特表 2022-551859 航空宇宙用部品上に耐コーキング性保護コーティングを堆積させるための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-14

(54)【発明の名称】航空宇宙用部品上に耐コーキング性保護コーティングを堆積させるための方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/40 20060101AFI20221207BHJP

   C23C 28/04 20060101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

C23C16/40

C23C28/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022520884

(86)(22)【出願日】2020-07-17

(85)【翻訳文提出日】2022-06-02

(86)【国際出願番号】 US2020042444

(87)【国際公開番号】W WO2021071567

(87)【国際公開日】2021-04-15

(31)【優先権主張番号】62/912,513

(32)【優先日】2019-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】Ｍ／Ｓ １２６９，３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ブリッツ， デーヴィッド アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】チャタルジー， スクティ

【テーマコード（参考）】

4K030

4K044

【Ｆターム（参考）】

4K030AA11

4K030AA14

4K030AA16

4K030AA17

4K030AA18

4K030BA01

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4K030JA11

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4K044BB03

4K044CA04

4K044CA07

4K044CA12

4K044CA14

4K044CA41

4K044CA62

(57)【要約】

本開示の実施形態は一般的に、航空宇宙用部品上の保護コーティング、および保護コーティングを堆積させるための方法に関する。保護コーティングは、燃料の存在下で航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制するための耐コーキング性コーティングであり得る。１つまたは複数の実施形態では、航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法は、航空宇宙用部品の表面上にオプションの障壁層を堆積させることと、触媒酸化層を、障壁層上におよび／または航空宇宙用部品上に直接堆積させることとを含む。障壁層は、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。触媒酸化層は、酸化セリウムまたは１つもしくは複数の酸素貯蔵物質とすることができるまたはこれらを含むことができる。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法であって、
前記航空宇宙用部品の表面上に障壁層を堆積させることと、
前記障壁層上に触媒酸化層を堆積させることと、を含む、方法。

【請求項2】

前記障壁層は、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記障壁層は原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって堆積され、前記ＡＬＤプロセスは、前記航空宇宙用部品をアルミニウム前駆体および酸化剤に順次さらすことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記アルミニウム前駆体は、トリス（アルキル）アルミニウム、トリス（アルコキシ）アルミニウム、アルミニウムジケトネート、これらの複合体、これらの付加物、これらの塩、またはこれらの任意の組み合わせを含み、前記酸化剤は、水、オゾン、酸素（Ｏ_２）、原子状酸素、亜酸化窒素、過酸化物、アルコール、これらのプラズマ、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記障壁層は約５ｎｍ～約２５０ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記触媒酸化層は、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムカルシウムマンガン、酸化イットリウムバリウムマンガン、酸化ランタンロジウムマンガン、酸化ランタン鉄、酸化イットリウムバリウムコバルト、酸化硫酸ランタン、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記触媒酸化層は酸化セリウムおよびドーパントを含み、前記ドーパントは、ガドリニウム、マンガン、ストロンチウム、コバルト、銅、アルミニウム、これらの合金、これらの酸化物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記触媒酸化層は原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって堆積される酸化セリウムを含み、前記ＡＬＤプロセスは、前記触媒酸化層が約１０ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有するまでＡＬＤサイクルを繰り返すことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記触媒酸化層は約２０ｎｍ～約１００ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトネート化合物、シクロペンタジエニルセリウム化合物、セリウムアルコキシド化合物、アミドセリウム化合物、アセトアミジナートセリウム化合物、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記セリウム前駆体はセリウムβ－ジケトネート化合物を含み、前記セリウムβ－ジケトネート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）_４、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３（ｐｈｅｎ）、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記セリウム前駆体はシクロペンタジエニルセリウム化合物を含み、前記シクロペンタジエニルセリウム化合物は、（Ｃｐ）_３Ｃｅ、（ＭｅＣｐ）_３Ｃｅ，（ＥｔＣｐ）_３Ｃｅ、（ＰｒＣｐ）_３Ｃｅ、（ＢｕＣｐ）_３Ｃｐ、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記セリウム前駆体はセリウムアルコキシド化合物を含み、前記セリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）_４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノール））、Ｃｅ（ｄｍａｐ）_４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オラート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）_４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－ｙｌ）プロパン－２－オラート））、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記セリウム前駆体はアミドセリウム化合物またはアセトアミジナートセリウム化合物を含み、前記セリウム前駆体は、（ｈｍｄｓａ）_３Ｃｅまたは（^ｉＰｒＣｐ）_２Ｃｅ（Ｎ－^ｉＰｒ－ａｍｄ）である、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせであり、前記航空宇宙用部品の洗浄された前記表面は、ニッケル、ニッケル超合金、ステンレス鋼、コバルト、クロム、モリブデン、鉄、チタン、これらの合金、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

