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JP3466627B2 - 酸化物層と改良された固着層を備えた金属基材 - Google Patents

酸化物層と改良された固着層を備えた金属基材

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JP3466627B2
JP3466627B2 JP50840398A JP50840398A JP3466627B2 JP 3466627 B2 JP3466627 B2 JP 3466627B2 JP 50840398 A JP50840398 A JP 50840398A JP 50840398 A JP50840398 A JP 50840398A JP 3466627 B2 JP3466627 B2 JP 3466627B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本出願は、1996年4月12日、アメリカ合衆国におい
て、アメリカ合衆国を指定して提出された国際出願PCT/
EP 96/01564のPCT規則4.14に則る一部継続出願である。
本発明は、固着層を介在して第2の酸化物層を備えた
金属基材に関する。より詳細には、断熱層とこの断熱層
を基材に固着する層を備えた超合金からなる基材に関す
る。
Stecura等による米国特許第4,055,705号明細書、Ulio
n等による米国特許第4,321,310号明細書、Strangmanに
よる米国特許第4,321,311号明細書に、ニッケルあるい
はコバルトをベースとする超合金より形成されたガスタ
ービン構成要素の皮膜系が開示されている。そこに記載
されている皮膜系の一つは、特に柱状晶組織を持つセラ
ミックからなる断熱層を備えており、この断熱層は、本
断熱層と基材を結合するために基材上に配置された結合
層あるいは結合皮膜のさらにその上に配されている。結
合層は、MCrAlY型の合金、すなわち、少なくとも鉄、コ
バルト、ニッケルのうちいずれか一つを含むベース金属
に、クロム、アルミニウム、及びイットリウム等の希土
類金属を加えた合金より形成されている。MCrAlY合金に
はさらに他の成分を加えてもよく、その例は以下に示さ
れている。結合層の重要な特徴は、酸化雰囲気中におい
て、断熱層の下側部分に、そのMCrAlY合金の成分に依存
して、アルミナ、あるいはアルミナと酸化クロムの混合
物からなる薄い酸化物層が生成されることにある。これ
により、断熱層とアルミナ層が結合されることとなる。
Duderstadt等による米国特許第5,238,752号明細書に
は、同様にセラミック断熱層とこの断熱層を基材に結合
する結合層を一体としたガスタービン構成要素用の皮膜
系が開示されている。本結合層は金属間アルミナイド化
合物、特にニッケルアルミナイドあるいはプラチナアル
ミナイドより形成されている。この結合層も、断熱層を
固着する役割を果たす薄い酸化物層を備えている。
Ulion等による米国特許第5,262,245号明細書には、ガ
スタービン構成要素のための、断熱層を含む皮膜系を、
結合層を削除することによって簡素化しようとする努力
の結果が示されている。その最後に、ガスタービン構成
要素の基材の形成に用いられ、その外面に適切な処理に
よってアルミナ層が形成される超合金の成分が開示され
ている。このアルミナ層は、セラミック断熱層を基材の
上に直接固着するために用いられており、基材と段熱層
との間に挿入されるべき特別な結合層の必要製がない。
Giggins等による米国特許第5,087,477号明細書には、
物理蒸着法によるガスタービン構成要素へのセラミック
断熱層の形成方法が示されている。この方法には、断熱
層を形成する際の酸素量を調整した雰囲気の形成、電子
ビームを用いての化合物の蒸発と気相の形成、ならびに
気相のものを化合物として凝結させることによる断熱層
の形成の工程が含まれている。
Czech等による米国特許第5,154,885号、第5,268,238
号、第5,273,712号、および第5,401,307号の各明細書に
は、MCrAlY合金の保護皮膜を有する、ガスタービン構成
要素用のより進んだ保護皮膜系が開示されている。開示
されたMCrAlY合金は、基材に用いられている超合金に対
して特に優れた(機械的、化学的)両立性を備えるとと
もに、腐食や酸化に対して特に優れた耐性を備えるよ
