中でケイ素含有セラミッ
ク又は複合材上に形成されたシリカの膜は同時に水酸化
ケイ素またはオキシ水酸化ケイ素の種を形成することに
よって揮発し得る。たとえば、いくつかの可能な揮発反
応は次のものである。 ＳｉＯ2＋Ｈ2Ｏ（ｇ）＝ＳｉＯ（ＯＨ）2（ｇ） （３） ＳｉＯ2＋Ｈ2Ｏ（ｇ）＝Ｓｉ（ＯＨ）4（ｇ） （４） ２ＳｉＯ2＋３Ｈ2Ｏ（ｇ）＝Ｓｉ2Ｏ（ＯＨ）6（ｇ） （５） シリカの揮発の結果材料損失が起こり、そのためケイ素
含有セラミックまたは複合材材料の厚みが減少する。観
察された損失速度は、燃焼ガス雰囲気中での作動１００
０時間あたり数ミル〜数十ミルのオーダーである。天然
ガス燃料のような使用する燃料に応じて、この反応は、
多くのタービン、エンジンおよび熱交換器用途でみられ
る高い水蒸気含量（約１９容量％まで）、高い圧力（通
常３０〜４０ＡＴＭまで）および高い温度（約１２００
〜１５００℃まで）で起こり易い。したがって、燃焼雰
囲気中におけるケイ素含有セラミックまたは複合材の長
期化学的耐久性のためには、部品の寿命中シリカ膜の揮
発を制御する必要がある。
【０００６】
【発明の要約】上記ニーズは、燃焼ガス雰囲気中でケイ
素含有セラミックおよびケイ素含有セラミック複合材の
材料損失を低減する方法を提供する本発明によって満た
される。本発明の方法は有効量のケイ素を前記燃焼ガス
雰囲気中に注入する工程を含んでおり、このケイ素は元
素状ケイ素、ケイ素含有化合物またはこれらの混合物の
少なくとも１種である。ケイ素またはケイ素含有化合物
は燃焼ガス、燃料、燃焼用空気に加えることができ、直
接燃焼器に加えることができ、またはこれらの組み合わ
せで加えることができる。また、ケイ素またはケイ素含
有化合物を燃焼ガス雰囲気に加えることができるいくつ
かの方法は、固形物、スラリー液もしくは懸濁液、液
体、液体溶液、噴霧スプレー、気体状物質またはこれら
の混合物として加えるものである。ケイ素の有効量と
は、燃焼ガス雰囲気中でケイ素がケイ素含有セラミック
上またはケイ素含有セラミック複合材上に位置するシリ
カの膜の揮発を防止または低減し、さらにはケイ素含有
セラミックまたはセラミック複合材の後退損失を防止し
得る量を意味している。シリカの膜の揮発を低減する結
果、その下にあるケイ素含有セラミックまたはセラミッ
ク複合材はその動作厚みを実質的に維持し、燃焼雰囲気
中で攻撃を受け後退をすることはない。また本発明は、
燃焼ガス雰囲気中の部品上に保護コーティングが使用さ
れている場合でも有用である。
【０００７】本発明において、「材料損失」という用語
は、複合材の材料損失が、高温におけるケイ素含有材料
とガス雰囲気、特に水蒸気との反応によって起こること
を意味する。十分に緻密な材料では材料損失の結果部品
の厚みが減少する。材料が多孔質であれば、緻密な材料
の厚みの減少と同様な厚みの減少に加えて、開放気孔内
部でも材料損失が起こる。したがって、多孔質の材料は
十分に緻密な材料より材料損失が大きい。
【０００８】本発明の別の態様は、燃焼ガス雰囲気中で
金属間化合物を始めとするケイ素含有セラミック、また
はケイ素含有複合材の長期化学的耐久性を維持する方法
であって、この方法はタービンエンジンまたは熱交換器
の作動中にケイ素またはケイ素含有化合物をppmレベル
で燃焼ガス中に混合することを含む。
【０００９】さらに本発明の別の態様は、少なくとも５
００℃の燃焼ガス雰囲気中で使用するケイ素含有セラミ
ックまたはセラミック複合材の部品であって、この部品
は前記セラミックまたはセラミック複合材の部品の表面
上に化学的に安定な酸化ケイ素の膜を有する。
【００１０】
【発明の記述】ケイ素を含有するセラミックまたはセラ
ミック複合材は燃焼ガス雰囲気中で厚み損失（後退損失
または材料損失ともいうことがある）を起こし易いが、
本発明は、ケイ素またはケイ素含有化合物を有効量、通
常はppmのレベルで燃焼ガス中に注入することによって
材料損失を防止または大幅に低減する方法を導入する。
有効量の一例は、燃焼ガスの約０．０１〜約１０．０重
量ppmまたは約０．００９〜０．６重量ppmのケイ素レベ
ルである。ケイ素またはケイ素含有化合物は、直接燃焼
用燃料に、燃焼用空気に、直接燃焼器に、直接燃焼ガス
に、または以上のすべてに加えることができる。ケイ素
またはケイ素含有化合物は、その化合物が燃焼ガス中で
揮発する限り、固体、液体、または気体状態であること
ができる。すなわち、本発明の重要な局面は、ケイ素含
有セラミックまたはセラミック複合材部品と燃焼ガスと
の反応を抑制することによる材料損失の防止または軽減
である。
【００１１】ケイ素含有セラミックまたはセラミック複
合材はケイ素を主材とするセラミックまたはセラミック
複合材であることができ、ここで材料組成の最大重量割
合はケイ素である。同様に、ケイ素含有セラミック複合
材は、ＣＦＣＣといわれることもある連続繊維強化セラ
ミック複合材であることができる。ケイ素含有セラミッ
クの例は炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ
3Ｎ4）、ケイ素−炭化ケイ素、および二ケイ化モリブデ
ンである。ケイ素含有セラミック複合材の例は、二、三
挙げると、ケイ素−炭化ケイ素複合材（Ｓｉ／ＳｉＣ）
および炭化ケイ素−炭化ケイ素複合材（ＳｉＣ／Ｓｉ
Ｃ）である。ケイ素含有連続繊維セラミック複合材の一
例は炭化ケイ素含有繊維を有するケイ素−炭化ケイ素複
合材であり、繊維を含有する上記セラミックまたは複合
材はいずれもＣＦＣＣである。「炭化ケイ素含有繊維」
とは、炭化ケイ素を含有し、好ましくは実質的に炭化ケ
イ素を含有する組成を有する繊維を意味する。たとえ
ば、繊維は炭素によって囲まれた炭化ケイ素のコアをも
っていてもよいし、またはその逆に、繊維が炭化ケイ素
によって囲まれているかまたは炭化ケイ素でカプセル化
された炭素のコアをもっていてもよい。これらの例は
「炭化ケイ素含有繊維」の例示として挙げたものであ
り、この特定の組み合わせに限定されることはない。そ
の他の繊維組成物も、炭化ケイ素を含有している限り包
含される。
【００１２】たとえば、炭化ケイ素によって包まれ得る
他のコア材料としては炭素とタングステンがある。繊維
質材料は非晶質でも結晶質でもこれらの混合物でもよ
い。結晶質の材料は単結晶でも多結晶でもよい。炭化ケ
