JP7842753B2

JP7842753B2 - 環境バリアコーティングのためのクリストバライト改質剤を含有するＳｉ系複合ボンドコート

Info

Publication number: JP7842753B2
Application number: JP2023527765A
Authority: JP
Inventors: チェン，ディエンイン
Original assignee: エリコンメテコ（ユーエス）インコーポレイテッド
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2026-04-08
Anticipated expiration: 2041-11-05
Also published as: JP2023551395A; EP4244198A4; EP4244198A1; WO2022103665A1; CA3192879A1; US20230339821A1

Description

本願は、２０２０年１１月１０日に出願された米国仮出願第６３／１１１，８８７号および２０２１年５月１０日に出願された米国仮出願第６３／１８６，４００号に基づく優先権を主張する。これらの出願の各々の開示の全体を本明細書に引用により援用する。

発明の背景
１．開示の分野
例としての実施形態は、Ｓｉ系セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ：ceramic matrix composite）上の、ＣＭＣを高温酸化環境において保護することができる環境バリアコーティング（ＥＢＣ：environmental barrier coating）のためのボンドコートに関する。特に、例としての実施形態は、ガスタービンエンジンにおける熱サイクル中の熱成長酸化物（ＴＧＯ：thermally grown oxide）相変態および亀裂発生を抑制するＴＧＯ改質剤を含有するシリコン系複合ボンドコートに関する。

２．背景情報
環境バリアコーティング（ＥＢＣ）は、Ｓｉ系セラミックマトリックス複合材料上に、ＣＭＣを酸化および水蒸気の攻撃から保護するために与えられてきた。現在のＥＢＣ構造は、Ｓｉボンドコートと、一般式ＲＥ_２ＳｉＯ_５（モノシリケート）およびＲＥ_２Ｓｉ_２Ｏ_７（ジシリケート）を有する希土類シリケート等の保護上層とで構成されている。Ｓｉボンドコートは、ガスタービンエンジン内で高温酸化環境に晒されると酸化して熱成長酸化物（ＴＧＯ）ＳｉＯ_２層を形成する。高温において、約２２０℃に冷却されると、シリカＴＧＯ相は安定した立方晶β－クリストバライト構造から正方晶α－クリストバライトへと一次変位型変態する。βからαへの変態は、ＴＧＯ層の微小亀裂を引き起こす約４．９％の体積減少を伴う。連続するサイクルの間、ＴＧＯ微小亀裂は、Ｓｉボンドコート表面に到達してその酸化速度を加速する、酸素および水蒸気等の酸化剤のための高速拡散経路を与える。熱サイクルを繰り返すと、ＴＧＯ層の急速成長および極度の亀裂発生挙動が生じる。ＴＧＯ層の急速成長は、トップコートとボンドコートとの間の界面体積増加を引き起こし、これがＥＢＣ系に面外引張応力を発生させる。引張応力がコーティングの結合強度を超えると破砕が発生することになる。したがって、熱成長したＳｉＯ_２酸化物の相変態および結果として生じる亀裂発生挙動を防止することが可能なボンドコートを有する新たなＥＢＣが、高耐性ＥＢＣ系に必要である。

概要
ＣＭＣを酸化および水蒸気の攻撃から保護するために、Ｓｉ系ＣＭＣ基板上にＥＢＣを堆積させることができる。高温ガスタービンエンジン環境ではＳｉボンドコートが酸化してＴＧＯＳｉＯ_２層を形成する。冷却時に、約２２０℃まで冷却すると、ＳｉＯ_２ＴＧＯは、βクリストバライトからαクリストバライトへと、一次変位型変態する。βからαへの変態は、ＴＧＯ層の微小亀裂を引き起こす約４．９％の体積減少を伴う。微小亀裂の結果、酸化物保護が失われ、急速なＴＧＯ成長が発生し、ＥＢＣが破砕する。

本開示のＣＭＣ基板上のＥＢＣのためのＳｉ酸化物複合ボンドコートは、ガスタービンエンジンにおける熱サイクル中のクリストバライトＴＧＯ亀裂発生を抑制するためにＴＧＯ改質剤を使用してＴＧＯ層をその場で改質することにより、ＣＭＣを酸化から保護する。したがって、本開示のＳｉ酸化物複合ボンドコートは、高温酸化環境において、ＣＭＣの部品寿命、たとえばエンジン部品寿命を大幅に改善することができ、したがってエンジン寿命を改善することができる。