前記航空宇宙用部品の前記表面は前記航空宇宙用部品の内面であり、前記航空宇宙用部品の前記表面のアスペクト比は約５～約１，０００である、請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記保護コーティングは、燃料の存在下で前記航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制する、請求項１に記載の方法。

【請求項18】

前記保護コーティングは、約１０ｎｍ～約５，０００ｎｍの厚さ、および５％未満の厚さ変動を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法であって、
原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって前記航空宇宙用部品の表面上に酸化セリウムを含む触媒酸化層を堆積させることを含み、
前記航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせであり、前記航空宇宙用部品の前記表面のアスペクト比は約５～約１，０００であり、前記触媒酸化層は約１０ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有する、方法。

【請求項20】

航空宇宙用部品であって、
前記航空宇宙用部品の表面上に設けられる保護コーティングを含み、
前記保護コーティングは、前記航空宇宙用部品の前記表面上に設けられる酸化アルミニウムを含む障壁層と、前記障壁層上に設けられる酸化セリウムを含む触媒酸化層とを含む、航空宇宙用部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は一般的に、堆積処理に関し、とりわけ、航空宇宙用部品上に膜を堆積させるための気相堆積処理に関する。

【背景技術】

【0002】

コーキングは、燃料ノズルにおいて、高温（例えば、約６００℃～約１，０００℃）、ノズルおよび燃焼器における燃料リッチ環境、ならびに、炭素の堆積を核とすることができる金属表面による既知の問題である。燃料ノズルは形状が複雑であり、かつ通路のアスペクト比が高いため、それらの通路を、コーキングに耐えるコーティングでコーティングすることは困難である。

【0003】

タービン産業においてコーキングを低減する現在の手法は、大部分は、一部の温度を制御すること、燃料流量を制御すること、またはインサートを追加することなどの機械技術に基づく。燃料ノズルの出口には、ＰＶＤおよび／または溶射プロセスによって形成されるセラミック材料の熱障壁型コーティングであるようなセラミック製インサートが使用される。しかしながら、セラミックは高価であり、クラッキングの傾向がある。セラミックおよび熱障壁コーティングは、高アスペクト比の複雑な構造には好適ではない。酸化防止剤または洗剤などの燃料添加剤は、燃料ノズルのコーキングを低減するために使用可能である。しかしながら、このような燃料添加剤は、コークスの蓄積を低減するだけであり、燃料ノズルは、燃料流量を低減するまたは少なくするコーキング層を必然的に蓄積する。

【0004】

したがって、改善された保護コーティング、および航空宇宙用部品上に該保護コーティングを堆積させるための方法が必要である。

【発明の概要】

【0005】

本開示の実施形態は、一般的に、航空宇宙用部品上の保護コーティング、および該保護コーティングを堆積させるための方法に関する。保護コーティングはまた、還元性環境における燃料の存在下で航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制するための耐コーキング性コーティングである。１つまたは複数の実施形態では、航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法は、航空宇宙用部品の表面上にオプションの障壁層を堆積させることと、触媒酸化層を、障壁層上におよび／または航空宇宙用部品上に直接堆積させることとを含む。障壁層は、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。触媒酸化層は、酸化セリウムまたは１つもしくは複数の酸素貯蔵物質とすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0006】

他の実施形態では、航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって航空宇宙用部品の表面上に酸化セリウムを含有する触媒酸化層を堆積させることを含む。航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせのうちの１つまたは複数とすることができるまたはこれらを含むことができる。いくつかの例では、航空宇宙用部品の表面のアスペクト比は約５～約１，０００である。触媒酸化層は約１０ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有することができる。

【0007】

いくつかの実施形態では、航空宇宙用部品には、航空宇宙用部品の表面上に設けられる保護コーティングを有する。保護コーティングは、障壁層および触媒酸化層を含有する。障壁層は、酸化アルミニウムを含有し、かつ航空宇宙用部品の表面上に設けられる。触媒酸化層は、酸化セリウムを含有し、かつ障壁層上に設けられる。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示の実施形態は一般的に、航空宇宙用部品上の保護コーティング、および該保護コーティングを堆積させるための方法に関する。保護コーティングはまた、燃料の存在下で航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制するための耐コーキング性コーティングである。保護コーティングは、単層膜および／もしくは多層膜とすることができるまたはこれらを含むことができる。１つまたは複数の例では、保護コーティングは、航空宇宙用部品の表面上に堆積させる１つまたは複数の障壁層、および障壁層上に堆積させる１つまたは複数の触媒酸化層を含有する。他の例では、保護コーティングは、航空宇宙用部品の表面上に直接堆積させる１つまたは複数の触媒酸化層を含有する。