う、慎重に成分が調整されている。MCrAlY合金のベース
は、ニッケル、及び/又はコバルトである。その他の成
分の添加、特に珪素とレニウムの添加についても論じら
れている。特にレニウムは添加物として極めて優れてい
ることが示されている。提示されているMCrAlY合金は、
全て、ガスタービン構成要素に断熱層を固着する結合層
としても、極めて好適であることが示されている。米国
特許第5,401,307号明細書には、ガスタービン構成要素
の形成に有用な超合金の組成に関する検討結果が含まれ
ている。
製品に酸化物層、特に断熱層を結合する標準的な実施
方法では、製品に適当な結合層を備え、その表面に酸化
条件下においてアルミナを生成することによって、ある
いは、製品の表面にアルミナが生成するように製品の材
料を選定することによって、製品にアルミナよりなる固
着層が備えられる。断熱層は結合層の上に配され、固着
層によって基材へ結合される。
断熱層自体は、その役割を果たすものとして、酸化物
セラミック、特に安定化された又は部分的に安定化され
たジルコニアにより形成される。この“部分的に安定化
されたジルコニア”は、主成分としてジルコニアを含
み、さらに、このジルコニアと十分に混合され、かつ熱
サイクル下においてジルコニアの結晶特性の変化を抑制
する働きをする化合物を少なくとも一つ含んで構成され
る混合物を分類するものである。このジルコニア以外の
化合物の例としては、イットリア、カルシア、マグネシ
ア、セリア、ランタナが挙げられる。所望の効果を発揮
するためには、これらのジルコニア以外の化合物を10重
量パーセント以上添加することが必要である。これらの
例は、従来技術の引用文書により知ることができる。
本質的にアルミナよりなる固着層への断熱層の結合の
細部については、この分野に従事する技術者において
も、まだあまり認識されておらず、検討もされていな
い。多少の差はあれ、アルミナは、セラミックで、適切
な金属基材に結合させるための層として生成されたもの
で、金属基材とアルミナの上に配置された断熱層との結
合は、アルミナがあるが故に保証されると、当然のこと
として考えられてきた。現在まで、超合金基材に断熱層
を固着するものとしてアルミナ層のみが考慮されてきた
が、このアルミナ層は、運転を継続すると酸化環境に曝
されることによって成長し、それとともに結合性能が低
下し、スポーリングを生じる可能性が増大する。このよ
うなアルミナ層の成長は、酸化環境において大きな熱負
荷を受けるガスタービン構成要素においても起こりうる
ものと考えられる。
本発明者によるさらなる調査によれば、アルミナ固着
層の上に配置された断熱層を結合するのは、アルミナ固
着層の存在そのものによるものではなく、アルミナと断
熱層との間に生じる固体状態での化学反応によるもので
あり、この化学反応で固着層と断熱層の間に薄い混合領
域が形成され、固着層と断熱層から形成された化合物に
より結合状態が得られる。
従って、本発明の目的は、この種の従来の装置や方法
の上述のごとき難点を解消し、固着層を適切に修正する
ことにより、固着層を介しての、酸化物層、特にセラミ
ック断熱層の、基材への結合状態を改良した、酸化物層
と改良された固着層とを備える金属基材を提供すること
にある。
前述の目的等を考慮して、本発明においては、表面を
有する金属基材で、その表面に第1の酸化物層が生成さ
れ、強固に結合される金属基材と、第1の金属元素を含
む第1の酸化物層と、基材の上に配置される固着層で、
第1の金属元素と第2の金属元素と酸素よりなる三元系
酸化物を含む固着層と、固着層の上に配置される第2の
酸化物層で、第2の金属元素を含む第2の酸化物層とを
備える製品が提供される。
前述の目的等を考慮して、本発明においては、さら
に、第1の金属元素を含む第1の酸化物層により形成さ
れた表面を有する基材と、第1の金属元素と第2の金属
元素と酸素よりなる三元系酸化物を含む固着層と、固着
層の上に配される第2の酸化物層で、第2の金属元素を
含む第2の酸化物層とを備える製品が提供される。
本発明の付加された形態によれば、固着層は、主成分
として三元系酸化物を含むか、あるいは本質的に三元系
酸化物で構成される。用語の“主成分”は、重量割合で
測定したとき50%を超える量の当該成分が存在する場合
に、その成分が該当するものと解釈される。
本発明の他の形態によれば、三元系酸化物は、スピネ
ル、パイロクロール、ペロブスカイトからなる群より選