イ素含有繊維質材料の例は炭化ケイ素、Ｓｉ−Ｃ−Ｏ、
Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−金属およびＳｉ−Ｃ
−Ｏ−金属であり、ここで金属成分としては種々のもの
があるが、チタンまたはジルコニウムまたはアルミニウ
ムであることが多い。有機前駆体を用いて炭化ケイ素含
有繊維を生成し、広範囲の各種元素を繊維中に導入でき
るプロセスが業界で公知である。
【００１３】また、連続繊維で強化されたケイ素含有セ
ラミック複合材は、炭素もしくはケイ素を含有する繊維
またはケイ素と炭素を含有する繊維を有するケイ素−炭
化ケイ素複合材または炭化ケイ素−炭化ケイ素複合材か
らなっていてもよく、これら繊維上にはコーティングが
あってもなくてもよい。そのような繊維に許容できるコ
ーティングは窒化物、ホウ化物、炭化物、酸化物、ケイ
化物その他類似のセラミック耐火材料であろうが限定は
されない。セラミック炭化物コーティングの代表例はホ
ウ素、クロム、ハフニウム、ニオブ、ケイ素、タンタ
ル、チタン、バナジウム、ジルコニウムおよびこれらの
混合物の炭化物である。このプロセスで有用なセラミッ
ク窒化物の代表例はホウ素、ハフニウム、ニオブ、ケイ
素、タンタル、チタン、バナジウム、ジルコニウムおよ
びこれらの混合物の窒化物である。セラミックホウ化物
の例はハフニウム、ニオブ、タンタル、チタン、バナジ
ウム、ジルコニウムおよびこれらの混合物のホウ化物で
ある。酸化物コーティングの例はアルミニウム、イット
リウム、チタン、ジルコニウム、ベリリウム、ケイ素お
よび希土類の酸化物である。コーティングの厚みは約
０．１〜約４．０マイクロメートルでよい。好ましい厚
みは約０．３〜１．０マイクロメートルである。繊維の
コーティングとしてその他の例は、窒化ホウ素、ケイ素
ドープ窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭素およ
びこれらの混合物より成る群の中から選択される。
【００１４】繊維質材料は１つより多くのコーティング
をもっていてもよい。追加のコーティングはケイ素に対
して濡れ性がなければならず、約５００オングストロー
ム〜約３マイクロメートルである。有用なケイ素濡れ性
材料の代表例は、元素状炭素、金属炭化物、後に溶融ケ
イ素と反応してケイ化物を形成する金属コーティング、
窒化ケイ素のような金属窒化物、および金属ケイ化物で
ある。元素状炭素が好ましく、通常熱分解炭素の形態で
下層コーティング上に析出される。一般に金属炭化物は
ケイ素、タンタル、チタンまたはタングステンの炭化物
である。金属窒化物はホウ素、ハフニウム、ニオブ、ケ
イ素、タンタル、チタン、バナジウム、ジルコニウムお
よびこれらの混合物の窒化物でよい。一般に、金属ケイ
化物はクロム、モリブデン、タンタル、、チタン、タン
グステンおよびジルコニウムのケイ化物である。後に溶
融ケイ素と反応してケイ化物を形成する金属はケイ素の
融点より高く、好ましくは約１４５０℃より高い融点を
もっていなければならない。通常、この金属とそのケイ
化物は本プロセス中固体である。このような金属の代表
例はクロム、モリブデン、タンタル、チタンおよびタン
グステンである。
【００１５】ケイ素含有セラミックまたは複合材は業界
で公知の方法によって作成される。これを例示すると、
ケイ素−炭化ケイ素複合材は米国特許第５，０１５，５
４０号、第５，３３０，８５４号および第５，３３６，
３５０号（引用により本明細書に含まれているものとす
る）に記載されているように溶融浸透技術によって作成
することができる。また、連続繊維ケイ素含有セラミッ
ク複合材は米国特許出願第０８／７７７，１２９号（引
用により本明細書に含まれているものとする）に教示さ
れているように業界で公知のさまざまな方法によって作
成することができる。
【００１６】本発明は、燃焼ガス雰囲気に曝されるあら
ゆるケイ素含有材料に適用可能である。タービンエンジ
ン内で使われる部品の例は燃焼器ライナ、ベーンおよび
ブレード、ノズル、バケット、尾筒、シュラウド、なら
びにレトロフィットセラミックベーンである。
【００１７】ケイ素またはケイ素含有化合物は、ケイ素
を水酸化ケイ素として急速に揮発させる形態で加えるこ
とが望ましい。急速な揮発が起こらない場合、シリカ膜
およびその下のケイ素含有セラミックまたは複合材の後
退または厚み損失を防止するには、表１および２に示す
レベルより高いレベルのケイ素が必要となるであろう。
ケイ素化合物は、溶液中の有機化合物として、または乳
化することができるスラリーとして液体燃料に加えるこ
とができる。燃料に添加するのに用いることができる有
機化合物の例はシロキサン、たとえば、オクタメチルシ
クロテトラシロキサン［Ｓｉ4Ｏ4（ＣＨ3）8］およびヘ
キサメチルジシロキサン［Ｓｉ2Ｏ（ＣＨ3）6］である
が、限定されることはない。これらの化合物はいずれ
も、空気中で水蒸気に対して良好な安定性を有する低粘
度の液体である。
【００１８】また、ケイ素含有化合物は燃焼に用いる空
気中に加えることもできる。これら化合物は圧縮機の下
流で燃焼器の直前に加えることができる。また、これら
は燃焼ガス中に直接加えることもできるが、燃焼に用い
る空気中に加えるのが好ましく、そうすると急速な揮発
が可能になる。ケイ素含有化合物は、容易に揮発する有
機化合物の形態であることができ、または、酸化ケイ
素、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ホウ化ケイ素お
よびこれらの混合物（限定されることはない）のような
微粒状ケイ素含有化合物のスラリーの形態であることが
できる。さらに、ケイ素含有化合物は、シロキサン、シ
ラン、シリカ、シリコーン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
酸化ケイ素、シリケート（ケイ酸塩およびエステル）、
砂およびこれらの混合物より成る群の中から選択され
る。沸点が２６．５℃のテトラメチルシラン［Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3）4］は天然ガス燃料に直接加えることができる。上
記シロキサン、すなわち、オクタメチルシクロテトラシ
ロキサン［Ｓｉ4Ｏ4（ＣＨ3）8］およびヘキサメチルジ
