JPH11267818A - コ―ティングされた鋳造部品 - Google Patents

コ―ティングされた鋳造部品

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JPH11267818A JP11016871A JP1687199A JPH11267818A JP H11267818 A JPH11267818 A JP H11267818A JP 11016871 A JP11016871 A JP 11016871A JP 1687199 A JP1687199 A JP 1687199A JP H11267818 A JPH11267818 A JP H11267818A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造部品にコーティングされる皮膜の熱膨張
率と該鋳造部品の熱膨張率とが大きく異なる場合におい
ても皮膜が剥離しないように固着されるような手段を備
えたコーティングされた鋳造部品を提供する。 【解決手段】 鋳造部品（１）は第１の材料にて形成さ
れた基体（２）と少なくとも１種類の第２の材料にて施
されるコーティングとを含む。第２の材料は前記基体の
表面（２０）上に該基体と共に鋳込まれる骨格構造
（３）に対してコーティングされ、覆い（４）あるいは
被覆層（４２）を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１の材料にて形
成された基体と少なくとも１種類の第２の材料にて形成
される皮膜とを含むコーティングされた鋳造部品、該鋳
造部品の使用法、及び該鋳造部品の一使用例としてのタ
ービンのブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンや航空機のエンジンの効率
を高めるためにはタービンのブレードとハウジングとの
間の間隙が非常に小さいことが重要であるが、過酷な作
動条件の下ではブレードの先端とハウジングの内面との
間において摩耗が生じる場合がある。このためハウジン
グの表面の皮膜として「アブレーダブル皮膜」が開発さ
れてきた。摩耗が生じる場合、ブレードの先端によりア
ブレーダブル皮膜から微細な粒子が遊離し、ブレードの
先端が傷付くことがない。アブレーダブル皮膜は主とし
てセラミック粒子を溶射することにより製造される
（「ＨＶＦＳ」（高速フレーム溶射）や「ＡＰＳ」（雰
囲気プラズマ溶射）など）。セラミック皮膜の熱膨張率
は、コーティングが施される金属基体の熱膨張率と比較
して大幅に小さいことが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、動作温度は
高温であるため、皮膜の剥離を防止するための適当な中
間層（結着層）が設けられなければならない。
【０００４】同様な問題はガスタービンの燃焼室の空気
取り入れ部やガイドブレードにおいても存在する。ここ
ではセラミック材料から形成された熱絶縁皮膜が被覆さ
れる面に対して適切に固着される必要がある。
【０００５】セラミックの厚い皮膜は、予め結着コーテ
ィングが施されている場合にのみ基体に固着する。こう
した結着皮膜は酸化され得る成分を含む場合がある。酸
化ジルコニウムのセラミック皮膜は高温状態において酸
素イオンに対して透過性を有する。したがって結着皮膜
が酸化され、体積の増加が伴う場合には皮膜の剥離につ
ながる。
【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、鋳造部品に
対してコーティングされる皮膜の熱膨張係数と該鋳造部
品の熱膨張係数とが大幅に異なる場合においても、コー
ティングされる基体に対して皮膜を固着させる手段を含
む、コーティングされた鋳造部品を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の鋳造部品は特殊な構造を有する。
すなわち本発明に基づく鋳造部品の本体は、大きな厚み
を有するセラミック皮膜のコーティングを可能にするた
めの基体を提供する。この基体は、熱膨張に対して耐久
性を有し、かつセラミック皮膜を固定する。
【０００８】同鋳造部品は第１の材料により形成される
基体と、少なくとも１種類の第２の材料にて施されるコ
ーティングを有する。第２の材料は基体の表面上に基体
と共に鋳込まれる骨格構造に対してコーティングされ、
覆いあるいは被覆層を形成する。
【０００９】請求項２及び３の発明は特殊なコーティン
グに関するものである。請求項４乃至７の発明はコーテ
ィングが施される表面が湾曲しているような場合に特に
有利である形状に関するものである。請求項８の発明
は、流動発生装置の駆動軸のシールに用いられるラビリ
ンスシールとして適当に使用することが可能な浮き彫り
状の表面構造に関するものである。請求項９の発明は多
様な装置における機能要素として本発明に基づくコーテ
ィングを使用することに関するものである。請求項１０
の発明はタービンブレードに関するものであり本発明に
基づく鋳造部品の更なる一例である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。本発明に基づく鋳造部品は精密
鋳造技術を用いることにより製造される。精密鋳造技術
においては、例えば蝋により鋳造部品の模型を作製する
ことにより形成される鋳型を焼成してセラミック製の鋳
型を作製する。この技術においては基体の蝋模型上に、
やはり蝋にて形成された骨格構造が形成される場合があ
る。この骨格構造の模型は、開放気孔性のプラスチック
フォームにて形成することも可能であり、プラスチック
フォームの壁部分は蝋により大きな厚みを有するように
形成される。図１にはそうした構成の一例が示されてお
り、立体的なネットワーク状の形状を有する骨格構造３
が鋳造部品１の基体２に対して用いられている。網３１
を有する骨格構造３は、柱状部３０により基体２の表面
２０に連結されている。この鋳型は鋳造が行われる際
に、溶融金属が柱状部３０の空洞を通じて網３１の空洞
に流入するように構成されている。
【００１１】図２に示される骨格構造３においては、平
面的なネットワーク状に形成された第２の網３１が柱状
部３０上に配置されている。柱状部３０はネットワーク
５を構成する三角形５０の頂点５１及び５１’上に配置
される。任意の頂点５１とその隣の頂点５１’との間の