定される。これらの三つの用語は、結晶構造と組成とに
よって三元系酸化物を特定するものである。特にスピネ
ルはAB2O4の化学組成を持ち、パイロクロールはB2C2O7
の組成を、またペロブスカイトはABO3の組成を持つ。こ
こで、Aは二価金属を表し、Bは三価金属を、Cは四価
金属を表す。またOは酸素を表す。スピネルとパイロク
ロールの例は、YbAl2O4、MgAl2O4、CaAl2O4、およびAl2
Zr2O7である。全ての三元系酸化物は、厳密に表示され
るか、さもなくば上記のような一般的な形式で表示され
る。
本発明の付加された形態によれば、第2の金属元素は
ジルコニウムであり、第2の酸化物層は主成分としてジ
ルコニアを含んでいる。また、場合によっては、第2の
酸化物層は、本質的に、部分的に安定化されたジルコニ
アにより構成される。この場合、第1の金属元素がアル
ミニウムで、三元系酸化物が、アルミニウムとジルコニ
ウムと酸素により構成されたパイロクロールであれば好
適である。この構成が好適であるとみなされる主要な要
因は、アルミニウムとジルコニウムと酸素により構成さ
れたパイロクロールが、アルミナ層とジルコニア層との
境界に生じて、これらの二つの化合物を結合することが
観察されているという事実によるものである。したがっ
て、このパイロクロールより構成された固着層を配すれ
ば、従来技術で経験したのと同等の優れた結合が得られ
ることが期待され、大きな負荷のもとに使用されるガス
タービン構成要素の場合に想定されるような、固着層と
基材との間に付加のアルミナが形成される場合において
も、信頼性の高い結合が保持されるものと見込まれる。
本発明のさらに別の形態によれば、固着層に窒素が添
加される。窒素の添加量が1乃至10原子パーセントであ
れば好適である。
本発明の付加の他の形態によれば、基材が、ニッケル
あるいはコバルトをベースとする超合金より形成され
る。
本発明のさらに付加の形態によれば、結合層が、基材
と固着層の間に挿入される。結合層は金属アルミナイド
とMCrAlY合金とからなる群より選定された材料により形
成するのが好ましく、その厚さが25μm以下であること
が望ましい。
好適な具体的構成においては、基材、固着層及び第2
の酸化物層が合わせてガスタービン構成要素を構成す
る。このような構成要素には、構成要素を運転中に固定
する据え付け部と、運転中に構成要素に沿って流れる高
温のガスの流れに曝される作動部とがあり、作動部は、
少なくとも部分的に、固着層と第2の酸化物層とによっ
て覆われる。この構成要素は、特に、ブレード、羽根、
あるいは熱遮蔽部品として形成される。
前述の目的等を考慮して、本発明によればは、表面を
有する金属基材で、その表面に第1の酸化物層が強固に
結合して生成され、第1の酸化物層が第1の金属元素を
含む部材に、第2の酸化物層を結合する方法も提供され
る。この方法は、表面に、第1の金属元素と第2の金属
元素と酸素よりなる三元系酸化物を含む固着層を配置す
る操作、固着層の上に第2の酸化物層を配する操作、及
び、固着層を介して基材に第2の酸化物層を結合する操
作を含む。
前述の目的等を考慮して、本発明によれば、第1の金
属元素を含む第1の酸化物層により形成された表面を有
する部材に、第2の金属元素を含む第2の酸化物層を結
合する方法も提供される。この方法は、基材上に、第1
の金属元素と第2の金属元素と酸素よりなる三元系酸化
物を含む固着層を配置する操作、固着層の上に第2の酸
化物層を配置する操作、及び固着層を介して基材に第2
の酸化物層を結合する操作を含む。
本発明の付加された方法によれば、基材に第2の酸化
物層を結合する操作は、種々の層が積載された基材を、
適切に選定された高温下に置くことによって果たされ
る。このとき、層と基材との境界、二つの層の境界のそ
れぞれにおいて、固体状態での化学反応が生じ、所望の
結合が得られる。場合によっては、高温下に置く操作
は、第2の酸化物層を配置する操作と同時に行うことが
できる。
本発明にさらに付加された方法によれば、固着層を配
置する操作は、部材の周辺を酸素を含む雰囲気とし、こ
の雰囲気中へ第1の金属元素の化合物と第2の金属元素
の化合物を蒸発させて、第1の金属元素と第2の金属元
素と酸素とを含む三元系気相を形成し、この三元系気相
を部材上に凝結させることによって行われる。
蒸発させる第1の金属元素の化合物は、第1の金属元
素そのものと酸化物よりなる群、あるいは第1の金属元
