JP2710075B2 - 断熱層コーティングで被覆された基材及びその製造方法 - Google Patents

断熱層コーティングで被覆された基材及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 発明は、イットリアによって部分安定化したジルコニ
アを含みかつコーティング全体にわたり鉛直方向マクロ
クラックの実質的に均一な分散体を有して耐熱疲労性を
向上させた断熱層コーティングで被覆された基材及び周
期的高温環境において作動させる意図の該基材の製造方
法に関する。
発明の背景 近ごろのガスタービンエンジンは、高温ガスがタービ
ン羽根の列を通って膨張される2000゜F（1090℃）を越
える高温環境において作動する。外側空気シール或はシ
ュラウドセグメントがタービン羽根に外接して羽根の先
端よりガスが漏れるのを最少にする。ガスタービン羽根
及びシュラウドセグメントのような表面上に断熱層コー
ティングを用いることが、いくつかの利点を有すること
が認められた。断熱層コーティングを用いることによ
り、羽根或はシュラウド温度を保つのに要する冷却空気
が少なくなることから、一層高い運転効率を得ることが
できる。加えて、断熱層の断熱効果によって、金属温度
の変化速度が減少されるので、部材寿命は引き伸ばされ
る。
ジルコニアベースの断熱層コーティングは、熱伝導性
が小さいことにより、金属部材の表面に加えた場合、該
金属部材を高温ガス流から断熱させる。安定化されたジ
ルコニアが開発され、タービン及びシュラウド部材用断
熱層コーティングとして用いられた。CaO安定化ジルコ
ニア、MgO安定化ジルコニア、Y2O3安定化ジルコニアの
ようなコーティングが試験されて、Y2O3部分安定化ジル
コニアが最良の結果をもたらした。
米国特許4,377,371号は、好都合なクラックをわざと
プラズマ吹付したセラミック層に導入するセラミック層
の耐熱衝撃性の向上について開示している。好都合なク
ラックは、レーザービームをプラズマを吹き付けたセラ
ミック表面上で走査して、ビームのすぐ下のセラミック
材料が融解して薄い溶融層を生ずる場合に、発生され
る。溶融層の冷却及び凝固に伴う収縮は、溶融層におい
てマイクロクラックの網状組織を生じ、これは熱衝撃暴
露の間の突発的クラックの形成及び成長に耐える。セラ
ミックコーティングの表面に微細なクラックを導入する
ために開示される別の方法は、セラミックの表面を熱い
間に、エタノール飽和ペーパーパッドで急冷することで
ある。
1980年６月30日−７月２日のAIAA/SAE/ASME第16回Joi
nt Propulsion ConferenceにおいてI.E.Summer等が発表
した論文「Development of Improved−Durability Plas
ma Sprayed Ceramic Coatings for Gas Turbine Engine
s」は、周期的熱環境に暴露したプラズマを吹き付けた
セラミックコーティングの耐久性が、セラミック構造の
歪許容度を向上させることによりかつまたコーティング
を塗布する間支持体温度を調節することによって、相当
に改良されたことを開示する。その論文は、更に、歪許
容度の改良が、増大した多孔度、マイクロクラッキング
或は分断を有するセラミック構造を用いることによって
達成されたことを記述する。
J.Vac.Sci.Technol.A3（６）1985年11月/12月におい
てT.A.Taylor等が発表した「Experience with MCrAl an
d Thermal Barrier Coatings Produced Via Inert Gas
Shrouded Plasma Deposition」なる表題の論文は、ZrO2
−７重量％Y2O3のセラミックオキシドコーティングを塗
布支持体に付着することを開示している。セラミックオ
キシドコーティングは、わざと平均間隔約15ミクロンを
