陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品及用于形成其的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品及用于形成其的方法。具體而言，一種陶瓷基質(zhì)制品包括具有第一游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，以及具有第二游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，或具有第二游離硅比例的聚合物浸漬和熱解的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。第二游離硅比例小于第一游離硅比例。
【專利說明】陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品及用于形成其的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
該申請涉及Luthra等人于2015年2月26日提交且題為〃 Ceramic Matrix CompositeArticles And Methods For Forming Same〃的共同轉(zhuǎn)讓的共同提交的序列號為14/632030的專利申請(代理人卷號269441-1)，該申請通過引用以其整體并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開內(nèi)容大體上涉及陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)，并且更具體地涉及制品和用于形成陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]陶瓷基質(zhì)復(fù)合物大體上包括嵌入陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。增強材料在基質(zhì)開裂的情況下用作CMC的承載組分，同時陶瓷基質(zhì)保護增強材料、保持其纖維的定向，且用于將負載消散至增強材料。對于諸如燃氣渦輪中的高溫應(yīng)用，特別關(guān)注硅基復(fù)合物，其包括作為基質(zhì)和/或增強材料的碳化硅(SiC)。
[0004]不同的處理方法已經(jīng)用來形成CMC。例如，一種途徑包括熔化滲入(MI)，其使用熔化硅來滲入含有纖維的預(yù)形件中。由MI形成的CMC大體上完全致密，例如，具有大致為零的殘余孔隙。用于形成CMC的另一途徑為化學(xué)汽相滲入(CVI)t3CVI為基質(zhì)材料由此通過在高溫下使用反應(yīng)氣體滲入纖維預(yù)形件中以形成纖維增強復(fù)合物的過程。大體上，由使反應(yīng)物擴散到預(yù)形件中和副產(chǎn)物氣體擴散出預(yù)形件引入的限制導(dǎo)致復(fù)合物中在大約百分之10和大約百分之15之間的相對較高的殘余孔隙。具體而言，通常在使用CVI形成CMC期間，由CVI形成的復(fù)合物的外部相比復(fù)合物的內(nèi)部的孔隙度通常具有較低的孔隙度。用于形成CMC的另一途徑包括最初使用部分CVI過程，然后是MI過程。該途徑通常產(chǎn)生在大約百分之5和大約百分之7之間的較低的殘余孔隙。
[0005]需要進一步的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)，并且更特別地制品和用于形成陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在第一方面，本公開內(nèi)容提供了一種陶瓷基質(zhì)制品，該制品包括具有第一游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，以及具有第二游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，或具有第二游離硅比例的聚合物浸漬和熱解的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。第二游離硅比例小于第一游離硅比例。
[0007]在第二方面，本公開內(nèi)容提供了一種用于形成陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的方法。該方法包括通過熔化滲入形成具有第一游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，通過熔化滲入或聚合物浸漬和熱解形成具有第二游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，且其中第二游離硅比例小于第一游離硅比例。
[0008]技術(shù)方案1.一種陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，包括:
具有第一游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料;以及
具有第二游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在所述基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，或具有第二游離硅比例的聚合物浸漬和熱解的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在所述基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料;以及
其中所述第二游離硅比例小于所述第一游離硅比例。
[0009]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底大體上包括碳化硅和游離硅，且所述外層大體上包括純碳化硅。
[0010]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底大體上包括碳化硅和游離硅，且所述外層大體上包括碳化硅和游離碳。
[0011]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底包括在百分之5和大約百分之30之間的游離硅，且所述外層包括小于百分之5的游離硅。
