本發(fā)明涉及用于沉積保護(hù)涂層的加工。更具體地，本發(fā)明涉及用于形成熱障涂層系統(tǒng)的改善的粘合涂層的加工。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)內(nèi)的操作環(huán)境是既熱不利又化學(xué)不利的。通過鐵、鎳和鈷基超級合金的配方，已實(shí)現(xiàn)高溫合金中的顯著進(jìn)步，盡管由此種合金形成的構(gòu)件若定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的某些區(qū)段(例如渦輪、燃燒器和增強(qiáng)器)中則通常不能耐受長期使用暴露。通常的解決方案是為渦輪、燃燒器和增強(qiáng)器提供抑制氧化和熱腐蝕的環(huán)境涂層，或?qū)?gòu)件表面與其操作環(huán)境熱隔絕的熱障涂層(TBC)系統(tǒng)。TBC系統(tǒng)典型地包括陶瓷層(TBC)，該陶瓷層粘附至如下構(gòu)件，該構(gòu)件具有也抑制構(gòu)件表面的氧化和熱腐蝕的金屬粘合涂層。

粘合涂層有益于在其中采用該粘合涂層的熱障涂層系統(tǒng)的使用壽命，并且因而也有益于由涂層系統(tǒng)保護(hù)的構(gòu)件的使用壽命。在暴露于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)內(nèi)的氧化狀態(tài)期間，粘合涂層在升高的溫度下隨著時間自然地持續(xù)氧化，這逐漸地?fù)p耗來自粘合涂層的鋁并增加氧化物垢的厚度。最終，垢達(dá)到臨界厚度，該臨界厚度導(dǎo)致陶瓷層在粘合涂層與氧化物垢之間的界面處的散裂（spallation）。一旦散裂已發(fā)生，那么構(gòu)件將迅速地惡化，并且因而必須以相當(dāng)大的成本重新裝備或廢棄。從上述看來，存在對通過粘合涂層中的改善來改善這種熱障涂層的抗散裂性的持續(xù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

簡要地，在一個實(shí)施例中，公開了一種物品。該物品包括基底、沉積在該基底上方的覆蓋粘合涂層，和沉積在該粘合涂層上方的頂涂層。該物品的粘合涂層包括接近粘合涂層與頂涂層之間的界面的等離子影響區(qū)域，并且等離子影響區(qū)域包括伸長粒間相。

在一個實(shí)施例中，公開了一種物品。該物品包括基底、沉積在該基底上方的覆蓋粘合涂層，和沉積在該粘合涂層上方的頂涂層。物品的基底包括鎳。覆蓋粘合涂層形成于基底上方并且包括鎳-鋁合金。頂涂層沉積在粘合涂層上方。粘合涂層包括具有伸長粒間相的等離子影響區(qū)域，該伸長粒間相具有至少大約5微米的長度。

在一個實(shí)施例中，公開了一種方法。該方法包括通過使用如下等離子噴涂條件的等離子噴涂沉積在覆蓋粘合涂層上方形成頂涂層，該等離子噴涂條件足以形成在粘合涂層內(nèi)接近與頂涂層的界面的等離子影響區(qū)域。

附圖說明

當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中：

圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示意地描繪了包括覆蓋粘合涂層的物品的2D截面圖；

圖2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示意地描繪了包括覆蓋粘合涂層的物品的3D截面圖；

圖3根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例例示出物品的截面的電子顯微視圖，該截面具有包括較少數(shù)量的伸長粒間相的粘合涂層；并且

圖4根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例例示出物品的截面的電子顯微視圖，該截面具有包括許多伸長粒間相的粘合涂層。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通常能夠應(yīng)用于如下構(gòu)件，此種構(gòu)件在特征在于相對高溫的環(huán)境內(nèi)操作，并且因而經(jīng)歷不利的氧化環(huán)境和嚴(yán)苛的熱應(yīng)力和熱循環(huán)。這種構(gòu)件的顯著實(shí)例包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的高壓渦輪噴嘴和葉片、圍帶、燃燒器襯套和增強(qiáng)器硬件。雖然將參照燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)硬件描述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但是本發(fā)明的教導(dǎo)通常能夠應(yīng)用于在其上可使用熱障涂層系統(tǒng)來保護(hù)構(gòu)件不受其環(huán)境影響的任何構(gòu)件。

在下列說明書和隨后的權(quán)利要求中，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)個指示物，除非上下文另外清楚地規(guī)定。