「ＴＧＯ改質剤」は、希土類アルミネート、希土類酸化物を含む酸化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ムライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、アルカリ土類シリケート、スピネル相ＡＢ_２Ｏ_４（「Ａ」は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、またはＺｎのうちの少なくとも１つを表し、「Ｂ」は、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、またはＶのうちの少なくとも１つを表す）、およびこれらの混合物として定義される。

本開示の例としての実施形態は、Ｓｉ系ＣＭＣ上のボンドコートおよび複合粉末製造方法に関する。例としての実施形態において、ボンドコート複合材料は、Ｓｉと、少なくとも１つの希土類酸化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ムライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、アルカリ土類シリケート、スピネル相ＡＢ_２Ｏ_４（「Ａ」は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、またはＺｎのうちの少なくとも１つを表し、「Ｂ」は、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、またはＶのうちの少なくとも１つを表す）、およびこれらの組み合わせを含む少なくとも１つの酸化物とで構成される。例としての実施形態において、ボンドコート複合材料中のＳｉの濃度は、５０モル％～９９．９モル％の範囲である。

Ｓｉ系複合材料内の混合酸化物として、２価カチオンを有する少なくとも１つの酸化物と、３価カチオンを有する少なくとも１つの酸化物とを混合することが、好ましい。実施形態の例において、ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｒＯ－Ａｌ_２Ｏ_３、およびＢａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３混合物を選択することが好ましい。実施形態の例において、Ｓｉ系複合材料は、ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３比が０．１～１の範囲であるＳｉ－ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料であり、Ｓｉ－ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料中の混合酸化物の濃度は、１～１０モル％の範囲である。別の実施形態の例において、Ｓｉ系複合材料は、ＳｒＯ／Ａｌ_２Ｏ_３比が０．１～１の範囲であるＳｉ－ＳｒＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料であり、Ｓｉ－ＳｒＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料中の混合酸化物の濃度は、１～１０モル％の範囲である。別の実施形態の例において、Ｓｉ系複合材料は、ＢａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３比が０．１～１の範囲であるＳｉ－ＢａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料であり、Ｓｉ－ＢａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料中の混合酸化物の濃度は、１～１０モル％の範囲である。

Ｓｉ系複合材料中の酸化物濃度は、０．０１モル％～５０モル％の範囲である。好ましくは、酸化物濃度は０．１モル％～２０モル％の範囲である。より好ましくは、酸化物濃度は１モル％～１０モル％の範囲である。好ましくは、Ｓｉ－酸化物複合ボンドコートにホウ素は含まれない。高温でのＴＧＯ成長中、Ｓｉ系ボンドコート中の酸化物のカチオンが、拡散し、β－クリストバライトＳｉＯ_２ＴＧＯ構造に取り込まれ、これが、β－クリストバライト相を安定にし、冷却中のその相変態を防止する。このためＴＧＯ亀裂発生挙動は生じない。

実施形態において、酸化物は、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＲａＯ、およびこれらの組み合わせを含む、アルカリ土類酸化物である。他の実施形態において、酸化物は、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＳｉＯ_２を含むアルカリ土類シリケートである。実施形態において、酸化物は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、およびＣｓ_２Ｏを含む、アルカリ金属酸化物である。他の実施形態において、酸化物は、Ｒｂ_６Ｏ、Ｒｂ_９Ｏ_２、ＣｓＯ、ＣＳ_３Ｏ、ＣＳ_４Ｏ、Ｃｓ_７Ｏ、ＣＳ_３Ｏ_２、ＣＳ_７Ｏ_２、ＣＳ_１１Ｏ_３、Ｃｓ_１１ＲｂＯ_３、Ｃｓ_１１Ｒｂ_２Ｏ_３、Ｃｓ_１１Ｒｂ_３Ｏ_３を含む、アルカリ金属亜酸化物である。実施形態において、酸化物は、Ｌｉ_２Ｏ_２、Ｎａ_２Ｏ_２、Ｋ_２Ｏ_２、Ｒｂ_２Ｏ_２、およびＣｓ_２Ｏ_２を含む、アルカリ金属過酸化物である。実施形態の例において、酸化物は、ＬｉＯ_２、ＮａＯ_２、ＫＯ_２、ＲｂＯ_２、およびＣｓＯ_２を含む、アルカリ金属超酸化物である。他の実施形態において、酸化物は、ＬｉＯ_３、ＮａＯ_３、ＫＯ_３、ＲｂＯ_３、およびＣｓＯ_３を含む、アルカリ金属オゾン化物である。