距離はほぼ等しい。１個の柱状部３０から３方向に網３
１が分岐する。基体２の上方で、小円５２が付された三
角形の上にあたる位置にある合流点３２において３本の
網３１が合流する（これは骨格構造３の内側の領域に対
してのみ当てはまり、外側の境界領域に対しては当ては
まらない。境界領域においては網３１は１個の柱状部か
ら２方向に分岐し合流点３２はない）。図に示されるよ
うに一辺を共有する任意の２個の三角形の内、一方のみ
が小円を付された三角形である。すなわち、一辺を共有
する任意の一対の三角形に対して１個のみの合流点３２
が存在する。
【００１２】柱状部３０と合流点３２との間において網
３１は直線状に形成されていても湾曲して形成されてい
てもよい。図に示された骨格構造３は、網３１によって
形成される、ほぼ六角形の網目を有するネットワークを
有する。曲面２０が平面からそれほど懸隔していなけれ
ば、曲面２０に対して骨格構造３の蝋模型を適当に用い
得る。曲率が大きい場合、蝋模型の表面を部分的に切り
取ることも可能である。図３には、半球を適切に覆うこ
とが可能な平面状蝋模型３’が示されている（下側から
見た場合の半分の部分６のみが示されている）。網目の
ない部分６０が設けられていることにより球形状をほぼ
均一に覆うことが可能である。図３に示されるように、
境界領域においては１個の柱状部３０’から２本の網３
１及び３１’のみが分岐し、網３１’は隣に位置する柱
状部３０’’に合流点３２を介さずに直接連結する。
【００１３】互いに隣り合う頂点５１と頂点５１’との
間の距離（図２参照）は通常約２〜５ミリの大きさであ
る。基体２から網３１までの距離の大きさは約１ミリで
ある。
【００１４】六角形の網目の場合においてはネットワー
ク５の個々の交点５５は６個の三角形の共通の頂点とな
っている。しかし例えば交点５５（図３参照）のように
５個の三角形が交わるような構成も考えられる。
【００１５】六角形の網目の替わりに四角形または三角
形の網目からなる構成も可能である。しかしこうした別
の形状の網目は曲面を覆ううえで六角形の網目ほどには
適切ではない。これは特に三角形の網目の場合に明らか
である。図２には六角形の網目が部分斜視図にて示され
ており図４にはこの網目の一般的な実施形態が示されて
いる。図３と同様、図４も基体２（図１参照）の側から
眺めた図であり、柱状部３０は断面にて示されている。
この網は１個の六角形の網目の約１５〜３０％の大きさ
の幅を有する。
【００１６】本発明に基づけば基体２（図５参照）は溶
射技術を用いて製造することが可能な覆い４を有する。
覆いの形成は鋳造部品１に溶射が施される際に鋳造部品
に対して噴射ジェットが噴射される角度４３に応じて変
化する。この角度が小さい場合、骨格構造に応じて柱状
部３０の間において大きな空洞２１が形成される。鋳造
部品１が表面２０に対して直交する回転軸２４を中心と
して回転する間にコーティングが施される場合、皮膜４
２が均一に積層されながら形成される。皮膜４２は鎖線
４４にて示されている。基体２の覆い４は最終的には３
つの領域から構成される。すなわち、骨格構造３の柱状
部３０及び空洞２１を含む領域４０、網３１の網目、コ
ーティング材料、空洞を含む領域４１、及び実際の皮膜
であり、中間の領域４１に対して固定される領域４２で
ある。領域４０は覆い４の基部となる領域であり、領域
４１は固定を行うための領域であり、領域４２は皮膜で
ある。
【００１７】図６に示される覆い４の形成工程において
は、噴射ジェットの角度４３は表面２０に対して垂直に
取られている。この時、骨格構造３が覆い４の皮膜形成
に対して基体となるため、隆起部４５と陥入部４６とを
有する浮き彫り状の表面が形成される。この種の表面構
造は適切に形成されればラビリンスシールのような、流
動発生装置における駆動軸のシールとして用いることが
可能である。図５及び図６に示された覆いは極端な２つ
の例を示している。骨格構造３を適切に形成し噴射ジェ
ットの噴射角度を適当に取ることにより、ほぼ平面状の
表面を有し、目立った空洞を有さないコーティングを施
すことも可能である。
【００１８】コーティング材料として異なる材料を使用
することも可能である。したがって、セラミック粒子に
金属粒子を添加し、これを最初に骨格構造に対して使用
することで「サーメット」を形成するという有利な構成
も考えられる。これにより金属の基体とセラミックの皮
膜との間において遷移状態の層が形成される。
【００１９】図７には、本発明に基づく鋳造部品として
形成されたタービンブレード７が示されている。骨格構
造に対して固定されたコーティング７１及び７０がそれ
ぞれブレードの先端部とブレードの基端部領域に施され
ている。ブレードの先端のコーティング７１は、ブレー
ドの先端がアブレーダブル皮膜に接触した場合に損耗す
ることを防止するための防護皮膜として機能する。基端
部領域のコーティング７０は熱絶縁材として施されてい
る。すなわちコーティング７０により、ブレードが取り
付けられているホイールへの熱の流入量が減少する。コ
ーティング７０においては図５に示されるような空洞を
有するコーティングが殊に有利である。
【００２０】高温の作動温度条件において酸化されない
合金が基体として有利に使用される。これにより酸化さ
れ得る中間皮膜層の場合に見られる、ここまでで考察し
たような問題点は解消される。
【００２１】
【発明の効果】本発明に基づくコーティングされた鋳造
部品の使用により、タービンブレードのような鋳造部品
の熱膨張率と、これに対してコーティングされるセラミ
ックなどの皮膜の熱膨張率とが大幅に異なる場合におい
て皮膜の剥離が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 骨格構造が立体的なネットワークとして形成
された本発明に基づく鋳造部品の、コーティングが施さ
れていない状態を示す部分斜視図。
【図２】 ほぼ平面状の骨格構造を示す部分斜視図。
【図３】 精密鋳造法を用いて骨格構造の製造を行うた
めの蝋鋳型の一部を示す概略図。
【図４】 骨格構造の一般的な六角形のネットワークを
示す概略図。
【図５】 皮膜中に空洞が形成されている本発明に基づ
く鋳型の断面図。
【図６】 骨格構造が浮き彫り状の表面構造に対する基
体を構成している本発明に基づく鋳型の断面図。
【図７】 先端部と基端部領域において本発明に基づく
コーティングが施されたタービンブレードを示す斜視