簡要地，在一個實(shí)施例中，公開了一種物品。該物品包括基底、沉積在基底上方的覆蓋粘合涂層，和沉積在粘合涂層上方的頂涂層。物品的粘合涂層包括接近粘合涂層與頂涂層之間的界面的等離子影響區(qū)域，并且等離子影響區(qū)域包括伸長粒間相。

作為環(huán)境涂層已經(jīng)發(fā)現(xiàn)廣泛用途的涂層材料包括擴(kuò)散鋁化物涂層和覆蓋涂層。擴(kuò)散鋁化物涂層通常為通過擴(kuò)散加工(例如包埋滲(pack cementation))形成的單層抗氧化層。擴(kuò)散加工通常需要使構(gòu)件的表面與包含鋁的氣體成分反應(yīng)，以形成兩個截然不同的區(qū)域，它們的最外是由MAl代表的包含耐環(huán)境金屬間化合物的附加層，其中，取決于基底材料，M是鐵、鎳或鈷。在附加層下面的是包括各種金屬間和亞穩(wěn)相的擴(kuò)散區(qū)域，這些相在涂層反應(yīng)期間由于基底局部區(qū)域中的元素可溶性的擴(kuò)散梯度和變化而形成。在空氣中的高溫暴露期間，MAl金屬間化合物形成抑制擴(kuò)散涂層和下面的基底的氧化的保護(hù)氧化鋁(礬土)垢或?qū)印?/p>

作為TBC粘合涂層和環(huán)境涂層已發(fā)現(xiàn)廣泛用途的涂層材料包括覆蓋合金涂層。覆蓋合金涂層材料為包含各種金屬合金的那些材料，金屬合金諸如MCrAlX，其中，M是鐵、鈷、鎳或它們的合金，并且其中，X是鉿、鋯、釔、鉭、鉑、鈀、錸、硅或它們的組合。適當(dāng)?shù)母采w合金涂層材料還可包括MAlX合金(即，沒有鉻)，其中，M和X如前述那樣限定。

在沉積之后，通常通過清洗和磨料噴砂來移除表面污染物，使粘合涂層表面變粗糙、并且促進(jìn)陶瓷層的附著，從而使粘合涂層的表面準(zhǔn)備用于陶瓷層的沉積。其后，在升高的溫度下在粘合涂層上形成保護(hù)性氧化垢，以進(jìn)一步促進(jìn)陶瓷層的附著。通常稱為熱生長氧化物(TGO)的氧化物垢首先因粘合涂層的鋁和/或MAl組織的氧化而生成，并且抑制粘合涂層和下面的基底的進(jìn)一步氧化。氧化物垢還用于將陶瓷層化學(xué)地粘合至粘合涂層。

在本文中描述的實(shí)施例在用于金屬基底的保護(hù)涂層中是有用的，該金屬基底包括多種金屬和金屬合金(包括超級合金)，并且用于在高溫下操作或暴露于高溫(尤其是在正常發(fā)動機(jī)操作期間發(fā)生的較高溫度)的多種渦輪發(fā)動機(jī)(例如燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī))部分和構(gòu)件。這些渦輪發(fā)動機(jī)部分和構(gòu)件可包括：渦輪翼形件，例如葉片和靜葉、渦輪圍帶、渦輪噴嘴；燃燒器構(gòu)件，例如襯套、偏導(dǎo)器和它們各自的罩（dome）組件；燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的增強(qiáng)器硬件等。在用于渦輪葉片和靜葉（且尤其是這種葉片和靜葉的翼形件部分）的保護(hù)涂層中，該實(shí)施例是尤其有用的。然而，雖然本發(fā)明的改善的粘合涂層的實(shí)施例的下列描述將參照渦輪葉片和靜葉，并且尤其參照包括這些葉片和靜葉的它們各自的翼形件部分，但是還應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的改善的粘合涂層對于包括要求保護(hù)涂層的金屬基底的其他物品可能是有用的。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，提出了一種物品。該物品包括基底、覆蓋粘合涂層和頂涂層。圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例顯示了物品的2D截面示意圖。參照圖1，物品10包括用作基底的基體金屬12?；?2可包括多種金屬(或更典型地為金屬合金)中的任一種。例如，基底12可包括高溫、耐熱合金，例如超級合金。這種高溫合金在公開的文獻(xiàn)中充分地公開。例示性高溫鎳基合金通過商品名Inconel?, Nimonic?, René?(例如René?80、René? N5合金)，和Udimet?標(biāo)明。