シロキサン［Ｓｉ2Ｏ（ＣＨ3）6］はテトラメチルシラ
ンより沸点が高く、したがってこれらは予混合機の直前
で圧縮空気中に液体として注入することができよう。ま
た、この技術は予混合予気化法も包含し、この場合、燃
料とケイ素含有材料の予気化（予備的気化）の後、この
気化した燃料／ケイ素含有材料を燃焼が起こる前に圧縮
空気と予混合（予備的混合）する。さらに、水に分散さ
せたコロイドシリカを、燃焼器に入る前の空気流中に直
接注入することもできる。このコロイドシリカは分散液
中に６０重量％、好ましくは約４０重量％までの量で存
在する。
【００１９】燃焼ガス中に導入されたケイ素は、微細シ
リカあるいはシリカと燃料または空気中に存在する他の
不純物との反応によって形成されることがあるその他の
化合物の形態で、タービンまたは他の燃焼ガス雰囲気か
ら排出される。高純度の液体燃料は通常数ppmの不純物
を含んでいる。工業用ガスタービンで用いられる多くの
液体燃料は、最終的に排出ガス中に入ることになる不純
物を数十〜数百ppm含んでいる。本発明の方法を使用
し、ケイ素またはケイ素含有化合物を燃焼ガス中に注入
することによって、排出ガス中の粒子レベルは、航空機
エンジンで使用するような高純度燃料では増大し、ター
ビンで使用する低純度または汚れた燃料では取るに足ら
ない変化であろう。
【００２０】燃焼ガス中に注入または混入するのに必要
とされるケイ素のレベルは、ケイ素含有セラミックまた
はセラミック複合材部品上に位置するシリカ（酸化ケイ
素）の膜の熱力学的揮発力を大幅に減少させるかまたは
消滅させるのに十分な濃度の水酸化ケイ素生成物、たと
えばＳｉ（ＯＨ）4を形成するような量である。シリカ
の膜および部品の厚み損失を軽減または防止するのに必
要とされるケイ素のレベルは化学量論比、圧力および温
度と共に増大する。燃焼ガス中の水蒸気のレベルが高く
なると、燃焼ガス中に注入する必要があるケイ素のレベ
ルも高くなる。たとえば、燃料中の水素／炭素比（Ｈ／
Ｃ）を計算することによって、燃焼ガス中の水蒸気のレ
ベルと、水酸化ケイ素またはオキシ水酸化ケイ素生成物
に変換するのに必要とされるケイ素の量とを計算するこ
とができる。Ｈ／Ｃ原子比が約４．０の天然ガス燃料
は、Ｈ／Ｃ原子比が約１．７〜約２．０の液体燃料と比
べて高いケイ素注入レベルが必要となろう。燃料対空気
の比が約１、すなわち化学量論混合物の比は過剰の空気
なしで燃焼する比に相当する。１より小さい比は空気の
過剰を示しており、１より大きい比は燃焼用の空気が不
十分であることを示す。概略を示した方法は、空気対燃
料の比が１より小さくても大きくても用いることができ
る。表１に、各種タービン作動条件下でケイ素ドープレ
ベルを用いた１までの化学量論比に対する結果を示す。
ケイ素レベルは燃料と空気の両方に対して示してある。
燃料ガス中で必要とされるケイ素レベルは、空気／燃料
の重量比が極めて高いので空気中で必要とされるケイ素
レベルと本質的に同様である。後退損失を防止するのに
必要とされるケイ素のレベルは約１の化学量論比で最大
になると期待されるが、当業者は適当な実験により容易
に決定することができよう。化学量論比が高めである
と、水蒸気含量が再度低下し、そのためケイ素またはケ
イ素化合物の添加の最適化を試験条件によって定める必
要があろう。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】また、シリカならびにケイ素含有セラミッ
クおよび複合材を保護する利点は、表１に示したケイ素
レベルより低いケイ素レベルで得ることもできる。表１
のケイ素レベルより低いケイ素レベルでいくらかの低下
が起こる。表２に、後退損失速度の低下に対するケイ素
レベルの効果を示す。表２は、理論的には後退損失の問
題を完全に防止することができることを示している。し
かし、実際には、後退損失の１００％の低下は達成でき
ないであろう。また、ケイ素添加物の揮発速度が遅く、
しかも表１と２に示したタービン作動条件とは条件が異
なるため、表１と２に示したケイ素レベルより高いレベ
ル、たとえば約５から約１０倍までの高レベルが必要と
なることがあろう。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【実施例】本発明をさらに例証するために、本発明を限
定することなく以下の実施例を挙げる。
【００２６】実施例１ 焼結炭化ケイ素の小片を１２００℃の蒸気雰囲気中で熱
処理した。サンプルは１インチ×０．５インチ×０．１
インチであり、その一端に小さい穴を開けて白金線でそ
のサンプルをぶら下げた。このサンプルを、アルミナマ
ッフルを有する垂直管炉に入れた。この管に蒸気９０％
と酸素１０％の混合物を流して雰囲気を形成した。この
実験の前にサンプルの重量を記録しておいた。曝露中、
定期的にサンプルを炉から取り出し秤量した。この実験
の結果を図１に示す。サンプルは継続して重量を損失し
ていることが分かる。炭化ケイ素が酸化されると試験片
は重量が増加する。重量損失は、シリカ膜と水との反応
によりこの膜が除去されたことによる。シリカと水の反
応による重量損失は酸化による重量増を超えている。
【００２７】実施例２ あらゆる点で実施例１と同様な別の炭化ケイ素サンプル
を同じ雰囲気中で同じ温度で熱処理した。しかし、ガス
はサンプルと接触させる前にケイ素で飽和させた。ガス
をケイ素で飽和させるには、サンプルと同じ温度に保っ
たシリカスポンジ中にガスを通過させた。ケイ素飽和蒸
気に曝露した結果を図２に示す。炭化ケイ素サンプルは
連続して重量増を示している。重量増は炭化ケイ素の酸
化による。
【００２８】これらの実施例は、蒸気がケイ素で飽和さ
れると、炭化ケイ素の質量損失に至るシリカと水の反応
が有効に防止されることを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】蒸気雰囲気に曝露した炭化ケイ素サンプルの重
量損失を示すグラフ。
【図２】ケイ素で飽和した蒸気雰囲気に曝露した炭化ケ
イ素サンプルの重量損失の制御を示すグラフ。
フロントページの続き (72)発明者 クリシャン・ラル・ルスラ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、レッド・オーク・ドライブ、 780番