[0012]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底包括在大約百分之5和大約百分之15之間的游離硅，且所述外層包括大約百分之O的游離硅。
[0013]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底包括第一孔隙度，所述外層包括第二孔隙度，且所述第二孔隙度大于所述第一孔隙度。
[0014]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底大體上不包括孔隙度，且所述外層包括大約百分之5到大約百分之30的孔隙度。
[0015]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案6所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底大體上包括小于百分之5的孔隙度，且所述外層包括大體上不具有孔隙度的外表面和具有大約百分之5到大約百分之10的孔隙度的內(nèi)表面。
[0016]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底包括在百分之5和大約百分之30之間的游離硅且大體上不包括孔隙度，且所述外層包括小于百分之5的游離硅和在大約百分之5到大約百分之30之間的孔隙度。
[0017]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底包括在百分之5和大約百分之15之間的游離硅且大體上不包括孔隙度，且所述外層包括大約百分之O的游離硅和大體上在大約百分之5和小于大約百分之10之間的孔隙度。
[0018]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案I所述陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述外層包括聚合物浸漬熱解陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層。
[0019]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述外層包括在形成所述基底之后形成的所述熔化滲入外層。
[0020]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底和所述外層同時被熔化滲入，且其中所述外層的游離硅被提取。
[0021]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述基底和所述外層同時被熔化滲入，且其中所述基底由第一預(yù)浸料坯層合物形成，所述外層由不同于所述第一預(yù)浸料坯層合物的第二預(yù)浸料坯層合物形成。
[0022]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案I所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其中，所述制品包括渦輪護罩、渦輪葉片和渦輪噴嘴中的至少一者。
[0023]技術(shù)方案16.—種用于形成陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的方法，所述方法包括:
通過熔化滲入形成具有第一游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料；
通過熔化滲入或聚合物浸漬和熱解形成具有第二游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在所述基底的至少一部分上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料;以及其中所述第二游離硅比例小于所述第一游離硅比例。
[0024]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底大體上包括碳化硅和游離硅，且所述外層大體上包括純碳化硅。
[0025]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底大體上包括碳化硅和游離硅，且所述外層大體上包括碳化硅和游離碳。
[0026]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底包括在百分之5和大約百分之30之間的游離硅，且所述外層包括小于百分之5的游離硅。
[0027]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底包括在大約百分之5和大約百分之15之間的游離硅，且所述外層包括大約百分之O的游離硅。
[0028]技術(shù)方案21.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底包括第一孔隙度，所述外層包括第二孔隙度，且所述第二孔隙度大于所述第一孔隙度。
[0029]技術(shù)方案22.根據(jù)技術(shù)方案21所述的方法，其中，所述基底大體上包括小于百分之5的孔隙度，且所述外層包括大約百分之5到大約百分之30的孔隙度。
[0030]技術(shù)方案23.根據(jù)技術(shù)方案21的方法，其中，所述基底大體上不包括孔隙度，且所述外層包括大約百分之5到大約百分之10的孔隙度。
[0031]技術(shù)方案24.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底包括在百分之5和大約百分之30之間的游離硅且大體上不包括孔隙度，且所述外層包括小于百分之5的游離硅和在大約百分之5到大約百分之30之間的孔隙度。
[0032]技術(shù)方案25.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底包括在百分之5和大約百分之15之間的游離硅且大體上不包括孔隙度，且所述外層包括大約百分之O的游離硅和大體上在大于百分之5和小于大約百分之10之間的孔隙度。
[0033]技術(shù)方案26.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，形成所述外層包括通過聚合物浸漬熱解來形成所述外層。