本發(fā)明的保護(hù)涂層對于鎳基超級合金是尤其有用的。如在本文中所使用的，“鎳基”指成分具有比任何其他元素多的存在的鎳。鎳基超級合金典型地為通過γ'相的析出而加強(qiáng)的成分。更典型地，鎳基合金具有如下成分：從大約4至大約20％的鈷、從大約1至大約10％的鉻、從大約5至7％的鋁、從0至大約2％的鉬、從大約3至大約8％的鎢、從大約4至大約12％的鉭、從0至大約2％的鈦、從0至大約8％的錸、從0至大約6％釕、從0至大約1％鈮、從0至大約0.1％的碳、從0至大約0.01％的硼、從0至大約0.1％的釔、從0至大約1.5％鉿、剩余為鎳和附帶的雜質(zhì)。

如圖1所示，鄰接并覆蓋基底12的是大體指示為粘合涂層14的保護(hù)涂層。鄰接粘合涂層14并在其上方的是頂涂層16?？赏ㄟ^形成粘合涂層的領(lǐng)域中技術(shù)人員公知的多種常規(guī)技術(shù)中的任一種使粘合涂層14應(yīng)用、沉積、或以其他方式形成在基底12上。將覆蓋粘合涂層14沉積在基底12上的方法的非限制性實(shí)例包括通過物理蒸汽沉積(PVD)方法（例如電子束物理蒸汽沉積(EB-PVD)技術(shù)）、和熱噴涂技術(shù)、此種空氣等離子噴涂(APS)和真空等離子噴涂(VPS)技術(shù)。

還可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種類型的等離子噴涂技術(shù)來由陶瓷成分形成TBC。通常，典型的等離子噴涂技術(shù)涉及高溫等離子的形成，這產(chǎn)生了熱卷流（thermal plume）。將陶瓷涂層材料(例如陶瓷粉末)供給到該卷流中，并且朝粘合涂層14表面引導(dǎo)高速卷流。

在一個實(shí)施例中，參照圖1的物品10的頂涂層16通過空氣等離子噴涂方法沉積。粘合涂層14具有顆粒20和顆粒邊界22。通常，由覆蓋粘合涂層材料形成的粘合涂層14在成分方面通常是基本均勻的，即，遍及粘合涂層的厚度，通常不存在離散的或明顯的差別。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，物品的粘合涂層14包括顆粒邊界22上的一些伸長粒間相30、32、34。如在本文中所使用的，“伸長粒間相”指如下相，此種相：與顆粒20在成分上不同；出現(xiàn)在顆粒邊界22中；并且具有一維或二維結(jié)構(gòu)。

伸長粒間相可表現(xiàn)為二維截面圖(例如圖1)中的條或點(diǎn)。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相在粘合涂層14中較接近粘合涂層14和頂涂層16的交匯處18地存在。

不受任何特定理論限制，有可能由于粘合涂層材料的在頂涂層16的等離子沉積期間的迅速加熱和冷卻的動作，可能已形成在物品的粘合涂層區(qū)域14中發(fā)現(xiàn)的伸長粒間相。應(yīng)用的等離子可影響界面18和界面附近的粘合涂層14的相鄰區(qū)域。等離子可引發(fā)粘合涂層材料的顆粒邊界22中的微裂縫，并且可引起粒間相在受影響的粘合涂層區(qū)域40中的形成。因而，粘合涂層14的受到所應(yīng)用的等離子影響的區(qū)域在本文中稱為“等離子影響區(qū)域”40。等離子影響區(qū)域可作為直接鄰接于頂涂層16并與界面18接觸的上部40而形成在粘合涂層14中。等離子影響區(qū)域40可具有或可不具有與粘合涂層區(qū)域14的剩余部分不同的特性。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相30、32、34出現(xiàn)在等離子影響區(qū)域中。因而，在一個實(shí)施例中，“等離子影響區(qū)域”可限定為如下區(qū)域，在此種區(qū)域中，在粘合涂層區(qū)域14中觀察到伸長粒間相。

在一個實(shí)施例中，伸長粒間相30、32、34具有包括以下的成分：鋯、鋁、氧或前述的任何組合。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相30、32、34包括鋯和鋁的氧化物。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相30、32、34基本上由鋯鋁氧化物構(gòu)成。在二維截面觀察(例如圖1)中，伸長粒間相可表現(xiàn)為連接至界面18(30)的條、與界面18(30)分離的條，或粘合涂層區(qū)域14的等離子影響區(qū)域40中的點(diǎn)34。但是，不受任何理論限制，設(shè)想如果伸長粒間相30、32、34的位置具有去往表面(界面18)氧的通路(access)，則伸長粒間相30、32、34的氧化物相可形成在等離子影響區(qū)域40中。因而，基于氧化物的伸長粒間相30、32、34可至少在形成時已具有去往表面的通路。