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼ガス雰囲気中でケイ素含有セラミッ
    クおよびケイ素含有セラミック複合材の材料損失を低減
    する方法であって、有効量のケイ素を前記燃焼ガス雰囲
    気中に注入する工程を含んでおり、このケイ素が元素状
    ケイ素、ケイ素含有化合物またはこれらの混合物の少な
    くとも１種である、方法。
  2. 【請求項２】 ケイ素含有セラミックが、炭化ケイ素、
    窒化ケイ素、ケイ素−炭化ケイ素、ケイ化モリブデンお
    よびこれらの混合物より成る群の中から選択される、請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 ケイ素含有セラミックが炭化ケイ素であ
    る、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ケイ素含有セラミックが窒化ケイ素であ
    る、請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 ケイ素含有セラミックが主要成分として
    ケイ素を含む、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 ケイ素含有セラミック複合材が連続繊維
    強化セラミック複合材である、請求項２記載の方法。
  7. 【請求項７】 繊維が、炭素、炭化ケイ素、炭化ケイ素
    含有材料およびこれらの混合物より成る群の中から選択
    される、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 繊維が繊維表面に少なくとも１種のコー
    ティングを有する、請求項６記載の方法。
  9. 【請求項９】 コーティングが、窒化ホウ素、ケイ素ド
    ープ窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭素および
    これらの混合物より成る群の中から選択される、請求項
    ８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 燃焼ガス雰囲気が液体燃料、天然ガ
    ス、水素または石炭の燃焼生成物を含有する、請求項１
    記載の方法。
  11. 【請求項１１】 燃料の燃焼生成物が約１９容量％まで
    の水蒸気を含有する、請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 燃焼ガス、燃料、燃焼用空気またはこ
    れらの混合物中にケイ素を注入する、請求項１記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】 ケイ素含有化合物が、シロキサン、シ
    ラン、シリカ、シリコーン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
    酸化ケイ素、ケイ酸塩およびエステル、砂ならびにこれ
    らの混合物より成る群の中から選択される、請求項１記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 ケイ素またはケイ素含有化合物を固形
    物、スラリー、液体、液体溶液、噴霧スプレー、気体状
    物質またはこれらの混合物として注入する、請求項１記
    載の方法。
  15. 【請求項１５】 ケイ素の有効量が、燃焼ガス雰囲気中
    に注入されるケイ素がケイ素含有セラミックおよびケイ
    素含有セラミック複合材上に位置するシリカの膜の揮発
    を防止または低減する量である、請求項１記載の方法。
  16. 【請求項１６】 有効量が燃焼ガスの約０．０１〜約１
    ０．０重量ppmである、請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 ケイ素含有セラミックまたはケイ素含
    有セラミック複合材が燃焼器ライナ、シュラウド、ブレ
    ード、ベーン、尾筒またはこれらの混合物である、請求
    項１記載の方法。
  18. 【請求項１８】 燃焼ガス雰囲気が工業用陸上タービ
    ン、航空機用エンジン、自動車用エンジンまたは熱交換
    器の内部である、請求項１記載の方法。
  19. 【請求項１９】 ケイ素含有セラミックまたはケイ素含
    有複合材がその表面上にシリカの膜を有する、請求項１
    記載の方法。
  20. 【請求項２０】 燃焼ガス雰囲気が少なくとも５００℃
    の温度である、請求項１記載の方法。
  21. 【請求項２１】 温度が１０００℃を超える、請求項２
    ０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 燃焼ガス雰囲気中でケイ素含有セラミ
    ックまたはケイ素含有複合材の長期化学的耐久性を維持
    する方法であって、タービンエンジンまたは熱交換器の
    作動中にケイ素またはケイ素含有化合物をppmレベルで
    燃焼ガス中に混合することを含む、方法。
  23. 【請求項２３】 ケイ素含有セラミックが、炭化ケイ
    素、窒化ケイ素、ケイ素−炭化ケイ素、ケイ化モリブデ
    ンおよびこれらの混合物より成る群の中から選択され
    る、請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 ケイ素含有セラミックが炭化ケイ素で
    ある、請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 ケイ素含有セラミック複合材が、炭化
    ケイ素、窒化ケイ素、ケイ素−炭化ケイ素、ケイ化モリ
    ブデンおよびこれらの混合物より成る群の中から選択さ
    れる、請求項２２記載の方法。
  26. 【請求項２６】 ケイ素含有セラミック複合材が連続繊
    維セラミック複合材である、請求項２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】 繊維が、炭素、炭化ケイ素、炭化ケイ
    素含有材料およびこれらの混合物より成る群の中から選
    択される、請求項２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】 繊維が繊維表面に少なくとも１種のコ
    ーティングを有する、請求項２６記載の方法。
  29. 【請求項２９】 コーティングが、窒化ホウ素、ケイ素
    ドープ窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭素およ
    びこれらの混合物より成る群の中から選択される、請求
    項２８記載の方法。
  30. 【請求項３０】 燃焼ガス雰囲気が液体燃料または天然
    ガスの燃焼生成物を含有する、請求項２２記載の方法。
  31. 【請求項３１】 燃料の燃焼生成物が約１９容量％まで
    の水蒸気を含有する、請求項３０記載の方法。
  32. 【請求項３２】 燃焼ガス、燃料、燃焼用空気またはこ
    れらの混合物中にケイ素を注入する、請求項２２記載の
    方法。
  33. 【請求項３３】 ケイ素含有化合物が、シロキサン、シ
    ラン、シリカ、シリコーン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
    酸化ケイ素、ケイ酸塩およびエステル、砂ならびにこれ
    らの混合物より成る群の中から選択される、請求項２２
    記載の方法。
  34. 【請求項３４】 ケイ素またはケイ素含有化合物を固形
    物、スラリー、液体溶液、噴霧スプレー、気体状物質ま
    たはこれらの混合物として混合する、請求項２２記載の
    方法。
  35. 【請求項３５】 ケイ素またはケイ素含有化合物を燃焼
    ガス雰囲気中に混合してケイ素含有セラミックおよびケ
    イ素含有セラミック複合材上に位置するシリカの膜の揮
    発を防止または低減する、請求項２２記載の方法。
  36. 【請求項３６】 約０．０１〜約１０．０重量ppmのケ
    イ素またはケイ素含有化合物を燃焼ガスと混合する、請
    求項２２記載の方法。
  37. 【請求項３７】 ケイ素含有セラミックまたはケイ素含
    有セラミック複合材が燃焼器ライナ、シュラウドまたは
    これらの混合物である、請求項２２記載の方法。
  38. 【請求項３８】 燃焼ガス雰囲気が工業用陸上タービ
    ン、航空機用エンジン、自動車用エンジンまたは熱交換
    器の内部である、請求項２２記載の方法。
  39. 【請求項３９】 ケイ素含有セラミックまたはケイ素含
    有複合材がその表面上にシリカの膜を有する、請求項２
    ２記載の方法。
  40. 【請求項４０】 燃焼ガス雰囲気が少なくとも５００℃
    の温度である、請求項２２記載の方法。
  41. 【請求項４１】 温度が１０００℃を超える、請求項４
    ０記載の方法。
  42. 【請求項４２】 少なくとも５００℃の燃焼ガス雰囲気
    中で使用するケイ素含有セラミックまたはセラミック複
    合材の部品であって、前記セラミックまたはセラミック
    複合材の部品の表面上に化学的に安定な酸化ケイ素の膜
    を有する、部品。
  43. 【請求項４３】 シロキサンがオクタメチルシクロテト
    ラシロキサン、ヘキサメチルジシロキサンまたはこれら
    の混合物である、請求項１２記載の方法。
  44. 【請求項４４】 ケイ素含有化合物が低粘度の液体であ
    る、請求項１記載の方法。
  45. 【請求項４５】 シロキサンがオクタメチルシクロテト
    ラシロキサン、ヘキサメチルジシロキサンまたはこれら
    の混合物である、請求項３３記載の方法。
  46. 【請求項４６】 ケイ素含有化合物が低粘度の液体であ
    る、請求項２２記載の方法。
JP2000008672A 1999-02-26 2000-01-18 燃焼ガス雰囲気中でシリカおよびケイ素含有材料の後退損失を防止する方法 Pending JP2000248961A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/259,364 US6517341B1 (en) 1999-02-26 1999-02-26 Method to prevent recession loss of silica and silicon-containing materials in combustion gas environments
US09/259364 1999-02-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000248961A true JP2000248961A (ja) 2000-09-12
JP2000248961A5 JP2000248961A5 (ja) 2007-03-08