有するマイクロクラックをコーティングの層から層にず
らして付与した断熱層コーティングである。
本発明の目的は、断熱層コーティングがコーティング
全体にわたって均一に分散されたマクロクラックをわざ
と生じて耐熱疲労性を向上した周期的熱環境において用
いる意図の部材用断熱層コーティングで被覆された基材
を提供するにある。
本発明の別の目的は、コーティングがイットリアによ
って部分的に安定化されたジルコニアで構成されかつコ
ーティングが理論の88％より大きい密度を有する、ター
ビンエンジンの部材用断熱層コーティングで被覆された
基材を提供するにある。
本発明の別の目的は、クロム、アルミニウム、イット
リウムを、ニッケル、コバルト及び鉄から選ぶ金属と共
に含有する合金の接着コーティング上の断熱層表面コー
ティングで被覆された基材を提供するにある。
本発明の別の目的は、ガスタービンエンジンの高温セ
クションにおいて暴露されるガスタービンブレード、羽
根多びシール表面用の断熱層コーティングで被覆された
基材を提供するにある。
本発明の別の目的は、良好な耐熱疲労性を有する断熱
層コーティングで被覆された基材の製造方法を提供する
にある。
発明の要約 発明は、イットリアによって部分的に安定にされたジ
ルコニアを含み、理論密度の88％より大きい密度を有
し、複数の鉛直方向マクロクラックをコーティング全体
にわたって実質的に均一に分散させた断熱層コーティン
グで被覆された、ガスタービンエンジンのブレード、羽
根及びシール表面のような基材に関し、該コーティング
において、基材の表面に対して直角なコーティングの断
面領域は複数の鉛直方向マクロクラックを暴露し、該マ
クロクラックの少なくとも70％、好ましくは少なくとも
90％は，長さが少なくとも４ミル（0.1mm）、好ましく
は８ミル（0.2mm）に、コーティングの厚さにまで達し
かつ基材の表面に並行な線及び基材に対して垂直な面で
測定して直線１インチ（2.5cm）当り20〜200、好ましく
は75〜100の鉛直方向マクロクラックを有する。鉛直方
向マクロクラックの少なくとも70％、好ましくは90％の
長さは、マクロクラックが付着した粉末の少なくとも50
スプラットを通過するように、少なくとも４ミルに達す
べきである。
発明は、また、下記の工程を含む良好な耐熱疲労性を
有する断熱層コーティングで被覆された基材の製造方法
に関する： ａ）ジルコニア−イットリア粉末を基材に熱付着させて
基材上に付着した粉末の少なくとも２層を成したスプラ
ットを有する単層を形成するに、後に付着させたスプラ
ットの温度を前に付着させたスプラットの温度より高く
し； ｂ）単層を冷却して凝固させるに、該単層は理論密度の
少なくとも88％の密度を有しかつ付着したスプラットの
収縮によって、複数の鉛直方向クラックを単層に生じさ
せ； ｃ）工程ａ）及びｂ）を少なくとも１回繰り返して各々
の単層がスプラットを通る鉛直方向クラックを生じてお
りかつ各々の単層における鉛直方向クラックの少なくと
も70％は隣接する単層における鉛直方向クラックと一列
になって長さ少なくとも４ミル（0.1mm）〜コーティン
グの厚さまでを有する鉛直方向マクロクラックを形成す
る総括塗布層であって、基材の表面に並行な線で測定し
て直線１インチ（2.5cm）当り少なくとも20の鉛直方向
マクロクラックを有するものを形成する。
本明細書中で用いる通りのスプラットとは、基材の表
面に衝突して広がって薄い小板（platelet）を形成する
単一融解粉末粒子を意味する。通常、これらの小板は、
直径５〜100ミクロン、厚さ１〜５ミクロン、一層普通
には厚さ約２ミクロンである。
本明細書中で用いる通りの鉛直方向マクロクラックと
は、延長するならば基材の表面に接触して該接点から基
材の表面に対して垂直に延びる線と角度30゜〜０゜を形
成するコーティングにおけるクラックである。鉛直方向
マクロクラックは、垂直線と角度10゜〜０゜を形成する