図。
【符号の説明】
１…鋳造部品、２…基体、３…骨格構造、４…覆い、５
…ネットワーク、７…タービンブレード、２０…基体表
面、３０…柱状部、３１…網、３２…合流点、３５…網
目、４５…表面の浮き彫り状構造の隆起部、４６…表面
の浮き彫り状構造の陥入部、５０…三角形、５１…三角
形の頂点、５１’…別の三角形の頂点、７０…タービン
ブレードの基端部のコーティング、７１…タービンブレ
ードの先端部のコーティング。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の材料にて形成された基体（２）と
    少なくとも１種類の第２の材料にて形成される皮膜とを
    含む鋳造部品（１）において、 骨格構造（３）であって、前記基体の表面（２０）上に
    共に鋳込まれ、これに対して第２の材料がコーティング
    されることにより覆い（４）あるいは被覆層（４２）が
    形成される前記骨格構造（３）を備えることを特徴とす
    る鋳造部品（１）。
  2. 【請求項２】 前記第１の材料は精密鋳造技術を使用し
    て形成された合金であることと、特にセラミックである
    第２の材料は溶射技術を用いてコーティングされること
    とを特徴とする請求項１に記載の鋳造部品。
  3. 【請求項３】 前記基体（２）の直上に位置する骨格構
    造（３）の基部領域（４０）において前記コーティング
    材料によって充填されない空間が形成されることを特徴
    とする請求項１または２に記載の鋳造部品。
  4. 【請求項４】 前記骨格構造（３）は、多数の柱状部
    （３０）により前記基体（２）に連結されるほぼ平面的
    な網目あるいは立体的なネットワークとして形成される
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
    の鋳造部品。
  5. 【請求項５】 前記柱状部（３０）は三角形にて構成さ
    れるネットワーク（５）の頂点（５１，５１’）に配置
    されることと、該頂点（５１）の大多数に対し、該頂点
    （５１）と隣り合う頂点（５１’）との間の距離がほぼ
    等しい大きさであることと、柱状部（３０）上で、前記
    基体（２）の表面（２０）から一定の距離にある位置に
    平面的な網（３１）の網目が配置され、隣り合う頂点の
    間の距離は約２〜５ミリメートルの大きさであり、基体
    と網との間の距離の大きさは約１ミリメートルの大きさ
    であることとを特徴とする請求項４に記載の鋳造部品。
  6. 【請求項６】 例外的な場合を除いて、１個の柱状部か
    ら３本の網（３１）が分岐し、基体（２）の上方に位置
    する合流点（３２）にて３本の網が合流し、任意の隣り
    合う１対の三角形（５０）に対し丁度１個の該合流点
    （３２）が対応することが可能であることを特徴とする
    請求項５に記載の鋳造部品。
  7. 【請求項７】 前記網（３１）により六角形の網目（３
    ５）が形成され、該網の幅は該六角形の網目（３５）の
    平均径の約１５〜３０％の大きさの幅を有することを特
    徴とする請求項６に記載の鋳造部品。
  8. 【請求項８】 前記骨格構造（３）が前記覆い（４）の
    浮き彫り状の表面構造（４５，４６）の支持部を形成す
    ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記
    載の鋳造部品。
  9. 【請求項９】 前記被覆層は、例えば燃焼室において使
    用される場合には熱絶縁材として機能し、例えば流動発
    生装置の駆動軸において使用される場合にはラビリンス
    シールとして機能するような装置における、請求項１乃
    至８のいずれか１項に記載の鋳造部品の壁部分としての
    使用法。
  10. 【請求項１０】 前記骨格構造（３）に対して固定さ
    れ、ブレードの先端及びブレードの基端領域の少なくと
    もいずれか一方に対して施されるコーティング（７０，
    ７１）を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記
    載の鋳造部品（１）として製造されるタービンブレード
    （７）。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001234707A (ja) * 1999-12-20 2001-08-31 Sulzer Metco Ag 流体機械でアブレイダブル被膜として使用される表面形状を付形された表面
JP2005179779A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Sulzer Metco (Us) Inc セラミックアブレイダブルを有するフロー装置
JP2015040861A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 株式会社エビスサンプル サンプル品の製造方法及び型の製造方法

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19945581B4 (de) 1999-09-23 2014-04-03 Alstom Technology Ltd. Turbomaschine
DE10117128A1 (de) * 2001-04-06 2002-10-10 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zur Herstellung von Verbundaufbauten zwischen metallischen und nichtmetallischen Materialien
DE10117127B4 (de) * 2001-04-06 2009-12-31 Alstom Technology Ltd. Verbundaufbau zwischen metallischen und nichtmetallischen Materialien