素の酸化物から選定するのが好ましい。第2の金属元素
の化合物は、第2の金属元素の酸化物であることが望ま
しい。
本発明のさらに異なる方法によれば、第1の金属元素
の化合物と第2の金属元素の化合物のうち少なくともい
ずれか一つが、当該化合物を含む固体のターゲットに電
子ビームを照射することによって蒸発させられる。
本発明のさらに発展した方法においては、固着層を配
置する操作は、まず、所定の分圧の酸素を含む雰囲気と
し、第1の金属元素の化合物と第2の金属元素の化合物
を蒸発させて三元系気相を形成し、その後、雰囲気中の
酸素の分圧を低下させながら、この三元系気相を部材上
に凝結させることによって行われる。第2の酸化物層を
配置する操作は、部材の周辺を酸素を含む雰囲気とし、
第2の金属元素の化合物を蒸発させて酸化物の気相を形
成し、この酸化物の気相を固着層の上に凝結させ、固着
層を、雰囲気中の酸素、及び固着層に凝結させる酸化物
の気相の酸素と反応させることによって行われる。
本発明のさらに別の方法によれば、第2の酸化物層を
配置する操作において、第2の金属元素の化合物の蒸発
により酸化物の気相が形成され、この酸化物の気相が固
着層の上に凝結される。
本発明の付随する方法によれば、固着層を配置する操
作において、窒素が固着層に添加される。これによっ
て、固着層は、固着層を介して第2の酸化物層へ拡散し
易い成分の移動を防止する効果的な拡散バリアーとして
形成されることとなる。添加は、物理蒸着法や類似の方
法を用い、窒素を多量に含む雰囲気下に固着層を置くこ
とにより、あるいは、固着層を窒素を含む雰囲気に置い
たのち、熱処理して窒素を固着層内に拡散させることに
より行われる。
本発明に特有と考えられるその他の特徴は、請求の範
囲に示されている。
本発明は、酸化膜と改良された固着層を有する金属基
材として、上述のように具体的に例示し説明されている
が、本発明の精神、ならびに請求の範囲に記載のものと
同等の観点と領域において、数多くの修正と構造変更が
可能であり、本発明は示された細部のみに限定すること
を意図したものではない。
本発明の構成、ならびに付加の対象物とそれらの長所
は、添付の図面を参照しつつ、以下に示す具体例を読め
ば、容易に理解されるはずである。図面は、下記のとお
りである。
図1は、第2の酸化物層と固着層を一体化した保護皮
膜系を備えた基材の部分断面図であり、 図2は、図1に示した基材と保護皮膜系とを有するガ
スタービンの翼部品の透視図である。
図面を参照して、特にまず図1を参照すると、製品、
特に、運転中に大きな熱負荷を受け、同時に腐食と侵蝕
に曝され、酸化を受けるガスタービン構成要素の基材1
が見られる。この基材1は、大きな熱負荷、さらに遠心
力等の強大な力による機械的負荷を受ける際にも十分な
強度と構造上の安定性を備えるのに適した材料より構成
されている。ガスタービンエンジンの場合、このような
目的のための材料として広く認められ、かつ使用されて
いる材料は、ニッケルあるいはコバルトをベースとする
超合金である。このような超合金として好適な例は、一
般の慣例に従って表示すると、ニッケルベース超合金の
IN738LCとコバルトベース超合金のMAR−M509である。
基材1に加わる熱負荷を制限するために、基材1の上
に第2の酸化物層2の形で断熱層が配置される。第2の
酸化物層2は、柱状晶の酸化物セラミックより形成さ
れ、本質的に、前述のような安定化されたジルコニア、
あるいは部分的に安定化されたジルコニアによって形成
される。第2の酸化物層2は、固着層3により基材1に
固定されている。この固着層3は、基材1の上に予め配
置される結合層4の上に形成される。結合層4は、MCrA
lY合金より形成される。特に、米国特許第5,154,885
号、第5,268,238号、第5,273,712号および第5,401,307
号のいずれかにおいて特許権を得ているMCrAlY合金によ
り形成するのが好適である。図面は、固着層3と結合層
4を一定の尺度で示したものではない。固着層3の厚さ
は結合層4の厚さに比べて極めて薄く、2〜3原子層の
厚さに過ぎない。
固着層3は、本質的に、第1の金属元素、すなわちア
ルミニウムと、酸化物が少なくとも第2の酸化物層2即
ちジルコニウムの一部を形成する第2の金属元素とによ
り形成されるパイロクロールよりなる。このパイロクロ
ールは、第2の酸化物層2を形成する材料、ならびに固
着層3の直下にある部材、すなわち結合層4の一部をな