のが好ましい。鉛直方向マクロクラックに加えて、水平
方向のマクロクラックが１つ或はそれ以上コーティング
において発生し得る。コーティングは水平方向のマクロ
クラックを持たないのが好ましい。水平方向マクロクラ
ックは、クラックを二分しかつ基材の表面に平行に配置
された面と角度10゜〜０゜を形成するクラックである。
水平方向マクロクラックは、存在するとすれば、１つよ
り多くの鉛直方向マクロクラックと接触する程に迄達し
ないのが好ましい、と言うのは、そうなればコーティン
グを弱めかつコーティングを剥離に会わせ得るからであ
る。鉛直方向マクロクラックの長さ寸法及び水平方向マ
クロクラックの長さ寸法は、クラックの一端から他端ま
での直線距離である。水平方向マクロクラックは、存在
するとすれば、その長さは水平方向マクロクラックの両
側の鉛直方向マクロクラックの平均長さの約５〜25％に
なり得る。
ほとんどの用途について、コーティングの密度は理論
密度の90〜90％が好ましく、理論密度の約92％が最も好
ましい。鉛直方向マクロクラックは、コーティングの粉
末を基材の表面に、各々の単層の厚さが少なくとも２層
を成す付着粉末のスプラット（約0.16ミル（0.0041m
m））、好ましくは付着粉末の約４〜５スプラット（そ
れぞれ約0.32ミル（0.0081mm）及び0.40ミル（0.010m
m））を含有するばらばらの単層でプラズマ付着させる
ことによってコーティングに形成する。理論によって束
縛されるものではないが、２或はそれ以上の層を成す粉
末のスプラットを付着させる場合、第２或はその後のス
プラットは前のスプラットに比べて高い温度で付着され
ることになると考えられる。これは、最初の粉末スプラ
ットは相対的に温度の低い基材に付着されるが、一方、
第２及びその後のスプラットは次第に温度が高くなる前
のスプラット上に付着されることによる。こうして、２
或はそれ以上のスプラットの総括的付着物は、表面の温
度が高くなる温度勾配になる。単層付着物を冷却して凝
固させると、第２及びその後のスプラットは前のスプラ
ットに比べて一層収縮し、付着僧を通る鉛直方向マクロ
クラックを形成する。単層を更に基材上に重ねると、各
々の単層は前の単層において予め形成されたマクロクラ
ックと一列になる傾向を有する鉛直方向マクロクラック
を形成する。これは、実質的にコーティングの厚みを通
って伸びるマクロクラックをいくつか有効に生じる。鉛
直方向マクロクラックの幅、すなわち鉛直方向マクロク
ラックを定める反対側の間の距離は、約１ミル（0.025m
m）より小さいのが普通であり、1/2ミル（0.013mm）よ
り小さいのが好ましい。
コーティングの密度が理論密度の88％より小さけれ
ば、単層におけるスプラットの収縮によって引き起こさ
れる応力は、コーティングの多孔性によって吸収或は補
整され得ることが認められた。これは、本発明に従って
必要とする通りのコーティング全体にわたるマクロクラ
ックの形成を有効に妨げかつ良好な耐熱疲労性を有する
コーティングを生じるのを妨げることになる。本発明が
必要とする通りのコーティング全体にわたる鉛直方向マ
クロクラックの実質的に均一な分布は、コーティング構
造の弾性率を減少させ、そのために局部応力を減少させ
ることになる。これはコーティングについて優れた耐熱
疲労性を生じ、周期的熱環境において破損しないで機能
することを可能にする。
鉛直方向マクロクラックの密度は、基材の表面に平行
な線に沿ったコーティングの横断平面に関する直線１イ
ンチ当りの鉛直方向マクロクラックが好ましくは75或は
それ以上に、最も好ましくは100或はそれ以上にすべき
である。これは、良好な耐熱疲労性をもたらすのに十分
な鉛直方向マクロクラックがコーティング中に存在する
のを確実にすることになる。このコーティングにおいて
必要な鉛直方向マクロクラックを得るためには、プラズ
マ装置はコーティングを付着する期間にわたって高効率