好ましい実施形態において、酸化物は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、およびこれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの希土類酸化物である。

別の例において、ボンドコート複合材料は、Ｓｉと、ＲＥ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、ＲＥＡｌＯ_３、ＲＥ_４Ａｌ_２Ｏ_９、およびこれらの組み合わせを含む少なくとも１つの希土類アルミネートとからなり、ＲＥは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、およびこれらの組み合わせを含む少なくとも１つの希土類酸化物を表す。

Ｓｉ系複合材料を調製するには、Ｓｉ系複合材料における、少なくとも１つの希土類アルミネートと少なくとも１つの希土類酸化物とを混合することが好ましい。実施形態の例において、Ｙ_２Ｏ_３－Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２混合物またはＹｂ_２Ｏ_３－Ｙｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２を選択することが好ましい。Ｓｉ複合材料中の混合酸化物の濃度は、０．０１モル％～５０モル％の範囲であり、好ましくは０．１モル％～２０モル％の範囲であり、より好ましくは１モル％～１０モル％の範囲である。

実施形態の例において、Ｓｉ系複合材料中の希土類酸化物の濃度は、０．０１モル％～５０モル％の範囲である。好ましくは、希土類酸化物の濃度は、０．１モル％～２０モル％の範囲である。より好ましくは、希土類酸化物の濃度は、１モル％～１０モル％の範囲である。好ましくは、Ｓｉ－酸化物複合ボンドコートにホウ素は含まれない。高温でのＴＧＯ成長中、Ｓｉ系ボンドコート中の希土類酸化物のカチオンが、拡散し、β－クリストバライトＳｉＯ_２ＴＧＯ構造に取り込まれ、これがβ－クリストバライト相を安定にし、冷却中のその相変態を防止する。このためＴＧＯ亀裂発生挙動は生じない。

実施形態の例において、Ｓｉ系複合材料中の希土類アルミネートは０．０１モル％～５０モル％の範囲である。好ましくは、希土類アルミネートの濃度は０．１モル％～２０モル％の範囲である。より好ましくは、希土類アルミネートの濃度は、１モル％～１０モル％の範囲である。好ましくは、Ｓｉ－酸化物複合ボンドコートにはホウ素は含まれない。高温でのＴＧＯ成長中、Ｓｉ系ボンドコート中の希土類アルミネートのカチオンが、拡散し、β－クリストバライトＳｉＯ_２ＴＧＯ構造に取り込まれ、これが、β－クリストバライト相を安定にし、冷却中のその相変態を防止する。このためＴＧＯ亀裂発生挙動は生じない。

本開示のＳｉ－酸化物複合ボンドコートは、冷却中のＴＧＯ層の立方晶から正方晶へのクリストバライト相変態を抑制することができる。加えて、Ｓｉ－酸化物複合ボンドコートは、高温酸化環境におけるＴＧＯ層の亀裂発生を抑制することができる。したがって、Ｓｉ－酸化物複合ボンドコートは、高温酸化環境において、ＣＭＣの部品寿命、たとえばエンジン部品寿命を、大幅に改善することができ、したがってエンジン寿命を改善する。

以下の詳細な説明では、本開示の好ましい実施形態の非限定的な例として、記載されている複数の図面を参照しつつ、本開示をさらに説明する。

各種実施形態に係る、Ｓｉ系複合ボンドコートを有する多層コーティング構造を示す図である。従来技術に係る、従来のＳｉボンドコートを用いた蒸気試験後のＥＢＣ微細構造の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。各種実施形態の例に係る、Ｓｉ－酸化物複合ボンドコートを用いた蒸気試験後のＥＢＣ微細構造の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。

詳細な説明
図１は、各種実施形態に係る、Ｓｉ系複合ボンドコート１３０を有する多層コーティング構造１００を示す。図１において、多層コーティング構造１００は、Ｓｉ系ＣＭＣ基板１４０上のＳｉ系複合ボンドコート１３０と、Ｓｉ系複合ボンドコート１３０の上に堆積させた高密度気密Ｙｂ_２Ｓｉ_２Ｏ_７中間層１２０と、高密度気密Ｙｂ_２Ｓｉ_２Ｏ_７中間層１２０の上に堆積させた耐カルシウム－マグネシウム－アルミノシリケート（ＣＭＡＳ）トップコート１１０とを含む。