[0034]技術(shù)方案27.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，形成所述外層包括在通過熔化滲入形成所述基底之后通過熔化滲入形成所述外層。
[0035]技術(shù)方案28.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，形成所述外層包括同時通過熔化滲入形成所述基底和所述外層，且還包括從所述外層提取游離硅。
[0036]技術(shù)方案29.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，形成所述基底包括層合第一預(yù)浸料坯，形成所述外層包括層合第二預(yù)浸料坯，且形成所述基底和形成所述外層包括同時對所述第一預(yù)浸料坯和所述第二預(yù)浸料坯的熔化滲入。
[0037]技術(shù)方案30.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，所述基底的陶瓷纖維增強材料與所述外層的陶瓷纖維增強材料相同。
【附圖說明】
[0038]本公開內(nèi)容的前述及其它特征、方面和優(yōu)點將從連同附圖的本公開內(nèi)容的其它方面的以下詳細描述變得清楚，其中:
圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的截面視圖，其具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層；
圖2為圖1的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底的截面視圖；
圖3為具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層的圖2的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底的截面視圖；
圖4為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的CMC制品的截面視圖，其具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層；
圖5為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的CMC制品的透視圖，其具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層；
圖6為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的CMC渦輪護罩的一部分的截面視圖，其具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層；
圖7為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的渦輪葉片的分解透視圖，其具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層；
圖8為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的渦輪噴嘴的一部分的分解透視圖，其具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層；以及
圖9為用于形成根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層的CMC制品的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]詳細描述便于闡釋本公開內(nèi)容的某些方面，且不應(yīng)當(dāng)理解為限制本公開內(nèi)容的范圍。此外，如本文在說明書和權(quán)利要求各處使用的近似語言可用于修飾在不導(dǎo)致其涉及的基本功能變化的情況下可容許改變的任何數(shù)量表示。因此，由一個或多個用語(諸如〃大約〃)修飾的值不限于指定的精確值。在一些情況下，近似語言可對應(yīng)于用于測量值的儀器的精度。當(dāng)介紹各種實施例的元件時，冠詞〃一個〃、〃一種〃、〃該〃和〃所述〃意在表示存在一個或多個元件。用語"包括"、"包含"和"具有"意在為包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的額外元件。如本文使用的用語"可"和"可為"指出現(xiàn)在一組情況內(nèi)的可能性;擁有指定性質(zhì)、特征或功能;和/或通過表示與修飾動詞相關(guān)聯(lián)的能力、性能或可能性中的一者或多者修飾另一個動詞。因此，"可"和"可為"的使用是指修飾的用語表面上是適合、有能力或適用于指出的能力、功能或用途，同時考慮了在一些情況中，修飾的用語可能有時不是適合的、有能力的或適用的。操作參數(shù)的任何示例并未排除公開的實施例的其它參數(shù)。本文參照任何特定實施例描述、示出或以其它方式公開的構(gòu)件、方面、特征、構(gòu)造、布置、使用等可類似地應(yīng)用于本文公開的任何其它實施例。
[0040]大體上，本公開內(nèi)容針對一種陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)制品，其大體上具有良好的機械性能，諸如抗拉和/或抗壓強度，連同增加的抗蠕變性，諸如對于隨時間由應(yīng)力和/或升高的溫度能力引起的變形或形狀變化的抗性。例如，CMC制品可包括CMC基底和外部CMC表皮或?qū)?。CMC基底和外部CMC表皮或?qū)涌删哂胁煌再|(zhì)，允許CMC制品的定制以導(dǎo)致CMC制品大體上具有良好的機械性能，帶有增加的抗蠕變性(對于隨時間由應(yīng)力引起的變形或形狀變化的抗性)和/或增加的溫度能力。本公開內(nèi)容的技術(shù)導(dǎo)致CMC基底和CMC外層兩者為具有增強材料的CMC，且因此，CMC基底和CMC外層兩者提供機械性能，諸如抗拉和/或抗壓強度。另外，CMC外層還可向CMC制品提供增加的抗蠕變性和/或增加的溫度能力。本公開內(nèi)容的該技術(shù)可在其中表面應(yīng)力較高且其中蠕變通常成問題和/或其中經(jīng)歷高溫的CMC構(gòu)件中有利。例如，許多渦輪構(gòu)件具有模擬彎曲狀態(tài)的熱和機械應(yīng)力。在彎曲期間，平面內(nèi)應(yīng)力在表面處最高。因此，將更抗蠕變的材料和溫度能力置于表面上可總體上改善結(jié)構(gòu)的蠕變響應(yīng)和/或熱能力。