WO2003010419A1 (de) * 2001-07-23 2003-02-06 Alstom Technology Ltd Vorrichtung zur dichtspaltreduzierung zwischen bewegten und stationären komponenten innerhalb einer strömungsmaschine
US20050003172A1 (en) * 2002-12-17 2005-01-06 General Electric Company 7FAstage 1 abradable coatings and method for making same
DE10357180A1 (de) * 2003-12-08 2005-06-30 Alstom Technology Ltd Verbundaufbau zwischen metallischen und nichtmetallischen Materialien
US7785076B2 (en) * 2005-08-30 2010-08-31 Siemens Energy, Inc. Refractory component with ceramic matrix composite skeleton
US7504157B2 (en) * 2005-11-02 2009-03-17 H.C. Starck Gmbh Strontium titanium oxides and abradable coatings made therefrom
EP1808507A1 (de) * 2006-01-16 2007-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Bauteil mit Beschichtung und Verfahren zum Herstellen einer Beschichtung
US20080290138A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 David Myron Lineman Method for bonding refractory ceramic and metal
US8211524B1 (en) 2008-04-24 2012-07-03 Siemens Energy, Inc. CMC anchor for attaching a ceramic thermal barrier to metal
US8727831B2 (en) * 2008-06-17 2014-05-20 General Electric Company Method and system for machining a profile pattern in ceramic coating
US20100047512A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Morrison Jay A Methodology and tooling arrangements for strengthening a surface bond in a hybrid ceramic matrix composite structure
US20100047526A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Merrill Gary B Subsurface inclusions of spheroids and methodology for strengthening a surface bond in a hybrid ceramic matrix composite structure
US7704596B2 (en) 2008-09-23 2010-04-27 Siemens Energy, Inc. Subsurface inclusion of fugitive objects and methodology for strengthening a surface bond in a hybrid ceramic matrix composite structure
US9194243B2 (en) * 2009-07-17 2015-11-24 Rolls-Royce Corporation Substrate features for mitigating stress
IT1396362B1 (it) 2009-10-30 2012-11-19 Nuovo Pignone Spa Macchina con righe in rilievo che possono essere abrase e metodo.
US8506243B2 (en) * 2009-11-19 2013-08-13 United Technologies Corporation Segmented thermally insulating coating
US9713912B2 (en) 2010-01-11 2017-07-25 Rolls-Royce Corporation Features for mitigating thermal or mechanical stress on an environmental barrier coating
US9022743B2 (en) 2011-11-30 2015-05-05 United Technologies Corporation Segmented thermally insulating coating
WO2014144152A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Rolls-Royce Corporation Improved coating interface
US8939705B1 (en) 2014-02-25 2015-01-27 Siemens Energy, Inc. Turbine abradable layer with progressive wear zone multi depth grooves
US8939706B1 (en) 2014-02-25 2015-01-27 Siemens Energy, Inc. Turbine abradable layer with progressive wear zone having a frangible or pixelated nib surface