【0009】

いくつかの実施形態では、本明細書に説明されかつ論じられる航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、燃料にさらされる任意の他の一部もしくは一部分（例えば、航空燃料もしくはジェット燃料）、またはこれらの任意の組み合わせのうちの１つもしくは複数とすることができるまたはこれらを含むことができる。他の実施形態では、本明細書に説明されかつ論じられる航空宇宙用部品は、１つもしくは複数のタービン羽根、タービン翼、小骨、垂直安定板、ピンフィン、もしくは、保護コーティングを堆積させることによって利益を得ることができる任意の他の航空宇宙用部品もしくは一部とすることができるまたはこれらを含むことができる。保護コーティングは、航空宇宙用部品の内面および／または外面上に堆積可能あるいは形成可能である。

【0010】

洗浄プロセス
保護コーティングをもたらす前に、航空宇宙用部品には、オプションとして、１つまたは複数の洗浄プロセスが行われ得る。洗浄プロセス中に洗浄された表面をもたらすために航空宇宙用部品から１つまたは複数の汚染物質が除去される。汚染物質は、酸化物、有機化合物もしくは有機残さ、炭素、油、土、微粒子、残骸、および／もしくは他の汚染物質またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。これらの汚染物質は、航空宇宙用部品上に保護コーティングをもたらす前に除去される。

【0011】

洗浄プロセスは、１つもしくは複数の適合（ｂａｓｔｉｎｇ）もしくはテクスチャリングプロセス、真空パージ、溶剤洗浄、酸洗浄、基本もしくは腐食洗浄、湿式洗浄、オゾン洗浄、プラズマ洗浄、超音波処理、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。洗浄および／またはテクスチャード加工されると、その後に堆積させる保護コーティングは、別の状況で洗浄プロセスが行われない場合よりも、航空宇宙用部品の洗浄された表面、あるいは変質した表面への接着がより強力になる。

【0012】

１つもしくは複数の例では、航空宇宙用部品の表面は、ビード、砂、炭酸塩、または、酸化物および他の汚染物質を除去する、および／または航空宇宙用部品の表面にテクスチャリングを与える他の微粒子によりブラスト処理可能であるか、あるいはこれらにさらされ得る。いくつかの例では、航空宇宙用部品は、パルスプッシュプルシステム内のチャンバに入れられ、かつパージガスまたは液体（例えば、Ｎ_２、Ａｒ、Ｈｅ、１つもしくは複数のアルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、および／もしくはその他）、水、またはこれらの任意の組み合わせ）のサイクルにさらされ得、真空パージを行って、航空宇宙用部品上の小さい穴から残骸を除去することができる。他の例では、航空宇宙用部品の表面は、水素プラズマ、酸素もしくはオゾンプラズマ、および／または窒素プラズマにさらされ得、これらはプラズマチャンバにおいてまたは遠隔プラズマシステムによって生成可能である。

【0013】

いくつかの例では、有機物除去または酸化物除去などのために、航空宇宙用部品の表面は水素プラズマにさらされた後、ガス抜きされ、その後オゾン処理にさらされ得る。他の例では、有機物除去などのために、航空宇宙用部品の表面は、アルカリ脱脂液に浸漬すること、すすぐこと、表面を酸洗浄すること（例えば、硫酸、リン酸、塩酸、フッ化水素酸、またはこれらの任意の組み合わせ）、すすぐこと、および表面を脱イオン水の超音波処理浴にさらすことを含む湿式洗浄にさらされ得る。いくつかの例では、酸化物除去などのために、航空宇宙用部品の表面は、表面を希酸液（例えば、酢酸、塩酸、フッ化水素酸、またはこれらの任意の組み合わせ）にさらすこと、すすぐこと、および表面を脱イオン水の超音波処理浴にさらすことを含む湿式洗浄が行われ得る。１つもしくは複数の例では、粒子除去などのために、航空宇宙用部品の表面は、超音波処理（例えば、メガソニック処理）および／または超臨界流体（二酸化炭素、水、１つもしくは複数のアルコール）での水洗浄にさらされた後、パージガスまたは液体（例えば、Ｎ_２、Ａｒ、Ｈｅ、１つもしくは複数のアルコール、Ｈ_２Ｏ、またはこれらの任意の組み合わせ）のサイクルにさらされ得、真空パージを行って表面から粒子を除去しかつ表面を乾燥させる。いくつかの例では、航空宇宙用部品は、航空宇宙用部品を約５０℃、約６５℃、または約８０℃から約１００℃、約１２０℃、または約１５０℃の温度まで加熱すること、および表面をパージガスにさらすことなど、加熱プロセスまたは乾燥プロセスにさらされ得る。航空宇宙用部品は、加熱プロセスまたは乾燥プロセスのために、オーブンで加熱され得るまたはランプにさらされ得る。オプションとして、高温ガスは内部通路を通して押し出されて乾燥を加速させることができる。オプションとして、部品は加熱しなくても加熱しても減圧雰囲気で乾燥させることができる。