す材料に対して、化学的に、また結晶学的に親和性をも
つ。さらに、結合層4は、その上にアルミナ層を生成
し、強固に結合することができるので、すなわち、結合
層4の上に強固にアルミナ層を結合し、その上に、酸化
環境下に置くことによってアルミナ層を生成させること
ができるので、当然、アルミナに対して親和性をもつ。
このように、固着層3は、酸化物層2と、固着層3の下
側の部材との間に好適な界面を形成しており、具体的構
成には、結合層4に酸化条件下でアルミナ層を生じさせ
た結合層4が示されている。
固着層3は、特に物理蒸着(PVD)法により配置する
ことができる。酸素含有雰囲気で電子ビームPVD法を用
いるのがよい。この方法は基材1を700℃の温度に保持
して実施される。さらに、固着層3を酸素欠乏状態に保
持した後、第2の酸化物層2を配置する際に、酸素を含
む別の雰囲気下において、酸素を付加するのがよい。
固着層3を配置する際の最も好適な形態は、ほぼ化学
量論的組成の原子層を2〜3層堆積させ、固着層3の残
りの部分を酸素欠乏状態とする形態である。これは、ま
ず、上記の仕様に対応した相対的に酸素量の多い雰囲気
下に配置することによって行われる。酸素が相対的に多
量にあると、固着層3の直下にある材料の成分との化学
反応が生じて、固着層3が強固に結合される。続いて、
雰囲気の全圧力を低下させることによって、雰囲気中の
酸素量を低減する。この操作によって、固着層3が酸素
欠乏状態となり、この後、第2の酸化物層2の成分、な
らびに第2の酸化物層2を配置する際に供給される酸素
との化学反応によって緩和されることとなる。この際、
同時に、第2の酸化物層2に強固に結合することとな
る。固着層3の厚さは25マイクロメーター(μm)以下
に保持することが望ましい。
第2の酸化物層2は、固着層3を配置した直後、可能
な限り同一の装置を使用して固着層3の上に形成してよ
い。第2の酸化物層2もPVDにより形成する場合には特
にこの方法を採ることができる。
第2の酸化物層2は、勿論、PVD以外の方法を用いて
も配置できる。特に、大気圧プラズマスプレー法により
第2の酸化物層2を配置することができる。
より改良した構成では、固着層3に窒素が添加され、
窒素成分が1〜10原子パーセント、特に2〜5原子パー
セントとされる。窒素は、三元系酸化物の結晶格子に微
少な電荷アンバランスと空間的な歪みを生じ、他の元素
に対して不透明、すなわち非浸透性とする。したがっ
て、ハフニウム、チタン、タングステン及び珪素のよう
な拡散性の元素の、基材1あるいは結合層4から第2の
酸化物層2への移送を阻止することができる。ほとんど
すべてのジルコニア化合物が、その特性を安定化させる
ために、他の化合物の添加を必要とするので、第2の酸
化物層2がジルコニア化合物の場合には、上記の分量を
添加すると特に好適である。他の元素がジルコニア化合
物中に侵入すると安定化されるが、特に断熱層として使
用される場合には、長期間の性能が問題となる。固着層
3への窒素添加は、第2の酸化物層2の長期間性能を保
証する上で極めて好適である。固着層3への窒素添加
は、固着層3の形成と同時に行うことができ、効果的な
量の窒素を含んだ雰囲気において特にPVDにより行うこ
とができる。この際、既に説明した全てのPVD処理が、
酸素の他に窒素を含む雰囲気を使用することによって、
適用できる。また、固着層3への添加は、固着層3を形
成した後に実施することもでき、特に効果的な量の窒素
を含んだ雰囲気において熱処理を行って、窒素を固着層
3内へと拡散させればよい。
図2は、ガスタービン構成要素、すなわちガスタービ
ンの翼要素5、特にタービンブレードを示すものであ
る。要素5は、運転時にガスタービンエンジンの“作動
部”を構成する翼部6と、要素5が固定して保持される
据え付け部7と、隣接する要素のシール部とともに運転
時に翼部6に沿って流れるガス流9の漏洩を阻止するた
めのシールを構成するシール部8を備えている。
図1に示した配列の位置は、切断線I−Iで示した通
りである。
図1に戻って、固着層3と第2の酸化物層2との新し
い組み合せの特に優れた点は以下のごとく総括される。
すなわち、固着層3は、第2の酸化物層2及び結合層4
と類似の組成を備え、両層に固体状態の化学反応により
強固に結合されている。これによって、固着層3と基材
1又は結合層4との間に生成されたアルミナ層の材料と
第2の酸化物層2との間に、滑らかに段階的に移行する