WO2016133582A1 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Turbine shroud with abradable layer having dimpled forward zone
US9243511B2 (en) 2014-02-25 2016-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Turbine abradable layer with zig zag groove pattern
WO2016133987A2 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Forming cooling passages in combustion turbine superalloy castings
US8939707B1 (en) 2014-02-25 2015-01-27 Siemens Energy, Inc. Turbine abradable layer with progressive wear zone terraced ridges
US9249680B2 (en) 2014-02-25 2016-02-02 Siemens Energy, Inc. Turbine abradable layer with asymmetric ridges or grooves
US8939716B1 (en) 2014-02-25 2015-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Turbine abradable layer with nested loop groove pattern
WO2015130519A1 (en) 2014-02-25 2015-09-03 Siemens Aktiengesellschaft Turbine abradable layer with airflow directing pixelated surface feature patterns
US9151175B2 (en) 2014-02-25 2015-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Turbine abradable layer with progressive wear zone multi level ridge arrays
US10174481B2 (en) 2014-08-26 2019-01-08 Cnh Industrial America Llc Shroud wear ring for a work vehicle
GB201419412D0 (en) 2014-10-31 2014-12-17 Rolls Royce Plc Rotary device
US10137499B2 (en) 2015-12-17 2018-11-27 General Electric Company Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein
US10099284B2 (en) 2015-12-17 2018-10-16 General Electric Company Method and assembly for forming components having a catalyzed internal passage defined therein
US10150158B2 (en) 2015-12-17 2018-12-11 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US10118217B2 (en) 2015-12-17 2018-11-06 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US9968991B2 (en) 2015-12-17 2018-05-15 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure
US10099283B2 (en) 2015-12-17 2018-10-16 General Electric Company Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein
US10099276B2 (en) 2015-12-17 2018-10-16 General Electric Company Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein
US9987677B2 (en) 2015-12-17 2018-06-05 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US10046389B2 (en) 2015-12-17 2018-08-14 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core
US9579714B1 (en) 2015-12-17 2017-02-28 General Electric Company Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure
US10286450B2 (en) 2016-04-27 2019-05-14 General Electric Company Method and assembly for forming components using a jacketed core
US10335853B2 (en) 2016-04-27 2019-07-02 General Electric Company Method and assembly for forming components using a jacketed core
US11352890B2 (en) 2017-06-12 2022-06-07 Raytheon Technologies Corporation Hybrid thermal barrier coating
US10927695B2 (en) 2018-11-27 2021-02-23 Raytheon Technologies Corporation Abradable coating for grooved BOAS