Family

ID=22984638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000008672A Pending JP2000248961A (ja) 1999-02-26 2000-01-18 燃焼ガス雰囲気中でシリカおよびケイ素含有材料の後退損失を防止する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6517341B1 (ja)
EP (1) EP1031546B1 (ja)
JP (1) JP2000248961A (ja)
KR (1) KR100742440B1 (ja)
AT (1) ATE381522T1 (ja)
CZ (1) CZ298649B6 (ja)
DE (1) DE60037473T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505495A (ja) * 2012-12-18 2016-02-25 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ケイ素含有材料のシリカ後退を低減させるための方法及びシステム

Families Citing this family (117)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6517341B1 (en) * 1999-02-26 2003-02-11 General Electric Company Method to prevent recession loss of silica and silicon-containing materials in combustion gas environments
EP1152189A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Schutz einer SiO2-Beschichtung und Verbrennungsvorrichtung mit einem derartigen Schutz
DE10029912A1 (de) * 2000-06-17 2001-12-20 Kunkel Klaus Verfahren zur Energieerzeugung
US20040074470A1 (en) * 2000-11-30 2004-04-22 Peter Plichta Method for powering an engine by combustion of silicon hydrogens and silicon powder with self-generating silicon nitride lubrication
DE102004029029B4 (de) 2004-06-09 2018-12-13 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Einspritzkopf
US9120705B2 (en) * 2006-06-16 2015-09-01 United Technologies Corporation Refractoryceramic composites and methods of making
US7704178B2 (en) 2006-07-05 2010-04-27 United Technologies Corporation Oil baffle for gas turbine fan drive gear system
US8667688B2 (en) 2006-07-05 2014-03-11 United Technologies Corporation Method of assembly for gas turbine fan drive gear system
US10107231B2 (en) 2006-08-15 2018-10-23 United Technologies Corporation Gas turbine engine with geared architecture
US8858388B2 (en) 2006-08-15 2014-10-14 United Technologies Corporation Gas turbine engine gear train
US9976437B2 (en) 2006-08-15 2018-05-22 United Technologies Corporation Epicyclic gear train
US8753243B2 (en) 2006-08-15 2014-06-17 United Technologies Corporation Ring gear mounting arrangement with oil scavenge scheme
WO2008045072A1 (en) 2006-10-12 2008-04-17 United Technologies Corporation Dual function cascade integrated variable area fan nozzle and thrust reverser
KR100855703B1 (ko) * 2006-11-03 2008-09-03 한국전력공사 연료첨가제에 의한 가스터빈 고온부품의 내식, 내산화코팅층 형성 방법
US20080273961A1 (en) 2007-03-05 2008-11-06 Rosenkrans William E Flutter sensing and control system for a gas turbine engine
US11149650B2 (en) 2007-08-01 2021-10-19 Raytheon Technologies Corporation Turbine section of high bypass turbofan
US11346289B2 (en) 2007-08-01 2022-05-31 Raytheon Technologies Corporation Turbine section of high bypass turbofan
US11486311B2 (en) 2007-08-01 2022-11-01 Raytheon Technologies Corporation Turbine section of high bypass turbofan
US11242805B2 (en) 2007-08-01 2022-02-08 Raytheon Technologies Corporation Turbine section of high bypass turbofan
US20150377123A1 (en) 2007-08-01 2015-12-31 United Technologies Corporation Turbine section of high bypass turbofan
US9701415B2 (en) 2007-08-23 2017-07-11 United Technologies Corporation Gas turbine engine with axial movable fan variable area nozzle
US9957918B2 (en) 2007-08-28 2018-05-01 United Technologies Corporation Gas turbine engine front architecture
US20140157754A1 (en) 2007-09-21 2014-06-12 United Technologies Corporation Gas turbine engine compressor arrangement
US20140174056A1 (en) 2008-06-02 2014-06-26 United Technologies Corporation Gas turbine engine with low stage count low pressure turbine
US9885313B2 (en) 2009-03-17 2018-02-06 United Technologes Corporation Gas turbine engine bifurcation located fan variable area nozzle
KR101125329B1 (ko) 2009-06-29 2012-03-27 한국전력공사 가스터빈의 운전 중 열차폐 코팅층 형성방법
US9995174B2 (en) 2010-10-12 2018-06-12 United Technologies Corporation Planetary gear system arrangement with auxiliary oil system
US10605167B2 (en) 2011-04-15 2020-03-31 United Technologies Corporation Gas turbine engine front center body architecture
US9523422B2 (en) 2011-06-08 2016-12-20 United Technologies Corporation Flexible support structure for a geared architecture gas turbine engine
US9239012B2 (en) 2011-06-08 2016-01-19 United Technologies Corporation Flexible support structure for a geared architecture gas turbine engine
US9631558B2 (en) 2012-01-03 2017-04-25 United Technologies Corporation Geared architecture for high speed and small volume fan drive turbine
US9506422B2 (en) 2011-07-05 2016-11-29 United Technologies Corporation Efficient, low pressure ratio propulsor for gas turbine engines
US9909505B2 (en) 2011-07-05 2018-03-06 United Technologies Corporation Efficient, low pressure ratio propulsor for gas turbine engines
US20130025291A1 (en) 2011-07-29 2013-01-31 General Electric Company System and method for protection of high temperature machinery components
US9938898B2 (en) 2011-07-29 2018-04-10 United Technologies Corporation Geared turbofan bearing arrangement
US12331691B2 (en) 2011-12-27 2025-06-17 Rtx Corporation Gas turbine engine compressor arrangement
US9416677B2 (en) 2012-01-10 2016-08-16 United Technologies Corporation Gas turbine engine forward bearing compartment architecture
US20130186058A1 (en) 2012-01-24 2013-07-25 William G. Sheridan Geared turbomachine fan and compressor rotation
US20130192240A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Peter M. Munsell Buffer system for a gas turbine engine
US8869508B2 (en) 2012-01-31 2014-10-28 United Technologies Corporation Gas turbine engine variable area fan nozzle control
US20130192198A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Lisa I. Brilliant Compressor flowpath
US10724431B2 (en) 2012-01-31 2020-07-28 Raytheon Technologies Corporation Buffer system that communicates buffer supply air to one or more portions of a gas turbine engine
US8863491B2 (en) 2012-01-31 2014-10-21 United Technologies Corporation Gas turbine engine shaft bearing configuration
US9394852B2 (en) 2012-01-31 2016-07-19 United Technologies Corporation Variable area fan nozzle with wall thickness distribution
US10287914B2 (en) 2012-01-31 2019-05-14 United Technologies Corporation Gas turbine engine with high speed low pressure turbine section and bearing support features
US20160130949A1 (en) 2012-01-31 2016-05-12 United Technologies Corporation Low noise turbine for geared turbofan engine
US8935913B2 (en) 2012-01-31 2015-01-20 United Technologies Corporation Geared turbofan gas turbine engine architecture
US10415468B2 (en) 2012-01-31 2019-09-17 United Technologies Corporation Gas turbine engine buffer system
US10113434B2 (en) 2012-01-31 2018-10-30 United Technologies Corporation Turbine blade damper seal
US20130192251A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Peter M. Munsell Buffer system that communicates buffer supply air to one or more portions of a gas turbine engine
US9835052B2 (en) 2012-01-31 2017-12-05 United Technologies Corporation Gas turbine engine with high speed low pressure turbine section and bearing support features
US10400629B2 (en) 2012-01-31 2019-09-03 United Technologies Corporation Gas turbine engine shaft bearing configuration
US20130192191A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Frederick M. Schwarz Gas turbine engine with high speed low pressure turbine section and bearing support features
US20150345426A1 (en) 2012-01-31 2015-12-03 United Technologies Corporation Geared turbofan gas turbine engine architecture
US20150192070A1 (en) 2012-01-31 2015-07-09 United Technologies Corporation Geared turbofan gas turbine engine architecture
US9169781B2 (en) 2012-01-31 2015-10-27 United Technologies Corporation Turbine engine gearbox
US10107191B2 (en) 2012-02-29 2018-10-23 United Technologies Corporation Geared gas turbine engine with reduced fan noise
US8790075B2 (en) 2012-03-30 2014-07-29 United Technologies Corporation Gas turbine engine geared architecture axial retention arrangement