図２は、従来技術に係る、Ｙｂ_２Ｓｉ_２Ｏ_７保護最上層、Ｓｉボンドコート、およびＴＧＯ層を有する、ＥＢＣ微細構造のＳＥＭ画像を示す。図２において、ＥＢＣ微細構造は、１３１６℃で２１５時間の蒸気試験を実施した後の、ＴＧＯ層の鉛直方向の亀裂、および、トップコート層とＴＧＯ層との界面間の水平方向の亀裂を示す。冷却すると、ＳｉＯ_２ＴＧＯ層には、その立方相から正方相への相変態中に大幅な体積の減少が発生し、これが、重大なＴＧＯ微小亀裂、酸化保護特性の喪失、およびＥＢＣの早期破砕をもたらした。

図３は、本開示の一例に係る、Ｙｂ_２Ｓｉ_２Ｏ_７保護最上層とＳｉ－５モル％のＡｌ_２Ｏ_３を含むボンドコートとＴＧＯ層とを有するＥＢＣ微細構造の、ＳＥＭ画像を示す。図３において、ＥＢＣ微細構造は、１３１６℃で２１５時間の蒸気試験を実施した後の、ＴＧＯ層、またはトップコート層とＴＧＯ層との界面に亀裂が形成されていないことから立証される、改善されたＥＢＣ耐性を示す。

Ｓｉ酸化物粉末は、ブレンド、凝集、プラズマ高密度化、ならびに溶融および破砕プロセスによって製造することができる。Ｓｉ－酸化物ボンドコーティングは、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ：Air Plasma Spray）、高速酸素燃料（ＨＶＯＦ：High Velocity Oxy-Fuel）、低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ：Low Pressure Plasma Spray）、プラズマ溶射－物理蒸着（ＰＳ－ＰＶＤ：Plasma Spray-Physical Vapor Deposition）、化学蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、物理蒸着（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）、電子線－物理蒸着（ＥＢ－ＰＶＤ：Electron Beam-Physical Vapor Deposition）、懸濁液／溶液プラズマ溶射（ＳＰＳ：Suspension/Solution Plasma Spray）、懸濁液／溶液ＨＶＯＦ（Ｓ－ＨＶＯＦ）、およびスラリープロセスにより、堆積させることができる。

さらに、少なくとも、本発明は、たとえば単純さまたは効率のために、特定の具体例としての実施形態の開示から発明をなして使用することを可能にする態様で、本明細書に開示されているので、本発明は、本明細書に具体的に開示されない任意の追加の要素または追加の構造が存在しない状態で、実施することができる。

なお、上記例は、単に説明を目的として提供され、決して本発明を限定するものとして解釈されてはならない。本発明を具体例としての実施形態を参照しながら説明したが、本明細書で使用されている単語は限定の単語ではなく説明および例示の単語であることを理解されたい。変更が、本発明の態様の範囲および精神から逸脱することなく、現在記載されている、および補正後の、添付の請求項の範囲の中で、行われてもよい。本発明を、特定の手段、材料および実施形態を参照しながら本明細書で説明してきたが、本発明は、本明細書に開示されている詳細事項に限定されることを意図しておらず、むしろ、本発明は、たとえば添付の請求項の範囲の中の、すべての機能的に等価の構造、方法および使用に拡張される。