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5963306A (ja) * 1982-08-23 1984-04-11 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ 摩耗可能シ−ル
JPH06170514A (ja) * 1992-06-23 1994-06-21 Gebr Sulzer Ag セラミック挿入型複合構造を有する鋳物
JPH09279364A (ja) * 1996-01-02 1997-10-28 General Electric Co <Ge> 粒状物によるエロージョン及び衝撃に対して耐性の断熱皮膜

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519282A (en) * 1966-03-11 1970-07-07 Gen Electric Abradable material seal
US4209334A (en) * 1976-04-15 1980-06-24 Brunswick Corporation Porous ceramic seals and method of making same
AU533531B2 (en) * 1976-04-05 1983-12-01 Brunswick Corporation Multiple fibre reinforced ceramic-metal laminate
JPS5483624A (en) * 1977-12-16 1979-07-03 Hitachi Ltd Production of three dimentional net like porous metal having continuous voids
US4273824A (en) * 1979-05-11 1981-06-16 United Technologies Corporation Ceramic faced structures and methods for manufacture thereof
US4280975A (en) * 1979-10-12 1981-07-28 General Electric Company Method for constructing a turbine shroud
FR2507729B1 (fr) * 1981-06-12 1986-08-22 Snecma Joint susceptible d'etre use par abrasion et son procede de realisation
US4433845A (en) * 1981-09-29 1984-02-28 United Technologies Corporation Insulated honeycomb seal
DE8411277U1 (de) * 1984-04-10 1986-08-14 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Gehäuse einer Strömungsmaschine
US4639388A (en) * 1985-02-12 1987-01-27 Chromalloy American Corporation Ceramic-metal composites
FR2615871B1 (fr) * 1987-05-26 1989-06-30 Snecma Pieces de turbomachine en superalliage comportant un revetement protecteur metalloceramique
US4867639A (en) * 1987-09-22 1989-09-19 Allied-Signal Inc. Abradable shroud coating
US5064727A (en) * 1990-01-19 1991-11-12 Avco Corporation Abradable hybrid ceramic wall structures
WO1997022566A1 (en) * 1995-12-15 1997-06-26 Westinghouse Electric Corporation Oxide ceramic composite for high temperature environment device, method and system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5963306A (ja) * 1982-08-23 1984-04-11 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ 摩耗可能シ−ル
JPH06170514A (ja) * 1992-06-23 1994-06-21 Gebr Sulzer Ag セラミック挿入型複合構造を有する鋳物
JPH09279364A (ja) * 1996-01-02 1997-10-28 General Electric Co <Ge> 粒状物によるエロージョン及び衝撃に対して耐性の断熱皮膜

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001234707A (ja) * 1999-12-20 2001-08-31 Sulzer Metco Ag 流体機械でアブレイダブル被膜として使用される表面形状を付形された表面
JP2005179779A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Sulzer Metco (Us) Inc セラミックアブレイダブルを有するフロー装置
JP2015040861A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 株式会社エビスサンプル サンプル品の製造方法及び型の製造方法

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Publication number Publication date
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