移行部分が設けられ、なおかつ、固体状態での化学反応
により強固な結合が得られることとなる。固着層3は、
第2の酸化物層2とは独立に、堆積させることができ
る。構成要素を運転に供する前に、予め基材1、あるい
は基材1上に堆積された結合層4を酸化させる必要はな
い。このため、部品の寿命が相当長くなる。このよう
に、固着層3と第2の酸化物層2との組み合せは、従来
技術で知られている組み合せの全ての利点を有し、さら
に極めて長い寿命を備える。

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面を有しその表面に第1の金属元素を含
    む第1の酸化物層を強固に結合されるように生成し得る
    金属基材と、 前記表面に配置され前記第1の金属元素、第2の金属元
    素および酸素より形成される三元系酸化物よりなる固着
    層と、 前記固着層上に配置され前記第2の金属元素を含む第2
    の酸化物層とを備えたことを特徴とする製品。
  2. 【請求項2】第1の金属元素を含む第1の酸化物により
    形成された表面を含む基材と、 前記表面上に配置され前記第1の金属元素、第2の金属
    元素および酸素より形成される三元系酸化物よりなる固
    着層と、 前記固着層上に配置され、固着層により前記表面に結合
    され、前記第2の金属元素の酸化物を含む第2の酸化物
    層とを備えたことを特徴とする製品。
  3. 【請求項3】前記固着層が、主要成分として前記三元系
    酸化物を含むことを特徴とする請求項1または2に記載
    の製品。
  4. 【請求項4】前記固着層が、本質的に前記三元系酸化物
    よりなることを特徴とする請求項1または2に記載の製
    品。
  5. 【請求項5】前記三元系酸化物が、スピネル、パイロク
    ロール及びペロブスカイトよりなる群より選定されてい
    ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記
    載の製品。
  6. 【請求項6】前記第1の金属元素がアルミニウムである
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載
    の製品。
  7. 【請求項7】前記第2の金属元素がジルコニウムである
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載
    の製品。
  8. 【請求項8】前記第2の酸化物層が主要成分としてジル
    コニアを含むことを特徴とする請求項7に記載の製品。
  9. 【請求項9】前記第2の酸化物層が、本質的に、部分的
    に安定化されたジルコニアよりなることを特徴とする請
    求項7に記載の製品。
  10. 【請求項10】前記第1の金属元素がアルミニウムであ
    り、かつ前記三元系酸化物が、アルミニウムとジルコニ
    ウムと酸素により形成されたパイロクロールであること
    を特徴とする請求項7乃至9のいずれか1つに記載の製
    品。
  11. 【請求項11】前記固着層に窒素が添加されていること
    を特徴とする請求項1乃至10のいずれか1つに記載の製
    品。
  12. 【請求項12】前記窒素が前記固着層の中に1〜10原子
    パーセントの量存在することを特徴とする請求項11に記
    載の製品。
  13. 【請求項13】前記基材がニッケルあるいはコバルトを
    ベースとする超合金より形成されていることを特徴とす
    る請求項1乃至12のいずれか1つに記載の製品。
  14. 【請求項14】前記基材と前記固着層の間に介装された
    金属製の結合層を備え、かつ前記表面を前記結合層の上
    に有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1
    つに記載の製品。
  15. 【請求項15】前記結合層が、金属アルミナイドとMCrA
    lY合金よりなる群から選定された材料により形成されて
    いることを特徴とする請求項14に記載の製品。
  16. 【請求項16】前記固着層が25マイクロメーター以下の
    厚さを有することを特徴とする請求項1乃至15のいずれ
    か1つに記載の製品。
  17. 【請求項17】前記基材、前記固着層及び前記第2の酸