[0041 ]圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有CMC基底20和CMC表皮或外層50的CMC制品10。如下文更詳細所述，CMC基底20可包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，其具有第一游離硅比例或含量(例如，總體上游離硅關(guān)于基底的量)，且CMC外層50可包括設(shè)置在CMC基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。CMC外層50可包括小于第一游離硅比例或含量的第二游離硅比例或含量(例如，總體上游離硅關(guān)于外層的量)οCMC基底20可為富硅的碳化硅基底，例如，其具有游離硅(例如，大于百分之O到大約百分之30、在百分之5和大約百分之30之間、在大約百分之5和大約百分之20之間、在大約百分之5和大約百分之15之間、大約或大于百分之5、大約或大于百分之10、大約或大于百分之15、大約或大于百分之20、大約或大于百分之30，或按元素硅或硅合金相的量更多的游離硅)XMC基底20可大體上具有真密度，或沒有或有很小的孔隙度(例如，大約百分之0、小于百分之5，或在大約百分之O和小于百分之5之間)。
[0042]CMC外層50按元素硅或硅合金相的量可大體上小于大約百分之10、小于百分之10、小于大約百分之5，或小于百分之五，為純碳化硅(例如，百分之零)、大體上無游離硅或零游離硅含量的碳化硅(例如，大約百分之O)或略微富碳的碳化硅(例如，0.995的硅與1.005的碳的比率)XMC外層50可具有在大約百分之5到大約百分之30之間、在大約百分之5和大約百分之10之間，或大約百分之10到大約百分之20的孔隙度。
[0043]CMC基底20可由第一過程形成，且CMC外層50可由不同于第一過程的第二過程形成。例如，CMC基底可通過使用熔化滲入過程形成，且外層可使用熔化滲入過程或聚合物浸漬和熱解過程來形成。外層50可具有優(yōu)于基底20的抗蠕變性，且可導(dǎo)致CMC制品10具有比沒有外層50的CMC制品的抗蠕變性更大的抗蠕變性。可能沒有游離元素硅或硅合金的CMC外層50相比于CMC基底20(其可包括游離硅)可具有較好的溫度能力(例如，高于硅的熔點)，且可導(dǎo)致CMC制品10具有比沒有外層50的CMC制品的溫度能力更高的溫度能力。
[0044]參看圖2，CMC制品10 (圖1)可包括最初形成CMC基底20。CMC基底20的表面區(qū)域可包括多個薄層22，各個薄層源自獨立的預(yù)浸料坯，預(yù)浸料坯包括浸漬有陶瓷基質(zhì)前體的單向?qū)?zhǔn)的纖維25的束24。結(jié)果，各個薄層22均包含單向?qū)?zhǔn)的纖維25，其嵌入在焚燒和熔化滲入期間由陶瓷基質(zhì)前體的轉(zhuǎn)變形成的陶瓷基質(zhì)26中。
[0045]例如，CMC基底20可由多層"預(yù)浸料坯"制成，其通常為帶狀結(jié)構(gòu)，包括浸漬有CMC基質(zhì)材料的前體的期望的CMC的增強材料。預(yù)浸料坯可經(jīng)歷處理(包括焚燒)以將前體轉(zhuǎn)變成期望的陶瓷。預(yù)浸料坯可為連續(xù)纖維增強的陶瓷復(fù)合物(CFCC)材料，且可包括二維纖維陣列，其包括浸漬有基質(zhì)前體的單向?qū)?zhǔn)的束的單層，以產(chǎn)生大體上二維的疊層。所得的預(yù)浸料坯的多個層片被堆疊和壓實以形成疊層預(yù)形件(稱為"層合"的過程)。預(yù)浸料坯可布置成使得預(yù)浸料坯層的束定向成彼此橫穿或成角度，以在預(yù)形件的薄層平面中提供較大強度(對應(yīng)于最終CMC構(gòu)件的主要(承載)方向)。
[0046]在層合之后，疊層預(yù)形件可經(jīng)歷壓實和固化，同時經(jīng)歷施加的壓力和升高的溫度，諸如在高壓釜中。在熔化滲入(MI)的情況中，壓實和固化預(yù)形件經(jīng)歷額外處理。首先，預(yù)形件可在真空或在惰性氣氛中加熱，以便分解有機粘合劑，其中至少一者在該熱處理期間熱解以形成炭化碳(carbon char)，且產(chǎn)生多孔預(yù)形件用于熔化滲入。作為與粘結(jié)劑燒盡步驟的相同加熱循環(huán)的一部分或在獨立的隨后加熱步驟中的進一步加熱，預(yù)形件被熔化滲入，諸如利用外部供應(yīng)的熔化的硅。熔化的硅滲入孔隙中，與基質(zhì)的碳組分反應(yīng)以形成碳化硅，且填充孔隙以產(chǎn)生期望的CMC基底。
[0047]參看圖3，CMC制品10可包括在最初形成的CMC基底20上形成外層50。例如，薄層52可源于獨立的預(yù)浸料坯，其包括浸漬有陶瓷基質(zhì)前體的單向?qū)?zhǔn)的束54。薄層52包含在焚燒和熔化滲入(MI)期間嵌入由陶瓷基質(zhì)前體轉(zhuǎn)變形成的陶瓷基質(zhì)56中的單向?qū)?zhǔn)的纖維55。
[0048]例如，CMC外層50可由通常為帶狀結(jié)構(gòu)形式的〃預(yù)浸料坯〃的層制成，其包括浸漬有CMC基質(zhì)材料的前體的期望的CMC的增強材料。預(yù)浸料坯經(jīng)歷處理(包括焚燒)以將前體轉(zhuǎn)變成期望的陶瓷。預(yù)浸料坯可為連續(xù)纖維增強的陶瓷復(fù)合物(CFCC)材料，且可包括二維纖維陣列，其包括浸漬有基質(zhì)前體的單向?qū)?zhǔn)的束的單層，以產(chǎn)生大體上二維的疊層。預(yù)浸料坯的層片可設(shè)置在CMC基底上。預(yù)浸料坯可布置成使得預(yù)浸料坯層的束定向得橫穿(例如，垂直于)CMC基底的最外層的束或與其成角度。
[0049]預(yù)浸料坯層可經(jīng)歷固化，同時經(jīng)歷施加的壓力和高溫，諸如在高壓釜中或局部施加的壓力和熱中。在熔化滲入的情況中，設(shè)置在CMC基底上的預(yù)浸料坯層可在真空或在惰性氣氛中加熱，以便分解有機粘結(jié)劑，其中至少一者在該熱處理期間熱解以形成炭化碳，且產(chǎn)生多孔層用于熔化滲入。作為與粘結(jié)劑燒盡步驟的相同加熱循環(huán)的一部分或在獨立的隨后加熱步驟中的進一步加熱，層被熔化滲入，諸如利用外部供應(yīng)的熔化的硅。熔化的硅滲入孔隙中，與基質(zhì)的碳組分反應(yīng)以形成碳化硅，且填充孔隙以產(chǎn)生期望的CMC外層。