US10125693B2 (en) 2012-04-02 2018-11-13 United Technologies Corporation Geared turbofan engine with power density range
US10138809B2 (en) 2012-04-02 2018-11-27 United Technologies Corporation Geared turbofan engine with a high ratio of thrust to turbine volume
US20150308351A1 (en) 2012-05-31 2015-10-29 United Technologies Corporation Fundamental gear system architecture
US8572943B1 (en) 2012-05-31 2013-11-05 United Technologies Corporation Fundamental gear system architecture
US9175402B2 (en) 2012-07-30 2015-11-03 General Electric Company Turbine repair process, repaired coating, and repaired turbine component
JP6078160B2 (ja) 2012-09-28 2017-02-08 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ガスタービンファン駆動ギアシステムの組立方法
WO2014051672A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 United Technologies Corporation Split-zone flow metering t-tube
JP6364415B2 (ja) 2012-10-08 2018-07-25 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 比較的軽量のプロパルサーモジュールを有するギア式タービンエンジン
EP2909460A4 (en) 2012-10-09 2016-07-20 United Technologies Corp TURBO FAN MOTOR WITH IMPROVED OPERABILITY WITH VARIOUS COMPRESSOR SECTION PIPES
US20140170318A1 (en) 2012-12-18 2014-06-19 General Electric Company Methods and systems for reducing silica recession in silicon-containing materials
US9920653B2 (en) 2012-12-20 2018-03-20 United Technologies Corporation Low pressure ratio fan engine having a dimensional relationship between inlet and fan size
US9932933B2 (en) 2012-12-20 2018-04-03 United Technologies Corporation Low pressure ratio fan engine having a dimensional relationship between inlet and fan size
US10436120B2 (en) 2013-02-06 2019-10-08 United Technologies Corporation Exhaust nozzle for an elongated gear turbofan with high bypass ratio
EP2964924B1 (en) 2013-03-04 2019-05-15 United Technologies Corporation Gas turbine engine inlet
EP2971698B1 (en) 2013-03-12 2021-04-21 Raytheon Technologies Corporation Flexible coupling for geared turbine engine
US10605172B2 (en) 2013-03-14 2020-03-31 United Technologies Corporation Low noise turbine for geared gas turbine engine
US11719161B2 (en) 2013-03-14 2023-08-08 Raytheon Technologies Corporation Low noise turbine for geared gas turbine engine
WO2014151785A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 United Technologies Corporation Turbofan engine bearing and gearbox arrangement
US10724479B2 (en) 2013-03-15 2020-07-28 United Technologies Corporation Thrust efficient turbofan engine
EP2994628A4 (en) 2013-05-09 2017-01-18 United Technologies Corporation Turbofan engine front section
US10316758B2 (en) 2013-05-09 2019-06-11 United Technologies Corporation Turbofan engine front section
WO2015088619A2 (en) 2013-10-16 2015-06-18 United Technologies Corporation Geared turbofan engine with targeted modular efficiency
WO2015112212A2 (en) 2013-11-01 2015-07-30 United Technologies Corporation Geared turbofan arrangement with core split power ratio
US10502163B2 (en) 2013-11-01 2019-12-10 United Technologies Corporation Geared turbofan arrangement with core split power ratio
US8869504B1 (en) 2013-11-22 2014-10-28 United Technologies Corporation Geared turbofan engine gearbox arrangement
EP4279747A3 (en) 2014-02-19 2024-03-13 RTX Corporation Turbofan engine with geared architecture and lpc blades
WO2015126715A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126454A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP3108106B1 (en) 2014-02-19 2022-05-04 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US9599064B2 (en) 2014-02-19 2017-03-21 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US10605259B2 (en) 2014-02-19 2020-03-31 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP3108121B1 (en) 2014-02-19 2023-09-06 Raytheon Technologies Corporation Turbofan engine with geared architecture and lpc airfoils
EP3108113A4 (en) 2014-02-19 2017-03-15 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015175052A2 (en) 2014-02-19 2015-11-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015175056A2 (en) 2014-02-19 2015-11-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP4279706A3 (en) 2014-02-19 2024-02-28 RTX Corporation Turbofan engine with geared architecture and lpc blade airfoils
US10280843B2 (en) 2014-03-07 2019-05-07 United Technologies Corporation Geared turbofan with integral front support and carrier
US9879608B2 (en) 2014-03-17 2018-01-30 United Technologies Corporation Oil loss protection for a fan drive gear system
US9435268B2 (en) 2014-03-24 2016-09-06 General Electric Company Methods of Si based ceramic components volatilization control in a gas turbine engine
US9976490B2 (en) 2014-07-01 2018-05-22 United Technologies Corporation Geared gas turbine engine with oil deaerator
US10060289B2 (en) 2014-07-29 2018-08-28 United Technologies Corporation Geared gas turbine engine with oil deaerator and air removal
US9915225B2 (en) 2015-02-06 2018-03-13 United Technologies Corporation Propulsion system arrangement for turbofan gas turbine engine
US9470093B2 (en) 2015-03-18 2016-10-18 United Technologies Corporation Turbofan arrangement with blade channel variations
US10371168B2 (en) 2015-04-07 2019-08-06 United Technologies Corporation Modal noise reduction for gas turbine engine
US9874145B2 (en) 2015-04-27 2018-01-23 United Technologies Corporation Lubrication system for gas turbine engines
US10458270B2 (en) 2015-06-23 2019-10-29 United Technologies Corporation Roller bearings for high ratio geared turbofan engine
US10233773B2 (en) 2015-11-17 2019-03-19 United Technologies Corporation Monitoring system for non-ferrous metal particles
US10508562B2 (en) 2015-12-01 2019-12-17 United Technologies Corporation Geared turbofan with four star/planetary gear reduction
KR20180019353A (ko) * 2016-08-16 2018-02-26 정래옥 가스 완전 연소를 위한 세라믹 제품 및 그 제조방법
US10669948B2 (en) 2017-01-03 2020-06-02 Raytheon Technologies Corporation Geared turbofan with non-epicyclic gear reduction system
US10738646B2 (en) 2017-06-12 2020-08-11 Raytheon Technologies Corporation Geared turbine engine with gear driving low pressure compressor and fan at common speed, and failsafe overspeed protection and shear section
US10724445B2 (en) 2018-01-03 2020-07-28 Raytheon Technologies Corporation Method of assembly for fan drive gear system with rotating carrier
US11092020B2 (en) 2018-10-18 2021-08-17 Raytheon Technologies Corporation Rotor assembly for gas turbine engines
US11781506B2 (en) 2020-06-03 2023-10-10 Rtx Corporation Splitter and guide vane arrangement for gas turbine engines
US11719245B2 (en) 2021-07-19 2023-08-08 Raytheon Technologies Corporation Compressor arrangement for a gas turbine engine
US12123356B2 (en) 2021-07-19 2024-10-22 Rtx Corporation Gas turbine engine with higher low spool torque-to-thrust ratio
US11814968B2 (en) 2021-07-19 2023-11-14 Rtx Corporation Gas turbine engine with idle thrust ratio
US12392280B2 (en) 2021-07-19 2025-08-19 Rtx Corporation Gas turbine engine with high low spool power extraction ratio
US11754000B2 (en) 2021-07-19 2023-09-12 Rtx Corporation High and low spool configuration for a gas turbine engine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5440807A (en) * 1977-07-27 1979-03-31 Perolin Co Inc Fuel additives
JPS5790096A (en) * 1980-09-29 1982-06-04 Great Lakes Carbon Corp Method of forming, keeping and repairing protective coating
JPS59231142A (ja) * 1983-06-13 1984-12-25 Hitachi Ltd 燃料処理による高温腐食抑制法
US5015540A (en) * 1987-06-01 1991-05-14 General Electric Company Fiber-containing composite
US5330854A (en) * 1987-09-24 1994-07-19 General Electric Company Filament-containing composite
US5336350A (en) * 1989-10-31 1994-08-09 General Electric Company Process for making composite containing fibrous material
JPH09268079A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Toshiba Corp セラミックス基繊維複合材料およびその製造方法
JPH1018803A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Chubu Electric Power Co Inc ガスタービン翼