    化物層がガスタービン構成要素を形成していることを特
    徴とする請求項1乃至16のいずれか1つに記載の製品。
  18. 【請求項18】前記ガスタービン構成要素が、構成要素
    を固定する据え付け部と、運転中に構成要素に沿って流
    れる高温ガス流に曝される作動部とを有し、前記作動部
    が、少なくとも部分的に、前記固着層と前記第2の酸化
    物層により覆われていることを特徴とする請求項17に記
    載の製品。
  19. 【請求項19】表面を有しその表面に第1の金属元素を
    含む第1の酸化物層を強固に結合されるように生成し得
    る金属基材により形成される製品に、第2の金属元素を
    含む第2の酸化物層を結合する製造方法において、 該表面に、第1の金属元素、第2の金属元素及び酸素か
    らなる三元系酸化物を含む固着層を配置する工程と、こ
    の固着層上に第2の酸化物層を配置する工程と、固着層
    を介して基材に第2の酸化物層を結合する工程とを含む
    ことを特徴とする製造方法。
  20. 【請求項20】第1の金属元素を含む第1の酸化物層に
    より形成された表面を含む基材により形成される製品
    に、第2の金属元素を含む第2の酸化物層を結合する製
    造方法において、 該表面に、第1の金属元素、第2の金属元素及び酸素か
    らなる三元系酸化物を含む固着層を配置する工程と、こ
    の固着層上に第2の酸化物層を配置する工程と、固着層
    を介して基材に第2の酸化物層を結合する工程とを含む
    ことを特徴とする製造方法。
  21. 【請求項21】基材に第2の酸化物層を結合する工程
    が、複数の層を持った基材を高温にする操作を含むこと
    を特徴とする請求項19または20に記載の製造方法。
  22. 【請求項22】固着層を配置する工程が、 部材の周囲に酸素を含む雰囲気を形成し、 この雰囲気中に、第1の金属元素の化合物と第2の金属
    元素の化合物を蒸発させ、第1の金属元素、第2の金属
    元素及び酸素を含む三元系の気相を形成し、 この三元系の気相を部材上に凝結させる操作を含むこと
    を特徴とする請求項19乃至21のいずれか1つに記載の製
    造方法。
  23. 【請求項23】第1の金属元素と第1の金属元素の酸化
    物とからなる群より選定された第1の金属元素の化合物
    を蒸発させる操作を含むことを特徴とする請求項22に記
    載の製造方法。
  24. 【請求項24】第2の金属元素の酸化物として選定され
    た第2の金属元素の化合物を蒸発させる操作を含むこと
    を特徴とする請求項22または23に記載の製造方法。
  25. 【請求項25】第1の金属元素の化合物と第2の金属元
    素の化合物の少なくとも1つを、その化合物を含む少な
    くとも1個の固体状ターゲットに電子ビームを照射する
    ことによって蒸発させる操作を含むことを特徴とする請
    求項22乃至24のいずれか1つに記載の製造方法。
  26. 【請求項26】固着層を配置する工程が、 まず最初に、所定の分圧の酸素を含む雰囲気を形成し、 次いで、第1の金属元素の化合物と第2の金属元素の化
    合物を蒸発させて三元系の気相を形成し、雰囲気中の酸
    素の分圧を下げながら三元系の気相を部材上に凝結させ
    る操作を含み、 かつ、第2の酸化物層を配置する工程が、 部材の周囲に酸素を含む雰囲気を別途形成し、 第2の金属元素を含む化合物を蒸発させて酸化物の気相
    を形成し、 酸化物の気相を固着層上に凝結させ、さらに、 固着層を、雰囲気中の酸素、ならびに固着層上に凝結さ
    せる酸化物の気相の酸素と反応させる操作を含むことを
    特徴とする請求項22乃至25のいずれか1つに記載の製造
    方法。
  27. 【請求項27】第2の酸化物層を配置する工程が、 第2の金属元素を含む化合物を蒸発させて酸化物の気相
    を形成し、 酸化物の気相を固着層上に凝結させる操作を含むことを
    特徴とする請求項19乃至26のいずれか1つに記載の製造
    方法。
  28. 【請求項28】固着層を配置する工程が、固着層に窒素
    を添加する操作を含むことを特徴とする請求項19乃至26
    のいずれか1つに記載の製造方法。
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