[0050]為了形成CMC外層50，熔化滲入過程相比于形成CMC基底20中使用的熔化滲入過程可相同或不同。例如，將與施加到基底的相同熔化滲入過程用于相對較薄的隨后外層可導(dǎo)致外層50具有小于基底的第一游離硅含量的第二游離硅含量。作為備選，熔化滲入過程可定制(例如，相比于形成基底減少外層設(shè)置在硅浴中的時間)，以便外層導(dǎo)致具有第二游離娃含量(小于基底的第一游離娃含量)的外層50。
[0051]在另一個實施例中，CMC基底和CMC外層可使用熔化滲入同時或在不同時間形成。例如，用于形成基底和外層的預(yù)浸料坯可不同。用于外層的預(yù)浸料坯可由預(yù)浸料坯制成，其在熔化滲入之后消耗更多游離硅，導(dǎo)致外層相比于基底的游離硅含量具有較少的游離硅。用于基底的此預(yù)浸料坯可包括碳，且用于外層的此預(yù)浸料坯可包括額外的反應(yīng)金屬，諸如鉬或鉭。
[0052]在另一個實施例中，CMC基底和CMC外層可使用熔化滲入過程同時形成。例如，在熔化滲入過程之后，游離硅提取過程可用于從最外部的層或多個層除去游離硅，以限定相比于基底的游離硅含量和孔隙度具有較少游離硅含量和較大孔隙度的外層。
[0053]再參看圖3，在根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個實施例中，基底可通過熔化滲入形成，且CMC外層50可通過聚合物浸漬和熱解(PIP)過程形成。例如，PIP過程還可包括利用液體聚合物前體浸透纖維預(yù)形件，其首先固化(交聯(lián))且隨后熱解，將聚合物轉(zhuǎn)變成陶瓷。特定纖維預(yù)形件和液體聚合物前體的選擇可導(dǎo)致外層50具有比基底的游離硅含量少的游離硅含量。
[0054]圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有CMC基底100和CMC表皮或外層150的CMC制品110XMC基底120可包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，其具有第一游離硅比例或含量，且CMC外層150可包括設(shè)置在CMC基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。CMC外層150可包括小于第一游離硅比例或含量的第二游離硅比例或含量。CMC基底120可為富硅的碳化硅基底，例如，其具有游離硅(例如，大于百分之O到大約百分之30、在百分之5和大約百分之30之間、在大約百分之5和大約百分之20之間、在大約百分之5和大約百分之15之間、大約或大于百分之5、大約或大于百分之10、大約或大于百分之15、大約或大于百分之20、大約或大于百分之30，或按元素硅或硅合金相的量更多的游離硅)。例如，CMC基底120可大體上具有真密度，或沒有或有很小的孔隙度(例如，大約百分之
0、小于百分之5，或在大約百分之O和小于百分之5之間)。
[0055]CMC外層150按元素硅或硅合金相的量可大體上小于大約百分之10、小于百分之10、小于大約百分之5，或小于百分之五，為純碳化硅(例如，百分之零)、大體上無游離硅或零游離硅含量的碳化硅(例如，大約百分之O)或略微富碳的碳化硅(例如，0.9 9 5的硅與1.005的碳的比率)XMC外層150可具有在大約百分之5到大約百分之30之間、在大約百分之5和大約百分之10之間，或大約百分之10到大約百分之20的孔隙度。
[0056]CMC基底120可由第一過程形成，且CMC外層150可由不同于第一過程的第二過程形成。例如，CMC基底可通過使用熔化滲入過程來形成，且外層可使用熔化滲入過程或聚合物浸漬和熱解過程來形成。具有優(yōu)于基底120的抗蠕變性的外層150可導(dǎo)致CMC制品110具有比沒有外層150的CMC制品的抗蠕變性更高的抗蠕變性?？赡軟]有游離元素硅或硅合金的CMC外層150可相比于CMC基底120(其可包括游離硅)具有較好的溫度能力(例如，高于硅的熔點)，且可導(dǎo)致CMC制品110具有比沒有外層150的CMC制品的溫度能力更高的溫度能力。
[0057]CMC制品110可包括最初以如上文關(guān)于形成基底20(圖2)提到的類似方式形成CMC基底120。仍參看圖4，CMC制品110可包括在最初形成的CMC基底120上形成外層150。例如，夕卜層150可包括多個薄層152，各個薄層源自獨立的預(yù)浸料坯，其包括浸漬有陶瓷基質(zhì)前體的單向?qū)?zhǔn)的束。各個薄層152可包含在焚燒期間嵌入由陶瓷基質(zhì)前體的轉(zhuǎn)變形成的陶瓷基質(zhì)中的單向?qū)?zhǔn)的纖維。
[0058]例如，CMC外層150可由通常為帶狀結(jié)構(gòu)形式的多層〃預(yù)浸料坯〃制成，其包括浸漬有CMC基質(zhì)材料的前體的期望的CMC的增強材料。預(yù)浸料坯經(jīng)歷處理(包括焚燒)以將前體轉(zhuǎn)變成期望的陶瓷。預(yù)浸料坯可為連續(xù)纖維增強的陶瓷復(fù)合物(CFCC)材料，且可包括二維纖維陣列，其包括浸漬有基質(zhì)前體的單向?qū)?zhǔn)的束的單層，以產(chǎn)生大體上二維的疊層。所得的預(yù)浸料坯的多個層片堆疊和壓實。預(yù)浸料坯通?？刹贾贸墒沟妙A(yù)浸料坯層的束定向得橫穿(例如，垂直于)彼此或與CMC基底的最外層的束成角度。
[0059]該多個層通?？山?jīng)歷壓實和固化，同時經(jīng)歷施加的壓力和高溫，諸如在高壓釜中或局部施加的壓力和熱中。在熔化滲入的情況中，設(shè)置在CMC基底上的壓實和固化的多個層可在真空中或惰性氣氛中加熱以便分解有機粘結(jié)劑，其中至少一者在該熱處理期間熱解以形成炭化碳，且產(chǎn)生多孔層用于熔化滲入。作為與粘結(jié)劑燒盡步驟的相同加熱循環(huán)的一部分或在獨立的隨后加熱步驟中的進一步加熱，多孔層被熔化滲入，諸如利用外部供應(yīng)的熔化的硅。熔化的硅滲入孔隙中，與基質(zhì)的碳組分反應(yīng)以形成碳化硅，且填充孔隙以產(chǎn)生期望的CMC外層。