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2529496A (en) * 1947-02-21 1950-11-14 Standard Oil Co Fuel having improved knock qualities
US2811467A (en) 1952-01-21 1957-10-29 Edwin H Hull Preliminary coating for combustion chamber wall
GB748478A (en) * 1954-01-25 1956-05-02 Jack Farnsworth Govan Improvements in or relating to lining furnaces
US2867516A (en) * 1954-08-18 1959-01-06 Du Pont Process for burning gaseous fuels
US3843306A (en) 1971-02-09 1974-10-22 Gaf Corp Oil absorbent foamed silicate for oil pollution control
US3994699A (en) 1972-08-17 1976-11-30 The Perolin Company, Inc. Fuel compositions useful for gas turbines and process for the combustion of such fuel compositions
US4061473A (en) 1975-08-21 1977-12-06 Norris Robert S Process to embody waste automotive lubricating oils into a fuel additive to reduce corrosion and deposits and augment energy availability
US4047875A (en) 1975-11-24 1977-09-13 Petrolite Corporation Inhibition of corrosion in fuels with Mg/Si/Mn combinations
US4466997A (en) 1980-09-29 1984-08-21 Great Lakes Carbon Corporation Method of maintaining and repairing protective coatings for the high temperature zones of engines
US4489022A (en) * 1981-11-25 1984-12-18 Glaverbel Forming coherent refractory masses
US4478602A (en) * 1982-02-12 1984-10-23 Diamond Shamrock Chemicals Company Carbonaceous oil slurries stabilized by binary surfactant mixtures
US4471738A (en) * 1982-09-13 1984-09-18 Emission Control Systems, Inc. Method and apparatus for minimizing the fuel usage in an internal combustion engine
GB2138927B (en) * 1983-02-18 1986-09-03 Glaverbel Adding to silica refractory structures
US4541838A (en) 1984-12-24 1985-09-17 Ethyl Corporation Fuel compositions
JPS62107075A (ja) * 1985-11-06 1987-05-18 Hitachi Metals Ltd 排気系機器の内面コ−テイング法
EP0493376B1 (en) 1988-07-08 1995-10-11 Nippon Chemical Plant Consultant Co., Ltd. Combustion apparatus
US5176893A (en) 1989-10-02 1993-01-05 Phillips Petroleum Company Silicon nitride products and method for their production
US5094901A (en) * 1990-07-19 1992-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Oxidation resistant ceramic matrix composites
US5944858A (en) 1990-09-20 1999-08-31 Ethyl Petroleum Additives, Ltd. Hydrocarbonaceous fuel compositions and additives therefor
US5686028A (en) * 1991-07-03 1997-11-11 Glaverbel Process for forming a coherent refractory mass on a surface
GB2269223B (en) * 1992-07-31 1996-03-06 Fosbel Int Ltd Surface treatment of refractories
US5298587A (en) * 1992-12-21 1994-03-29 The Dow Chemical Company Protective film for articles and method
DE4343235C1 (de) 1993-12-17 1994-12-22 Goldschmidt Ag Th Verwendung von organofunktionell modifizierten Polysiloxanen zum Entschäumen von Dieselkraftstoff
RU2082824C1 (ru) * 1994-03-10 1997-06-27 Московский государственный авиационный институт (технический университет) Способ защиты жаропрочных материалов от воздействия агрессивных сред высокоскоростных газовых потоков (варианты)
US5871820A (en) * 1995-04-06 1999-02-16 General Electric Company Protection of thermal barrier coating with an impermeable barrier coating
KR100463008B1 (ko) * 1995-06-26 2005-06-16 제너럴 일렉트릭 캄파니 복수의피복층을구비한보호열장벽피복재복합물
US5620485A (en) 1995-12-15 1997-04-15 Dow Corning Corporation Silicone foam control agents for hydrocarbon liquids
US5767192A (en) 1996-01-11 1998-06-16 Dow Corning Corporation Silicone foam control agents for hydrocarbon liquids
US5955182A (en) * 1996-02-05 1999-09-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Heat resisting member and its production method
US5955391A (en) * 1996-03-29 1999-09-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic matrix composite and method of manufacturing the same
US5688295A (en) 1996-05-08 1997-11-18 H. E. W. D. Enterprises-America, Inc. Gasoline fuel additive
US5931977A (en) 1996-05-08 1999-08-03 Yang; Chung-Hsien Diesel fuel additive
US5952100A (en) * 1997-05-21 1999-09-14 General Electric Company Silicon-doped boron nitride coated fibers in silicon melt infiltrated composites
WO1999004911A1 (en) * 1997-07-28 1999-02-04 Massachusetts Institute Of Technology Pyrolytic chemical vapor deposition of silicone films
US6517341B1 (en) * 1999-02-26 2003-02-11 General Electric Company Method to prevent recession loss of silica and silicon-containing materials in combustion gas environments