でありかつ安定であるべきである。スプレートーチを基
材から固定した距離に置き、トーチと基材との相対速度
は、トーチの一吹付（スイープ）によって即座に置かれ
る単層が、第２及びその後の付着スプラットが先に検討
した理由で前の付着スプラットに比べて高温になる粉末
の付着スプラットのオーバーラップを生じるのに十分な
ものになるのを確実にするように調節すべきである。コ
ーティングの総括厚みは最終用途に応じて変わることが
できる。ガスタービンエンジンの部材の場合、コーティ
ング厚みは0.003〜0.10インチ（0.076〜2.5mm）の範囲
になることができる。イットリアによって部分安定化さ
れた好ましいジルコニアは、イットリア６〜８重量％
で、残りがジルコニアであり、最も好ましくはイットリ
ア約７重量％で、残りが実質的にジルコニアである。本
発明の断熱層コーティングは、ガスタービンエンジンの
ブレード、羽根及びシール等の金属性接着塗布基材用ト
ップコートとして理想的に適している。好ましい金属性
接着コーティングは、クロム、アルミニウム、イットリ
ウムをニッケル、コバルト及び鉄からなる群より選ぶ金
属と共に含有する合金を含む。この接着コーティング
は、慣用のプラズマスプレー技法或は任意の他の慣用の
技法を用いて付着させることができる。基材は、ニッケ
ルベース、コバルトベース或は鉄ベース合金等の任意の
適した材料にすることができる。
発明の好ましい実施態様を説明したが、発明の精神或
は範囲から逸脱しないで断熱層コーティングに種々の変
更を成し得ることは認められるものと思う。
熱疲労試験 周期的高温暴露は、耐熱疲労性に関し多数の候補断熱
層コーティングの間を区別するのを助成することができ
る。良好な断熱層コーティングは、使用において有用に
なるべきならば、高温への多数の熱サイクルを割れない
で切り抜けなければならない。
本発明のサンプルを試験するために、断熱層コーティ
ングを一面に被覆した円形の金属合金ディスクを製造し
た。塗布面を高熱流束ガスバーナーに暴露し、金属裏面
を空気中対流によって冷却させた。装置を、塗布ディス
クをガスバーナーの火炎の中に決まった時間入れ、次い
で火炎の外に出し、空気ブラストが塗布面を冷却する第
２の場所に移動させるタイマー及びステッピングモータ
ーによって自動化した。各々の位置における時間、並び
に加熱位置において達する最高温度は、調節可能であ
る。本明細書中に記載する試験作業における試験の固定
変数は下記の通りであった： ・20秒加熱して2550゜F（1399℃）（断熱層被覆面上で
測定した平均最高温度）にし、この際裏の金属面は約14
00゜F（760℃）に達し、次いで、 ・20秒ブラスト空気冷却して約1500゜F（816℃）にし、
次いで、 ・40秒自然対流冷却して850゜F（454℃）（断熱層被覆
面上で測定した平均最低温度）にし、 ・2000加熱／冷却サイクルが全試験を構成する。
断熱層被覆層厚み及び組成は下記の通りであった： ・組成Co−32Ni−21Cr−8Al−0.5Yの厚さ６〜８ミル
（0.15〜0.20mm）の接着コーティング ・組成ZrO2−６〜８重量％Y2O3の断熱層の厚さ43〜47ミ
ル（1.1〜1.2mm）のトップコート 熱試験を開始する前に、断熱層コーティングが熱試験
によって発生され得る分離クラックを表わすように、被
覆ディスクの縁を磨いた。これらの分離クラックは、磨
いた縁において目に見える断熱層内の水平方向クラック
である。コーティングがこのクラッキングを受け易いな
らば、多数の短い水平方向クラックセグメントが、断熱
層の縁円周の回りに発生しかつ連結するのが見られるの
が普通である。これらのクラックの位置は、接着コート
界面の５〜15ミル（0.13〜0.38mm）の範囲内であるのが
普通である。これらの個々の或は連結したクラックの長
さは、熱試験した後に測定する。倍率30×の実体顕微鏡
を使用してかかるクラックを全て検査する。縁クラック