在一個實(shí)施例中，伸長粒間相30、32、34連接至界面18。如圖2所示，這可在粘合涂層區(qū)域14的三維示意圖中更清楚地觀察到。圖2的立方體100顯示了粘合涂層區(qū)域14的暴露于界面18(在圖1中)的部分的三維截面。立方體100包括頂表面112，頂表面112可為與(圖1的)頂涂層16的界面18。表面114和116是能夠在示意圖中觀察到的前表面。三維顆粒120在顆粒邊界122處彼此會合。伸長粒間相130、132和134示為二維粒間相。

比較圖1和圖2，伸長粒間相30可與圖2的伸長粒間相130等同。兩相均視為連接至界面18(圖1)或頂表面112(圖2)。相似地，在圖1中看上去與界面18不連接的伸長粒間相32可與圖2的粒間相132相似。如果從前表面116觀察，那么粒間相132看上去不連接至頂表面112。但是，立方體100的3D示意圖顯出該相132的通過立方體100內(nèi)的顆粒邊界122去往頂表面的連接。相似地，分別可從圖2看出，看上去在圖1中的點(diǎn)34和圖2中的134可連接至頂表面18或112。與伸長粒間相130、132和134的伸長粒間相一致，可存在一些其他的伸長粒間相136，其在立方體100內(nèi)并且連接至表面112，但是在二維截面圖中的任一個中在前相114或116中均未觀察到。

因而，在一個實(shí)施例中，伸長粒間相中的至少一些可認(rèn)為是可存在于等離子影響區(qū)域40中的二維小片。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相30、32、34(或130、132、134)具有長度、寬度和厚度。如在本文中所使用的，伸長粒間相的“長度”是在任意方向上的最長維度，“寬度”是垂直于長度的第二最長方向。伸長粒間相的“厚度”限定為在任意給定的顆粒邊界處伸長粒間相的在垂直于相的長度和寬度的方向上的長短。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相的厚度始終小于相鄰顆粒的顆粒邊界厚度。如在本文中所使用的，一對顆粒之間中的顆粒邊界厚度限定為在任意給定位置處在這兩個顆粒之間的最短距離。

在一個實(shí)施例中，伸長粒間相的長度至少為3微米。在一個實(shí)施例中，長度為至少大約5微米，并且在其他實(shí)施例中，長度在從大約8微米至大約15微米的范圍中。在一個實(shí)施例中，伸長粒間相的長度與厚度比大于大約5。在其他實(shí)施例中，長度與厚度比大于大約8。

在一個實(shí)施例中，伸長粒間相的長度基本在垂直于粘合涂層14和頂涂層16的界面18(圖1)的方向上。在該實(shí)施例中，從界面直到深入等離子影響區(qū)域40中測量伸長粒間相的長度。在一個實(shí)施例中，等離子影響區(qū)域40限定為粘合涂層區(qū)域14從界面18直至存在伸長粒間相處的該深度。因而，在一個實(shí)施例中，等離子影響區(qū)域40距界面18的深度的范圍通過在垂直于界面18的截面處在粘合涂層14的厚度中的伸長粒間相的最深的存在而識別。在一個實(shí)施例中，等離子影響區(qū)域從界面延伸至進(jìn)入粘合涂層14的厚度中至少大約5微米。在一個實(shí)施例中，等離子影響區(qū)域延伸至距界面18至少10微米。

在一個實(shí)施例中，在等離子影響區(qū)域40內(nèi)接近界面18觀察到的伸長粒間相的數(shù)量相對于在等離子影響區(qū)域40中距界面18在內(nèi)部深處的伸長粒間相的數(shù)量較高。因而，在一個實(shí)施例中，等離子影響區(qū)域40具有作為在從界面18朝基底12的方向上的距離的函數(shù)的伸長粒間相的濃度梯度。如在本文中所使用的，“濃度”限定為每單位長度的伸長粒間相的數(shù)量，該單位長度與在截面處平行于界面畫出的線相交。由于可在等離子影響區(qū)域40內(nèi)深處看到的等離子的降低的效果，或可能由于在等離子影響區(qū)域40的較深部分中的氧的降低的可利用性，伸長粒間相30、32、34的濃度梯度可上升。