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5440807A (en) * 1977-07-27 1979-03-31 Perolin Co Inc Fuel additives
JPS5790096A (en) * 1980-09-29 1982-06-04 Great Lakes Carbon Corp Method of forming, keeping and repairing protective coating
JPS59231142A (ja) * 1983-06-13 1984-12-25 Hitachi Ltd 燃料処理による高温腐食抑制法
US5015540A (en) * 1987-06-01 1991-05-14 General Electric Company Fiber-containing composite
US5330854A (en) * 1987-09-24 1994-07-19 General Electric Company Filament-containing composite
US5336350A (en) * 1989-10-31 1994-08-09 General Electric Company Process for making composite containing fibrous material
JPH09268079A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Toshiba Corp セラミックス基繊維複合材料およびその製造方法
JPH1018803A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Chubu Electric Power Co Inc ガスタービン翼

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505495A (ja) * 2012-12-18 2016-02-25 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ケイ素含有材料のシリカ後退を低減させるための方法及びシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP1031546B1 (en) 2007-12-19
DE60037473T2 (de) 2008-12-04
CZ2000177A3 (cs) 2000-10-11
US6517341B1 (en) 2003-02-11
EP1031546A1 (en) 2000-08-30
KR20000076520A (ko) 2000-12-26
DE60037473D1 (de) 2008-01-31
KR100742440B1 (ko) 2007-07-25
ATE381522T1 (de) 2008-01-15
CZ298649B6 (cs) 2007-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6517341B1 (en) Method to prevent recession loss of silica and silicon-containing materials in combustion gas environments
CA2893853C (en) Methods and systems for reducing silica recession in silicon-containing materials
JP6534378B2 (ja) 希土類化合物を含有する炭化シリコンセラミック母材複合材料
US6630200B2 (en) Method of making a ceramic with preferential oxygen reactive layer
JP2000248961A5 (ja)
EP3623355A1 (en) Compositional control of protective layers
US7914904B2 (en) Component in a combustion system, and process for preventing slag, ash, and char buildup
JP2019043839A (ja) 侵食および溶融ダスト耐性環境障壁コーティング用の組成物
US11668198B2 (en) Fiber-reinforced self-healing environmental barrier coating
US11639315B2 (en) Bond coatings having a molten silicon-phase contained between refractory layers
JP7612729B2 (ja) 金属酸化物および酸素ゲッターを含むボンドコート
JP6945915B2 (ja) ホウ素を含むケイ素組成物及びその形成方法
US20140170318A1 (en) Methods and systems for reducing silica recession in silicon-containing materials
US11655194B2 (en) Ceramic composites with an intermediate layer having a carbon sink material for high temperature applications
US20130025291A1 (en) System and method for protection of high temperature machinery components
CN115124349A (zh) 一种耐高温水蒸汽腐蚀的超高温陶瓷材料及其制备方法和应用
CN116496108A (zh) 包含粗颗粒吸氧剂的粘结涂层
CN119551988A (zh) 一种陶瓷基复合材料/环境障涂层粘结层一体化制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090721

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091020

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091023

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091120

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091120

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091120

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091126

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091217

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100309

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100708

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100901

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20101022

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110228

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110303