[0060]為了形成CMC外層150，熔化滲入過程相比于形成CMC基底120中使用的熔化滲入過程可相同或不同。例如，將與施加到基底相同的熔化滲入過程用于相對較薄的隨后外層可導(dǎo)致外層150具有比基底的第一游離硅含量少的第二游離硅含量。作為備選，熔化滲入過程可定制(例如，相比于形成基底減少外層設(shè)置在硅浴中的時間)，以便外層導(dǎo)致具有第二游離娃含量(小于基底的第一游離娃含量)的外層150。
[0061]在另一個實施例中，CMC基底和CMC外層可使用熔化滲入同時或在不同時間形成。例如，用于形成基底和外層的預(yù)浸料坯可不同。用于外層的預(yù)浸料坯可由預(yù)浸料坯制成，其在熔化滲入之后消耗更多游離硅，導(dǎo)致外層相比于基底的游離硅含量具有較少的游離硅。用于基底的此預(yù)浸料坯可包括碳，且用于外層的此預(yù)浸料坯可包括額外的反應(yīng)金屬，諸如鉬或鉭。
[0062]在另一個實施例中，CMC基底和CMC外層可使用熔化滲入過程同時形成。例如，在熔化滲入過程之后，游離硅提取過程可用于從最外部的層或多個層除去游離硅，以限定相比于基底的游離硅含量和孔隙度具有較少游離硅含量和更大孔隙度的外層。
[0063]仍參看圖4，在根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個實施例中，基底可通過熔化滲入形成，且CMC外層150可通過聚合物浸漬和熱解(PIP)過程形成。例如，PIP過程可包括利用液體聚合物前體浸透纖維預(yù)形件，其首先固化(交聯(lián))且隨后熱解，將聚合物轉(zhuǎn)變成陶瓷。特定纖維預(yù)形件和液體聚合物前體的選擇可導(dǎo)致外層150具有比基底的游離硅含量少的游離硅含量。
[0064]在以上實施例中，用于束的材料可為SiC纖維。適用于束的材料的示例為來自Nippon Carbon有限公司的H1-NICALON ?。用于纖維的直徑的適合范圍為大約二到大約二十微米，但具有較大和較小直徑的纖維也在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。纖維可優(yōu)選涂布有材料以將某些期望的性質(zhì)賦予CMC基底和/或CMC外層，諸如碳或氮化硼中間層(未示出)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，本公開內(nèi)容的教導(dǎo)還適用于其它CMC材料組合，且此組合在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。
[0065]如上文所述，由熔化滲入或聚合物浸漬和熱解過程形成的具有很少或沒有游離硅相的CMC外層可導(dǎo)致CMC外層具有大于由MI形成的CMC基底的抗蠕變性和/或溫度能力，且大體上具有真密度，或沒有或有很小的孔隙度，諸如大約百分之0、小于百分之5，或在大約百分之O和小于百分之5之間。另外，如由硅熔化滲入形成的CMC基底可導(dǎo)致富硅的碳化硅基底，其例如按元素娃或娃合金相的量具有百分之5、百分之10、百分之15、百分之20、百分之30或更多的游離硅。CMC外層可大致小于元素硅或硅合金相的量的百分之5，為純碳化硅，例如，大約I比I的硅與碳的比率，或略微富碳，諸如0.995的硅與1.005的碳的比率。CMC外層可具有在大約百分之5到大約30之間、在大約百分之5和大約百分之10之間，或在大約百分之10到大約百分之20之間的孔隙度。用于形成CMC制品的層片或單向帶的厚度可為大約5mil(0.005英寸)到大約1miK0.010英寸)XMC制品可形成為具有單個層片或?qū)拥脑鰪娎w維、多個層片或?qū)拥脑鰪娎w維，或許多層片或?qū)拥脑鰪娎w維以用于形成CMC外層。例如，本公開內(nèi)容的CMC制品可包括由大約八個層片或?qū)拥脑鰪娎w維和熔化滲入形成的CMC基底，以及由一個或兩個層片或?qū)拥脑鰪娎w維形成的外層，使得外層可為CMC制品的厚度的大約百分之10到大約百分之25。在陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的其它實施例中，外層可為陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的厚度的大約百分之10到大約百分之50。在其它實施例中，CMC制品可具有大約50到大約100個層片。將認(rèn)識到的是，CMC基底關(guān)于CMC外層的層片數(shù)目和厚度的其它構(gòu)造也是可能的。
[0066]盡管CMC制品可由單向預(yù)浸料坯帶形成，但將認(rèn)識到的是，織造預(yù)浸料坯帶可用于形成CMC基底和/或CMC外層。單向預(yù)浸料坯帶中的對準(zhǔn)纖維可導(dǎo)致少于預(yù)浸料坯織造纖維織物引起的氣孔。另外，一個或多個額外的層或涂層可形成于CMC制品的CMC外層上。例如，在一些實施例中，環(huán)境阻擋涂層(EBC)系統(tǒng)可形成在外層上。
[0067]另外，基底和/或外層可通過漿料鑄造熔化滲入過程形成，例如，使用碳、含碳樹脂或其它碳質(zhì)材料的漿料，以及可選的碳化硅顆粒，其被引入纖維預(yù)形件的孔隙中，且熔化的硅隨后滲入其余空間中來與碳質(zhì)材料反應(yīng)以形成碳化硅。纖維預(yù)形件可由織造材料形成。
[0068]圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底220和相對的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層250的CMC制品210 XMC外層250可在整個CMC基底上或僅在CMC基底220的一部分(諸如基底的一側(cè)或兩側(cè)上)上延伸?；?20和外層250可類似地形成，且具有如上文所述的基底20(圖3)和120(圖4)與外層50(圖3)和150(圖4)的特征。
[0069]圖6為根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底320和陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層350的CMC渦輪護罩310的一部分的截面視圖。例如，外層350可設(shè)置在渦輪的熱流動氣體附近?；?20和外層350可類似地形成，且具有如上文所述的基底20(圖3)和120(圖4)與外層50(圖3)和150(圖4)的特征。