Claims

Ｓｉ系セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）上の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造であって、
前記環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造は、
Ｓｉ系複合ボンドコートと、
前記Ｓｉ系複合ボンドコート上のクリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層と、
前記クリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層上の希土類シリケート保護上層と、を備え、
前記Ｓｉ系複合ボンドコートは、
５０モル％～９９．９モル％の濃度範囲のＳｉと、
ガスタービンエンジンにおける熱サイクル中の前記クリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層の亀裂発生を抑制する熱成長酸化物（ＴＧＯ）改質剤と、を含み、
前記熱成長酸化物（ＴＧＯ）改質剤は、
Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３とアルカリ金属酸化物との組み合わせ、Ａｌ_２Ｏ_３とアルカリ土類酸化物との組み合わせ、スピネル相ＡＢ_２Ｏ_４、およびＡｌ_２Ｏ_３とスピネル相ＡＢ_２Ｏ_４との組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの酸化物とを含み、
Ａは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、またはＺｎのうちの少なくとも１つを表し、Ｂは、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、またはＶのうちの少なくとも１つを表し、
前記クリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層は、β－クリストバライトＳｉＯ _２と、前記少なくとも１つの酸化物のカチオンとを含む、
環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記少なくとも１つの酸化物は、２価カチオンを有する少なくとも１つの第１酸化物と、３価カチオンを有する少なくとも１つの第２酸化物とを混合することによって得られる混合酸化物を含む、請求項１に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記Ｓｉ系複合ボンドコートは、ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３比が０．１～１の範囲であるＳｉ－ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料であり、前記Ｓｉ－ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料中の前記混合酸化物は、１モル％～１０モル％の範囲である、請求項２に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記Ｓｉ系複合ボンドコートは、ＳｒＯ／Ａｌ_２Ｏ_３比が０．１～１の範囲であるＳｉ－ＳｒＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料であり、前記Ｓｉ－ＳｒＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料中の前記混合酸化物は、１モル％～１０モル％の範囲である、請求項２に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記Ｓｉ系複合ボンドコートは、ＢａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３比が０．１～１の範囲であるＳｉ－ＢａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料であり、前記Ｓｉ－ＢａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３複合材料中の前記混合酸化物は、１モル％～１０モル％の範囲である、請求項２に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
Ｓｉ系セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）上の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造であって、
前記環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造は、
Ｓｉ系複合ボンドコートと、
前記Ｓｉ系複合ボンドコート上のクリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層と、
前記ＴＧＯ層上の希土類シリケート保護上層と、を備え、
前記Ｓｉ系複合ボンドコートは、
５０モル％～９９．９モル％の濃度範囲のＳｉと、
ガスタービンエンジンにおける熱サイクル中の前記クリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層の亀裂発生を抑制する熱成長酸化物（ＴＧＯ）改質剤と、を含み、
前記熱成長酸化物（ＴＧＯ）改質剤は、
少なくとも１つの希土類アルミネートと、
Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３とアルカリ金属酸化物との組み合わせ、Ａｌ_２Ｏ_３とアルカリ土類酸化物との組み合わせ、スピネル相ＡＢ_２Ｏ_４、およびＡｌ_２Ｏ_３とスピネル相ＡＢ_２Ｏ_４との組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの酸化物とを含み、
Ａは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、またはＺｎのうちの少なくとも１つを表し、Ｂは、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、またはＶのうちの少なくとも１つを表し、
前記クリストバライト熱成長酸化物（ＴＧＯ）層は、β－クリストバライトＳｉＯ _２と、前記少なくとも１つの希土類アルミネートのカチオンまたは前記少なくとも１つの酸化物のカチオンとを含む、
環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造を製造するのに用いられるＳｉ系複合ボンドコートを調製する方法であって、前記方法は、
少なくとも１つの希土類アルミネートと少なくとも１つの酸化物とを組み合わせるステップを含み、前記少なくとも１つの酸化物は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３とアルカリ金属酸化物との組み合わせ、Ａｌ_２Ｏ_３とアルカリ土類酸化物との組み合わせ、スピネル相ＡＢ_２Ｏ_４、およびＡｌ_２Ｏ_３とスピネル相ＡＢ_２Ｏ_４との組み合わせからなる群より選択され、
Ａは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、またはＺｎのうちの少なくとも１つを表し、Ｂは、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、またはＶのうちの少なくとも１つを表す、方法。
前記少なくとも１つの希土類アルミネートの濃度が０．０１モル％～５０モル％の範囲である、請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記少なくとも１つの希土類アルミネートの濃度が０．１モル％～２０モル％の範囲である、請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記少なくとも１つの希土類アルミネートの濃度が１モル％～１０モル％の範囲である、請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記少なくとも１つの希土類アルミネートと前記少なくとも１つの酸化物との組み合わせの濃度が０．０１モル％～５０モル％の範囲である、請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記少なくとも１つの希土類アルミネートと前記少なくとも１つの酸化物との組み合わせの濃度が０．１モル％～２０モル％の範囲である、請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
前記少なくとも１つの希土類アルミネートと前記少なくとも１つの酸化物との組み合わせの濃度が１モル％～１０モル％の範囲である、請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。
Ｓｉ系ＣＭＣ上に請求項１に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造を与える方法であって、前記方法は、
前記Ｓｉ系ＣＭＣ上に請求項１に記載のＳｉ系複合ボンドコートを堆積させるステップを含む、方法。
前記堆積させるステップは、化学蒸着プロセス、物理蒸着プロセス、大気プラズマ溶射（ＡＰＳ）、スラリープロセス、懸濁液／溶液プラズマ溶射（ＳＰＳ）、低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）、高速酸素燃料（ＨＶＯＦ）、またはエアロゾル堆積プロセスによって行われる、請求項１４に記載の方法。
ガスタービンエンジンにおける熱サイクル中の請求項１または請求項６に記載の環境バリアコーティング（ＥＢＣ）構造。