【0014】

さまざまな実施形態では、航空宇宙用部品の洗浄された表面は、航空宇宙用部品の１つもしくは複数の内面および／または１つもしくは複数の外面とすることができる。航空宇宙用部品の洗浄された表面は、ニッケル、ニッケル超合金、ステンレス鋼、コバルト、クロム、モリブデン、鉄、チタン、これらの合金、またはこれらの任意の組み合わせなどの１つもしくは複数の物質とすることができるまたはこれらを含むことができる。１つまたは複数の例では、洗浄された表面は、航空宇宙用部品の空洞内にあり、この空洞は、約５～約１，０００など、約２０～約５００など、１を上回るアスペクト比を有することができる。

【0015】

いくつかの例では、保護コーティングは、約１０ｎｍ～約５，０００ｎｍ、約１００ｎｍ～約４，０００ｎｍ、または約５００ｎｍ～約２，０００ｎｍの厚さを有する。また、保護コーティングは、２００％未満、１００％未満、２５％未満、５％未満、または０．５％未満の厚さ変動を有することができる。

【0016】

障壁層
保護コーティングは、航空燃料、ジェット燃料、またはケロシンなどの燃料の存在下で航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制する。１つまたは複数の実施形態では、保護コーティングは、航空宇宙用部品の表面上に堆積させる１つまたは複数の障壁層、および、障壁層上に堆積させる１つまたは複数の触媒酸化層を含有する。障壁層は、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミニウム酸窒化物、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ケイ素酸窒化物、酸化クロム、酸化タンタル、窒化タンタル、タンタル酸窒化物、これらの合金、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせなどの１つもしくは複数の物質とすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0017】

１つまたは複数の実施形態では、航空宇宙用部品の表面上に障壁層を堆積させるための方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって、航空宇宙用部品が、アルミニウム前駆体、１つまたは複数の酸化剤、および／あるいはオプションとして、１つまたは複数の試薬もしくはドーパント源に順次さらされて、航空宇宙用部品の表面上に酸化アルミニウム材料または層を形成することを含む。いくつかの例では、反応物、前駆体、試薬、またはドーパント源は、マグネシウム源もしくはマグネシウム前駆体とすることができるまたはこれを含有することができる。酸化剤は、水（例えば、蒸気）、オゾン、酸素（Ｏ_２）、原子状酸素、亜酸化窒素、１つもしくは複数の過酸化物（例えば、過酸化水素、他の無機過酸化物、有機過酸化物）、１つもしくは複数のアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、もしくは高級アルコール）、これらのプラズマ、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含有することができる。

【0018】

航空宇宙用部品は、気相堆積処理によって、第１の前駆体（例えば、アルミニウム前駆体）および第１の反応物（例えば、酸化剤）にさらされて、航空宇宙用部品上に第１の堆積層（例えば、酸化アルミニウム）を形成することができる。気相堆積処理は、ＡＬＤプロセス、プラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥ－ＡＬＤ）プロセス、熱化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥ－ＣＶＤ）プロセス、パルスＣＶＤプロセス、またはこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0019】