の合計長さは、円周長さのパーセンテイジとして表わ
す。すなわち、100％縁クラッキングは全縁円周の完全
な回りに可視クラックを有することになる。100％縁ク
ラッキングが生じるいくつかの場合には、断熱層が剥離
し得る。他の場合には、断熱層はコーティングに一層深
く入る未亀裂（uncracked）領域によって結合されたま
まになる。どちらの場合でも、100％或は他のパーセン
テイジの縁クラッキング結果は、その特定の断熱層試験
片の耐熱疲労性が不良であることを示すものとみなす。
試験の完了時に縁クラッキングパーセンテイジの低い断
熱層コーティングは、良好な耐熱疲労性を有すると考え
る。試験の終わりに当たって縁クラッキングがゼロ％の
断熱層コーティングは、顕著な耐熱疲労性を有すると考
える。
例１ 本例では、３種の異なるジルコニウム−イットリウム
オキシド断熱層コーティング（サンプルＡ、Ｂ及びＣ）
を、異なるマクロクラック構造を有するように造り、次
いで熱サイクル試験を施した。コーティングは全て下記
の表１に示す特性を有する同じ出発粉末から作った。
Microtrac（登録商標）分析を用いて、平均粒子直径
寸法は40.95ミクロンであることが認められた。
Microtrac粉末寸法分析測定器、Leeds and Northrup
Co.製Model 7995−11 ３つのコーティング全てを直径１インチ（2.5cm）×
厚さ1/8インチ（3.2mm）のInconel 718ディスクに付着
させた。サンプルディスクは全てCo−32Ni−21Cr−8Al
−0.5Yのプラズマ吹付した合金の６ミル（0.15mm）接着
アンダーコートを有していた。
各々のサンプルについて数多くの試験片を作成した。
各々のサンプルの試験片をエポキシ樹脂の縁に取り付
け、加圧下で硬化させ、次いで構造を量的に分析し得る
ように断面を磨いた。高圧エポキシ硬化は、エポキシが
やや多孔質のジルコニウム−イットリウムオキシド層に
浸透し、次いで研磨艶出しする間構造物の性質を一層良
好に維持するのを可能にさせる。マイクロクラック構造
を分析するために、試験片を、Leitz Orthoplan顕微鏡
を使用して100×で検査した。断熱層サンプルの別々の
試験片を注意深く基材から取り去り、密度を測定した。
水中浸漬法を用いた密度手段は、ASTM B−328に記載さ
れている。全てを、同じユニオンカーバイドプラズマト
ーチModel 1108を使用して吹き付けた。本例では、所定
のトーチ操作パラメーター、トーチから基材までのスタ
ンドオフ間隔及びトーチスプレーを通り過ぎる基材速度
を変えていかに優れた耐熱疲労性を達成し得るかを示
す。各々のサンプル試験片についての性質及び試験デー
タを表２、３及び４に示す。
試験結果は、サンプルＣが試験した後に縁クラッキン
グが無く、最良の耐熱疲労性を有することを示した。サ
ンプルＡは、試験片A1の縁クラッキングが32％でありか
つ試験片A2の縁クラッキングが０％であり、中間であっ
た。サンプルＢは、縁クラッキングが100％で、最悪で
あり、試験片B1は、試験が終る前でさえ破損した。
サンプルＡとサンプルＢとを比較してコーティング構
造におけるマクロクラックの効果を見ることができる。
Ａ及びＢの密度は本質的に同じである。トーチ操作パラ
メータは同じであり、かつ最終コーティング温度は本質
的に同じであった。実質的な相違は、サンプルＡを基材
速度6,000インチ／分（152m/分）で被覆し、サンプルＢ
を12,000インチ／分（305m/分）で被覆したことであっ
た。これは、サンプル上１に断熱層の異なる付着比をも
たらすために行った。サンプルＡの単層高さは0.16ミル
（0.0041mm）であり、これに対し、サンプルＢの単層高
さは単に0.07ミル（0.0018mm）にすぎなかった。サンプ
ルＡの単層高さが一層高いことにより、ZrO2−Y2O3コー
ティング層において十分な応力を生じてサンプルＡのコ
