本发明专利技术提供一种层体系（１），其具有基底（４），在基底上有第一层（１３），第一层具有热敏成像材料。所述热敏成像材料是掺杂至少一种稀土材料的烧绿石相。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层体系本专利技术涉及一种层体系，其具有绝热特性。这种层体系具有由基于镍、钴或者铁的金属合金组成的基底。这种产品首先用作为燃气涡轮构件，尤其用作为燃气涡轮叶片或者热防护层。这种构件要承受侵蚀性燃烧气体的热气流。因此它们必须能够承受高热负荷状态。此外这些构件必须是耐氧化和耐腐蚀的。首先对例如燃气涡轮叶片的可运动的构件，而且对静止的构件也仍然还有机械要求。在其内应用了可负荷热气构件的涡轮的功率和效率随着运行^^升高而提高。为了达到更高效率和更高功率，给涡轮的特另提承受高温的组件涂覆陶瓷材料。陶瓷材料充当热气流和金属基底之间的绝热层。在此，现代构件大多具有多个涂层，这些涂层相应完成特定任务。因而存在多层体系。因为燃气涡轮的功率和效率随运行温度的升高而提高，所以人们总是不断尝Kffl51改善涂层体系使得允许更高的、鹏，并因此实5鹏气涡轮的更高性能。EP 0 992 603 Al公开了一种由具有立方晶体结构的氧化轧和氧化锆组成的绝热层体系。EP 1 321 542 Al公开了一种金属基底，麟有陶瓷层，该陶瓷层包織化铪。在EP 1 505 042 A2中描述了一种基于氧化锆的绝热层，该绝热层包括一种三^ft化物以及至少一种五价氧化物。US 6，015,630描述了一种绝热层，其包蹄化忆-铝石榴石，其中，钇有时可以由稀土元素替代。此外，在EP1 550 644A1、 US 6,730,918、 EP1 249 515A2、 EP1 550 744Al、EP 1 536039 Al和EP0 825 271 Al中描述了绝热层，其由具有稀土氧化物的氧化钇稳定的氧化锆组成。一种测量绝热层表面^g的可行方案是应用热敏成像发光材料。例如在EP1 105 550 Bl中描述了包埋有热敏成像指示剂材料的绝热层以及确定该绝热层温度的方法。借助于用于发荧光的脉冲激光器来激发指示剂材料以确定绝热层7鹏。在切断激发脉冲之后，荧光光谱的纟艘随^f寺征时间常数t呈指数下降。因而，例如掺杂有铽(Tb)的钇铝石榴石(YAG:Tb)在700。C至1000°C之间表现出特征时间常数t的单调下降。借助测量时间常数可以确定指示剂材料的温度，从而可以确定在其内包埋有该指示齐附料的绝热层的温度，只需进行适当校准。在某些情况下，发射光谱的不同谱线可以具有不同衰变常数，这些衰变常数也育g够具有不同的M^依赖性。除了 YAG:Tb之外，在EP1 105 550中还描述了掺杂镝(Dy)的钇铝石榴石(YAG:Dy)以及用钇稳定的氧化锆(YSZ)，所述氧化锆具有一个或者多个稀土元素。也可以应用两个发射波长的强度比代替指示齐附料的发射强度的时间衰变特性来确定指示剂材料的温度，从而确定绝热层的温度。强度比例近似线性地取决于指示剂材料的温度，也就是在其内包埋有指示剂材料的绝热层的温度。在EP1 105 550 Bl中同样描述了经强度比例来测量温度。本专利技术的任务在于提供一种材料，这种材料具有良好的绝热特性以及在基底上的良好连接，并且因而使整个层体系具有长的使用寿命，并同时允许测量驗。该任务通过根据权利要求1的层体系和根据权利要求19的混合物的用途来解决。在从属禾又利要求中列出其它有利措施，这些措施能够以有利方式和方法任意组合。本专利技术涉及一种层体系，其具有基底，在基底上有第一层，该第一层具有热 像材料，其中，热敏成像材料是掺杂有至少一种稀土材料的烧绿石相。热敏成像材料应该被理解为感光发光材料，即，通过例如紫外线辐射激发发光的材料，其中，所激发的发光辐射的强度和/或衰变时间取决于感光发光材料的温度。在此所述强度尤其也取决于其它因素，例如作为掺杂物质的稀土材料的浓度。热敏成像材料，也就是烧绿石相，由基质材料和稀土掺杂剂组成。在此，稀土MV剂作为阳离子被包埋到基质材料中，并充当热敏成像发光材料的活化剂。