不由任何特定理論限制，相信伸長粒間相30、32、34的存在提高了頂涂層16與粘合涂層14的粘合強(qiáng)度，并且降低了頂涂層16在物品操作期間的散裂。此外，在一個實(shí)施例中，伸長粒間相在粘合涂層14中的存在增加了沉積在粘合涂層14上方的高密度頂涂層16的耐受性。即，沉積在具有伸長粒間相30、32、34的粘合涂層14上的致密頂涂層16的壽命比沉積在不具有伸長粒間相的粘合涂層上的頂涂層的壽命長。在一個實(shí)施例中，沉積在用于用在高溫環(huán)境中的粘合涂層14上方的頂涂層16的密度大于頂涂層材料的理論密度的大約80％。在一個實(shí)施例中，提出了沉積物品的方法。本發(fā)明的方法的實(shí)施例在應(yīng)用或修復(fù)用于如下多種渦輪發(fā)動機(jī)(例如燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī))部分和構(gòu)件的熱障涂層中是有用的，這些部分和構(gòu)件由包括多種金屬和金屬合金(包括超級合金)的金屬基底形成，并且在高溫下操作或暴露于高溫(尤其是在正常發(fā)動機(jī)操作期間發(fā)生的較高溫度)。這些渦輪發(fā)動機(jī)部分和構(gòu)件可包括：渦輪翼形件（例如葉片和靜葉）、渦輪圍帶、渦輪噴嘴、燃燒器構(gòu)件（例如襯套）、偏導(dǎo)器和它們各自的罩組件、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的增強(qiáng)器硬件等。

在一個實(shí)施例中，該方法包括通過使用如下等離子噴涂條件的等離子噴涂沉積在覆蓋粘合涂層上方形成頂涂層，該等離子噴涂條件足以形成在粘合涂層內(nèi)接近與頂涂層的界面的等離子影響區(qū)域。如在本文中所使用的，“足以形成等離子影響區(qū)域的等離子噴涂條件”包括，在頂涂層16的沉積期間影響在粘合涂層14表面上操作的等離子功率的任何結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)。

這種等離子噴涂涂層技術(shù)的各種細(xì)節(jié)將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是公知的，細(xì)節(jié)包括各種相關(guān)步驟和加工參數(shù)（例如在沉積之前清潔粘合涂層14的表面18）；磨料噴砂來移除氧化物并使表面變粗糙，基底溫度、等離子噴涂參數(shù)(例如噴涂距離(噴槍至基底))、噴涂遍數(shù)的選擇、粉末供給速率、粒子速度、噴燈功率、等離子氣體選擇、氧化控制來調(diào)整氧化物化學(xué)計量、沉積的角度、應(yīng)用的涂層的后處理；等等。通常噴燈功率可在從大約10千瓦至大約200千瓦的范圍中變化。陶瓷涂層成分粒子流入等離子卷流(或等離子“射流”)的速度是通常十分密切地控制的另一參數(shù)。

典型的等離子噴涂系統(tǒng)包括等離子噴槍陽極，該等離子噴槍陽極具有朝粘合涂層的沉積表面的方向指向的噴嘴。通常自動地控制等離子噴槍，例如通過機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其能夠以各種模式使噴槍移動跨過粘合涂層的表面。等離子卷流在等離子噴槍陽極的出口與粘合涂層的表面之間沿軸向方向延伸。將一些種類的粉末噴射器件在陽極與粘合涂層表面之間布置在預(yù)先確定的、期望的軸向位置處。在這種系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，粉末噴射器件與等離子卷流區(qū)域在徑向方向上分開，并且用于粉末材料的噴射管位于以便其可將粉末以期望的角度引導(dǎo)入等離子卷流中的位置。載氣中夾帶的粉末粒子被推動穿過噴射器并進(jìn)入等離子卷流中。然后在等離子中加熱粒子并朝粘合涂層推動其。粒子熔化，沖擊在粘合涂層上，并且迅速地冷卻來形成TBC。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，用于頂涂層14的沉積的等離子功率大于大約95kW。在一個實(shí)施例中，功率大于100KW。在一個實(shí)施例中，等離子氣體的流速大于大約每分鐘300標(biāo)準(zhǔn)升(slpm)，并且從噴涂噴槍至基底的距離小于大約120mm。