[0070]圖7為大體上根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底420、陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層450和環(huán)境阻擋層系統(tǒng)470的渦輪葉片400的分解透視圖?；?20和外層450可類似地形成，且具有如上文所述的基底20(圖3)和120(圖4)與外層50(圖3)和150(圖4)的特征。
[0071]圖8為大體上根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的具有陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底520、第一陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層550和第二陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層455的渦輪噴嘴500的一部分的透視圖。第一外層450可包繞噴嘴的后緣?；?20和外層550可類似地形成，且具有如上文所述的基底20(圖3)和120(圖4)與外層50(圖3)和150(圖4)的特征。
[0072]如上文所述，大體而言，使用一致的預(yù)形件和熔化滲入單獨形成的CMC制品具有包括真密度和機械性能的有吸引力的特征。然而，由于熔化滲入引起的游離硅，故在超過大約2400華氏度(大約1300攝氏度)的溫度處，基質(zhì)的抗蠕變性較弱，其自身顯現(xiàn)出較差的蠕變斷裂和持續(xù)峰值低周疲勞(SPLCF)強度。在超過大約2550華氏度(大約1400攝氏度)的溫度處，游離硅熔化。使用化學(xué)汽相滲入單獨形成的CMC制品包含較大的孔隙度，其導(dǎo)致了較差的薄層間性質(zhì)和較差的抗氧化性。
[0073]從本描述中將認(rèn)識到本公開內(nèi)容的技術(shù)克服了與使用熔化滲入的一致預(yù)形件單獨形成或通過提供CMC表皮或外層(其向CMC制品提供增加的抗蠕變性和/或增加的溫度能力)的化學(xué)汽相滲入形成的CMC制品相關(guān)的問題。本公開內(nèi)容的提出的技術(shù)可將當(dāng)前MI陶瓷基質(zhì)復(fù)合物的溫度極限從大約2400華氏度(大約1300攝氏度)增大至高于硅的熔化溫度(大約2577華氏度(大約1414攝氏度))的溫度。例如，本技術(shù)可提供將CMC復(fù)合物的溫度能力提高大約200華氏度(大約90攝氏度)到大約300華氏度(大約150攝氏度)之間的潛力。這在制品用于基底保持在大約2500華氏度(大約1370攝氏度)以下的熱梯度中的情況下是可能的，但允許外表面超過該溫度，諸如在渦輪護罩中。該溫度能力可導(dǎo)致飛行器發(fā)動機的一定百分比的比燃料消耗(SFC)降低，且因此，航線的燃料和費用降低。
[0074]本公開內(nèi)容的此技術(shù)可有利地應(yīng)用于陶瓷或硅承載的渦輪構(gòu)件，例如，渦輪葉片、導(dǎo)葉、噴嘴、護罩等。
[0075]圖9示出了用于形成陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品的方法600。該方法包括:在610處，通過熔化滲入形成具有第一游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，以及在620處，通過熔化滲入或聚合物浸漬和熱解形成具有第二游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。第二游離硅比例小于第一游離硅比例。
[0076]在本公開內(nèi)容的其它實施例中，陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品可包括具有第一游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底、具有第二游離硅比例的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層包括設(shè)置在基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，且第二游離硅比例小于第一游離硅比例。
[0077]在本公開內(nèi)容的其它實施例中，陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品可包括具有第一孔隙度的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其在陶瓷基質(zhì)材料中包括陶瓷纖維增強材料，以及具有第二孔隙度的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其在設(shè)置在基底的至少一部分上的陶瓷基質(zhì)材料中包括陶瓷纖維增強材料。第二孔隙度大于第一孔隙度。
[0078]在本公開內(nèi)容的其它實施例中，陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品可包括具有第一抗蠕變性的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，以及具有第二抗蠕變性的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在基底的至少一部分上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料。第二抗蠕變性大于第一抗蠕變性。