因而热敏成像发光材料包括主晶格和作为活化剂的稀土阳离子。第一层的掺杂有稀土材料的烧绿石相以有利方式将绝热特性与热敏成像特性集于一体。热敏成像材料使得能够通过激发发光(其通过辐射例如紫外线辐射实现)来测量绝热层的^g。例如根据对发光辐射衰变特性的^^依赖性可以由衰变特性的测量推断出第一层也就是烧绿石相的温度。此外，热敏成像材料使得探测绝热层的磨损成为可能。在出现磨损的情况下，热敏成像材料被剥蚀。可以基于在磨损位置上发光减弱或者甚至完全没有发光来探测磨损(即，热敏成像材料的缺失)。稀土掺杂齐U雌从由Eu (铕)、Tb (铽)、Er (铒)、Dy (镝)、Sm (钐)、Ho (钬)、Pr (镨)、Yb (镱)、Nd (钕)和Tm (铥)组成的组中选出。可将稀土掺杂剂作为氧化物(即例如作为铕、铽、铒、镝、钐、钬、镨、镱、钕或者铥的氧化物)与主晶格材料进行反应，以便其作为稀土阳离子包埋到主晶格材料中。由于镝和铥的发光辐射的衰变特性有利地具有温度依赖性，所以镝和铥尤其良好J4^合用作掺杂剂。稀土材料的掺杂浓度ifc^在0.005%和7%之间的范围内，尤其是在0.1 %和4%之间的范围内。但是，不仅掺杂剂而且烧绿石相本身可以包括一种稀土材料或者多种稀土材料，例如钆和/或镝和/或铥/或铽等。热敏成像材料可尤其具有(A3:iv(CxDyX^形式，其中，x+y-2禾nz-7，尤其是v-2、 x+y-2禾H z = 7，还尤其是v:2、x+y-2和z-7，其中A代表烧绿石相的至少一种稀土材料，Bf^作为掺杂剂的至少一种稀土材料，C代表锆，D^^铪。在本专利技术一个特殊改进方式中，烧绿石相包括(Gd,B)2Hf207，即铪酸钆(Gd2Hf207)，其掺杂有至少一种稀土材料B。另iMk烧绿石相育,包括(Gd^B)2Zr207，即锆鹏L (Gd2Zr207)，其掺杂有至少一种稀土材料B。然而由掺杂的铪酸轧和掺杂的锆酸轧组成的混合物也是可行的。两种所述特殊掺杂的烧绿石相基于其良好的绝热特性特别适合于构建绝热层。在本专利技术一个改进方式中，层体系具有金属连接层，该金属连接层设置在基底和第一层之间。金属连接层有利地由McrAlX合金构成，其中，IVH樣金属，尤其代表铁(Fe)、镍(M)或者钴(Co)，并且X代表至少一种稀土元素、钇(Y)或者硅(Si)。 MCrAlX合金有利地由24至26重量％的钴、16至18重*%的铬、9.5至11重*%的铝、0.3至0.5重熟的紀、0.5至2.0重熟的铼7和縫的镍构成。或者MCrAlX合金由11至13重*%的钴、20至22重*%的铬、10.5至11.5重熟的铝、03至0.5重1%的,乙、1.5至2.5重1%的铼和 :的镍构成。MCrAlX合金也可以基于钴而非镍。基于钴的MQA1X合金可以由29至31重*%的镍、27至29重*%的铬、7至9重量％的铝、0.5至0.7重量％的钇、0.6至0.8重ar。的硅、余量的钴构成。在另一备选方案中，所述MCrAlX合金由27至29重*%的镍、23至25重*%的铬、9至11重1%的铝、0.5至0.7重 %的紀、余量的钴构成。第一层有利地用作为尤其是作为基底的承受热气负荷的涡轮构件的绝热层。此外，层体系还可以具有未掺杂的绝热层，例如稳定的氧化锆层，尤其是钇稳定的氧化锆层，或者未掺杂的烧绿石相作为另一绝热层，其设置在基底和第一层或者金属连接层和第一层之本文档来自技高网...
【技术保护点】
层体系（１）， 其具有基底（４）， 在所述基底上有第一层（１３、１４、１９），所述第一层具有热敏成像材料，其中，所述热敏成像材料是掺杂有至少一种稀土材料的烧绿石相。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E舒曼，R苏布拉曼尼恩，B韦斯勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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