實(shí)例

下列實(shí)例根據(jù)具體實(shí)施例示出了比較方法、材料和結(jié)果，并且引出不應(yīng)理解為對權(quán)利要求進(jìn)行限制。

在粘合涂層上方沉積頂涂層是通過使用變化的等離子噴涂條件來進(jìn)行的，在下面詳述了其中的兩個代表方法。對結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了測量和比較。

在實(shí)例1中，將離子等離子沉積的鎳鋁合金用作鎳基合金基底上的粘合涂層。使用具有d₅₀=0.4微米的平均粒子尺寸的漿料沉積大約50微米厚的多孔7-8Wt%的釔穩(wěn)定鋯(YSZ)TBC。使用的等離子條件如下：85kW的功率、245slpm的氣體、和大約75mm的噴槍至基底距離。50微米厚的多孔TBC涂層的密度為大約89％。在該多孔TBC上方，使用相同的漿料，但是在大約105kW的功率、大約350slpm的氣體、和大約100mm的噴槍至基底距離的不同的操作等離子條件下沉積大約100微米厚的致密TBC涂層。100微米厚致密TBC涂層的密度為大約95％。

在實(shí)例2中，基底和粘合涂層保持與實(shí)例1相同。使用包括雙峰粒子尺寸分布的漿料沉積大約160微米厚的致密TBC涂層。漿料中的平均雙峰粒子尺寸為大約0.7微米和大約1.1微米。操作等離子條件為大約105kW的功率、大約350slpm的氣體、和大約100mm的噴槍至基底距離。該160微米厚的多孔TBC涂層的密度為大約95％。

圖3呈現(xiàn)了實(shí)例1的粘合涂層214-頂涂層216交匯區(qū)域的截面200的電子顯微視圖，其顯示了顆粒220、顆粒邊界222、和伸長粒間相234。圖4是實(shí)例2的粘合涂層314-頂涂層316界面區(qū)域的截面300的電子顯微視圖，其顯示了顆粒320、顆粒邊界322、和等離子影響區(qū)域340中的伸長粒間相330、332和334。明顯地，與實(shí)例1的相比，觀察到更多的伸長粒間相與實(shí)例2的粘合涂層上方的直接、致密涂層對應(yīng)地出現(xiàn)在圖4中。

在應(yīng)用實(shí)例1的致密TBC之前使用多孔TBC來典型地降低TBC的散裂，因?yàn)橐阎旅茼斖繉釉谡澈贤繉由戏降闹苯映练e典型地增加了TBC的散裂。令人驚訝的是，當(dāng)在相似的條件下進(jìn)行這兩個涂層的熔爐循環(huán)試驗(yàn)(FCT)壽命測試來得知壽命時，發(fā)現(xiàn)實(shí)例2的直接致密涂層顯示出與實(shí)例1的壽命相比兩倍的壽命。與實(shí)例1的壽命相比實(shí)例2的TBC的增加的FCT壽命歸結(jié)于與實(shí)例1的頂涂層216對粘合涂層214的附著相比，頂涂層316對粘合涂層314的更強(qiáng)附著。相信實(shí)例2的更強(qiáng)附著是由在粘合涂層(接近粘合涂層/TBC界面)中觀察到的充足數(shù)量的伸長粒間相引起的。伸長粒間相330、332和334經(jīng)歷元素分析并且發(fā)現(xiàn)富含鋯、鋁和氧。

在一個實(shí)施例中，相信伸長粒間相的數(shù)量和長度在確定頂涂層對粘合涂層的附著時起到重要作用。因而，假定如果與顯示出相似數(shù)量的長的(＞3微米)伸長粒間相的另一個物品微結(jié)構(gòu)相比，物品微結(jié)構(gòu)具有多個短的(＜3微米)伸長粒間相，那么與具有相對較短的伸長粒間相的物品相比，具有較長伸長粒間相的物品具有更好的具有改善的附著的機(jī)會。

在一些實(shí)施例中，與伸長粒間相一起，在圖4中還觀察到一些其他粒間相350。它們可為在外觀和成分方面與特征如上所述的伸長粒間相截然不同的基本不可溶解的化合物。粒間相350可包括合金沉淀物、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、和它們混合物。但是，在進(jìn)行實(shí)例1和實(shí)例2的比較研究時，不有意地將其他粒間物質(zhì)加至任何實(shí)例物品。

雖然在本文中僅示出本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多修改和變化。因此，應(yīng)理解的是，所附權(quán)利要求意圖覆蓋落入本發(fā)明的真正精神內(nèi)的所有這種修改和變化。