ーティング全体にわたりマクロクラックを作成した。サ
ンプルＡは平均約77.6クラック／インチ（30.6/cm）を
有し、これに対し一層低い単層高さで被覆したサンプル
Ｂは、クラックを有していなかった。他のコーティング
特性は全て同じであるので、サンプルＡにマクロクラッ
クが大きい数で存在することが、マクロクラックを有し
ていなかったサンプルＢに比べて、耐熱疲労性がずっと
良好な理由である。
サンプルＣは、サンプルＡ及びＢの結果を適用して更
にマクロクラック構造を調節した場合である。この場
合、トーチへの粉末供給速度を一層小さくしてサンプル
試験片上に１分当りほぼ同じコーティング付着容積を生
じるように付着効率を増大させるために、トーチ電流を
わずかに大きくして用いた。更に高い単層高さを生じて
コーティングにおいてマクロクラックを更に多く発生さ
せるために、また、相当な変更を基材速度に対して行っ
た。サンプルＣを、基材速度2750インチ／分（70m/分）
で被覆した。サンプルＣは単層高さ0.34ミル（0.0087m
m）及び平均86.4の鉛直方向マクロクラック／インチ（3
4.0/cm）を有していた。2000サイクル熱試験の後に検査
して、縁クラッキングは認められなかった。この研究
は、コーティングパラメータを適当に調節することによ
って、マクロクラックをZrO2−Y2O3コーティングの中に
発生させることができかつマクロクラックが熱疲労環境
におけるコーティングの成功にとって重要であることを
示した。
例２ 本例では、例１のサンプルＣのパラメータを、構成を
全く新しくして繰り返した。そのコーティング材料の粉
末特性を表５に示す。
Microtrac分析を用いて、平均粒子直径寸法は39.61ミ
クロンであることが認められた。
同じタイプの直径１インチ（2.5cm）ディスク基材の
内の２つに、再び例１と同じアンダーコートを被覆し
た。トーチパラメータは例１、サンプルＣの場合と同じ
であった。１つのサンプルに、表６に示す通りにトーチ
から基材へのスタンドオフ間隔をわずかに変えて被覆し
た。
熱試験する前の各々のサンプルの横断面を作った研磨
領域を光学顕微鏡を使用して検査した。コーティング密
度は、別々のサンプルに関して前の通りにして測定し
た。得られたデータを表７に示す。サンプルＤ及びＥの
コーティング特性は例１、サンプルＣに匹敵し得、かつ
コーティング全体にわたって均一に生成したマクロクラ
ックが再現可能に得られ得ることを示す。
表７に示す通りに、スタンドオフをわずかに近くして
被覆したサンプルＤは、わずかに大きい密度、１インチ
当りわずかに多い鉛直方向マクロクラックを得たが、ま
た鉛直方向マクロクラックに接続したわずかに長い水平
方向枝分れクラックを有していた。実際、サンプルＤ
は、伸びて２つの隣接する鉛直方向マクロクラックに接
触する水平方向枝分れクロックの例をいくつか有してい
た。
ディスク試験片を、熱サイクル試験を用い2000サイク
ルについて例１と同じに試験した。得られたデータを表
８に示す。
結果は、マクロクラックを生成する熱吹付条件下で造
ったこれらのサンプルについて、再び良好であった。こ
の極めて過酷な熱サイクル試験において、縁クラッキン
グが15％より少ない結果はいずれも優れていると考え
る。
熱サイクル試験においてサンプルＤについての結果は
良好であるが、サンプルＥ程には顕著で無い。表７は、
サンプルＤ及びＥが特性において極めて類似するが、サ
ンプルＤが、伸びて２つの隣接する鉛直方向マクロクラ
ックに接触する水平方向枝分れクラックを有する例を有
していたことを示す。この観察は、優れた耐熱疲労性を
得るために、水平方向クラックの度合いを減少させるこ
とが好ましいという結論に達する。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】イットリアによって部分的に安定にされた
    ジルコニアを含みかつ理論密度の88％より大きい密度を