[0079]將理解的是，以上描述意在為示范性的，而非限制性的。在不脫離如由以下權(quán)利要求及其等同物限定的本公開內(nèi)容的總體精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在本文中作出許多變化和改型。例如，上述實施例(和/或其方面)可與彼此組合使用。此外，可使一些改型適于各種實施例的教導(dǎo)的特定情形或材料，而并不脫離它們的范圍。盡管本文所述的材料的大小和類型意在限定各種實施例的參數(shù)，但它們絕不意在限制且僅為示例性的。在閱讀以上描述時，許多其它實施例對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見。因此，各種實施例的范圍應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求連同此權(quán)利要求賦予的等同物的完整范圍來確定。在所附權(quán)利要求中，用語〃包括(including) 〃和〃其中(in which) 〃用作相對用語〃包括(comprising) 〃和〃其中(wherein) 〃的通俗英語的同義詞。此外，在以下權(quán)利要求中，用語〃一個〃、〃第二〃和〃第三〃等僅用作標(biāo)記，且不意在對其對象施加數(shù)目要求。另外，結(jié)合用語(諸如聯(lián)接、連接、接合、密封等)的用語"可操作地"在本文中用于表示由直接地或間接地聯(lián)接的單獨的不同構(gòu)件和整體形成的構(gòu)件(即，一件式、一體式或整體式)引起的兩種連接。此夕卜，以下權(quán)利要求的限制并未以裝置加功能的形式撰寫，且不意在基于35 U.S.C.§112的第六段來理解，除非且直到此權(quán)利要求限制明確使用短語〃用于…的裝置〃隨后是沒有其它結(jié)構(gòu)的功能的聲明。將理解的是，不一定上文所述的所有這些目的或優(yōu)點都可根據(jù)任何特定實施例來實現(xiàn)。因此，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，本文所述的系統(tǒng)和技術(shù)可以以實現(xiàn)或優(yōu)化本文教導(dǎo)的一個優(yōu)點或成組優(yōu)點的方式體現(xiàn)或執(zhí)行，而不需要實現(xiàn)本文可教導(dǎo)或提出的其它目的或優(yōu)點。
[0080]盡管已經(jīng)僅結(jié)合了有限數(shù)目的實施例詳細描述了本公開內(nèi)容，但將容易理解的是，本公開內(nèi)容不限于這樣公開的實施例。相反，本公開內(nèi)容可改為結(jié)合迄今并未描述但與本公開內(nèi)容的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)目的變型、改型、替換或等同布置。另外，盡管已經(jīng)描述了各種實施例，但將理解的是，本公開內(nèi)容的方面可包括所述實施例中的僅一些。因此，本公開內(nèi)容不應(yīng)看作是由前述描述限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
[0081]該書面描述使用了示例，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包含的方法。本公開內(nèi)容的可申請專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，則意在使這些其它示例處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，包括: 具有第一游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物基底，其包括陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料;以及 具有第二游離硅比例的熔化滲入陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在所述基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料，或具有第二游離硅比例的聚合物浸漬和熱解的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物外層，其包括設(shè)置在所述基底的至少一部分的外表面上的陶瓷基質(zhì)材料中的陶瓷纖維增強材料;以及 其中所述第二游離硅比例小于所述第一游離硅比例。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底大體上包括碳化硅和游離硅，且所述外層大體上包括純碳化硅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底大體上包括碳化硅和游離硅，且所述外層大體上包括碳化硅和游離碳。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底包括在百分之5和大約百分之30之間的游離硅，且所述外層包括小于百分之5的游離硅。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底包括在大約百分之5和大約百分之15之間的游離硅，且所述外層包括大約百分之O的游離硅。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底包括第一孔隙度，所述外層包括第二孔隙度，且所述第二孔隙度大于所述第一孔隙度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底大體上不包括孔隙度，且所述外層包括大約百分之5到大約百分之30的孔隙度。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底大體上包括小于百分之5的孔隙度，且所述外層包括大體上不具有孔隙度的外表面和具有大約百分之5到大約百分之10的孔隙度的內(nèi)表面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底包括在百分之5和大約百分之30之間的游離硅且大體上不包括孔隙度，且所述外層包括小于百分之5的游離硅和在大約百分之5到大約百分之30之間的孔隙度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基質(zhì)復(fù)合物制品，其特征在于，所述基底包括在百分之5和大約百分之15之間的游離硅且大體上不包括孔隙度，且所述外層包括大約百分之O的游離硅和大體上在大約百分之5和小于大約百分之10之間的孔隙度。
【文檔編號】C04B38/00GK105924200SQ201610106271
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】J.D.斯泰貝爾
【申請人】通用電氣公司