    有する断熱層コーティングで被覆された基材であって、
    該コーティングは、基材界面からコーティング中に延在
    しかつ基材に対して垂直なコーティングの横断面は複数
    の鉛直方向クラックを暴露する複数の実質的に均一に分
    散された鉛直方向マクロクラックを含有し、該鉛直方向
    クラックの少なくとも70％は長さ少なくとも0.1mm（４
    ミル）を有するマクロクラックの形態であり、かつ該コ
    ーティングは、基材の表面に並行な線及び基材に対して
    垂直な面で測定して直線1cm当り８〜79（直線１インチ
    当り20〜200）の鉛直方向マクロクラックを有する基
    材。
  2. 【請求項２】前記コーティングが、基材の表面に並行な
    線及び基材に対して垂直な面で測定して直線1cm当り少
    なくとも30（直線１インチ当り少なくとも75）の鉛直方
    向マクロクラックを有する請求項１の被覆された基材。
  3. 【請求項３】前記コーティングが、基材の表面に並行な
    コーティング内に延在する水平方向マクロクラックを１
    つ又はそれ以上含有する請求項１の被覆された基材。
  4. 【請求項４】コーティングがイットリア６〜８重量％を
    含み、残りが実質的にジルコニアである請求項１の被覆
    された基材。
  5. 【請求項５】接着コーティングが基材と断熱層コーティ
    ングとの間に付着され、複数のマクロクラックが接着コ
    ーティング界面からコーティング中に延在し、該接着コ
    ーティングはクロム、アルミニウム、イットリウム並び
    にニッケル、コバルト及び鉄からなる群より選ぶ金属を
    含有する合金を含む請求項４の被覆された基材。
  6. 【請求項６】下記： ａ）ジルコニア−イットリウム粉末を基材に熱付着させ
    て基材上に付着した粉末の少なくとも２層を成したスプ
    ラットを有する単層を形成するに、後に付着させるスプ
    ラットの温度を前に付着させたスプラットの温度より高
    くし； ｂ）工程ａ）の単層を冷却して凝固させるに、該単層は
    理論密度の少なくとも88％の密度を有しかつ付着したス
    プラットの収縮によって、複数の鉛直方向クラックを単
    層において生成するようにし； ｃ）工程ａ）及びｂ）を少なくとも１回繰り返して各々
    の単層がスプラットを通る鉛直方向クラックを生じてい
    る総括被覆層を生成する； の工程を含み、 被覆層の各々の単層における鉛直方向クラックの少なく
    とも70％は隣接する単層における鉛直方向クラックと一
    列になって長さ少なくとも0.1mm（４ミル）を有する鉛
    直方向マクロクラックを複数の鉛直方向マクロクラック
    が基材界面から被覆層中に延在するように形成しかつ該
    被覆層は、基材の表面に並行な線及び基材に対して垂直
    な面で測定して直線1cm当り少なくとも８（直線１イン
    チ当り少なくとも20）の鉛直方向マクロクラックを有す
    る 良好な耐熱疲労性を有する断熱層コーティングで被覆さ
    れた基材の製造方法。
  7. 【請求項７】単層が少なくとも５層を成したスプラット
    を含む請求項６の方法。
  8. 【請求項８】基材が接着コーティングを含み、複数のマ
    クロクラックが接着コーティングと被覆された層との界
    面から被覆された層中に延在し、接着コーティングはク
    ロム、アルミニウム、イットリウム並びにニッケル、コ
    バルト及び鉄からなる群より選ぶ金属を含有する合金を
    含む請求項６の方法。
  9. 【請求項９】鉛直方向マクロクラックの長さが少なくと
    も0.2mm（４ミル）である請求項８の方法。
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