１つもしくは複数の実施形態では、気相堆積処理はＡＬＤプロセスであり、方法は、航空宇宙用部品の表面が第１の前駆体および第２の反応物に順次さらされて、障壁層または第１の堆積層を形成することを含む。例えば、ＡＬＤプロセスは、航空宇宙用部品がアルミニウム前駆体および酸化剤を順次さらされて、障壁層または第１の堆積層内に酸化アルミニウムを堆積させるあるいは形成することを含む。ＡＬＤプロセスのそれぞれのサイクルは、航空宇宙用部品の表面が第１の前駆体にさらされることと、ポンプパージを行うことと、航空宇宙用部品が第１の反応物にさらされることと、ポンプパージを行って障壁層または第１の堆積層を形成することとを含む。ＡＬＤサイクルが、航空宇宙用部品の表面が第１の反応物にさらされることと、ポンプパージを行うことと、航空宇宙用部品が第１の前駆体にさらされることと、ポンプパージを行って障壁層または第１の堆積層を形成することとを含むように、第１の前駆体および第１の反応物の順序は逆にすることができる。

【0020】

いくつかの例では、それぞれのＡＬＤサイクルの間、航空宇宙用部品は、約０．１秒～約１０秒間第１の前駆体に、約０．１秒～約１０秒間第１の反応物に、約０．５秒～約３０秒間ポンプパージにさらされる。他の例では、それぞれのＡＬＤサイクルの間、航空宇宙用部品は、約０．５秒～約３秒間第１の前駆体に、約０．５秒～約３秒間第１の反応物に、約１秒～約１０秒間ポンプパージにさらされる。

【0021】

それぞれのＡＬＤサイクルは、障壁層または第１の堆積層を形成するために、２、３、４、５、６、８、約１０、約１２、または約１５回から、約１８、約２０、約２５、約３０、約４０、約５０、約６５、約８０、約１００、約１２０、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約５００、約８００、約１，５００、約２，０００、約２，５００、約３，０００回またはそれ以上の回数まで繰り返される。例えば、それぞれのＡＬＤサイクルは、障壁層または第１の堆積層を形成するために、２回～約３，０００回、２回～約２，０００回、２回～約１，５００回、２回～約１，０００回、２回～約８００回、２回～約５００回、２回～約３００回、２回～約２５０回、２回～約２００回、２回～約１５０回、２回～約１２０回、２回～約１００回、２回～約８０回、２回～約５０回、２回～約３０回、２回～約２０回、２回～約１５回、２回～約１０回、２回～５回、約８回～約１，０００回、約８回～約８００回、約８回～約５００回、約８回～約３００回、約８回～約２５０回、約８回～約２００回、約８回～約１５０回、約８回～約１２０回、約８回～約１００回、約８回～約８０回、約８回～約５０回、約８回～約３０回、約８回～約２０回、約８回～約１５回、約８回～約１０回、約２０回～約１，０００回、約２０回～約８００回、約２０回～約５００回、約２０回～約３００回、約２０回～約２５０回、約２０回～約２００回、約２０回～約１５０回、約２０回～約１２０回、約２０回～約１００回、約２０回～約８０回、約２０回～約５０回、約２０回～約３０回、約５０回～約１，０００回、約５０回～約５００回、約５０回～約３５０回、約５０回～約３００回、約５０回～約２５０回、約５０回～約１５０回、または約５０回～約１００回繰り返される。

【0022】

他の実施形態では、気相堆積処理はＣＶＤプロセスであり、方法は、同時に、航空宇宙用部品が第１の前駆体および第１の反応物にさらされて第１の堆積層を形成することを含む。ＡＬＤプロセスまたはＣＶＤプロセスの間、第１の前駆体および第１の反応物のそれぞれは、１つまたは複数のキャリアガスを独立して含む。１つまたは複数のパージガスは、第１の前駆体および第１の反応物にさらす間に、航空宇宙用部品にわたって、ならびに／または処理チャンバ全体を通して流され得る。いくつかの例では、キャリアガスおよびパージガスとして同じガスが使用されてよい。例示のキャリアガスおよびパージガスは、窒素（Ｎ_２）、アルゴン、ヘリウム、ネオン、水素（Ｈ_２）、またはこれらの任意の組み合わせのうち独立して１つもしくは複数であるかまたは１つまたは複数を含み得る。

【0023】

障壁層または第１の堆積層は、約０．１ｎｍ、約０．２ｎｍ、約０．３ｎｍ、約０．４ｎｍ、約０．５ｎｍ、約０．８ｎｍ、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約５ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１５ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、または約６０ｎｍから、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約４００ｎｍ、または約５００ｎｍまでの厚さを有することができる。例えば、障壁層または第１の堆積層は、約０．１ｎｍ～約５００ｎｍ、約０．１ｎｍ～約３００ｎｍ、約０．１ｎｍ～約２５０ｎｍ、約０．１ｎｍ～約２００ｎｍ、約０．１ｎｍ～約１５０ｎｍ、約０．２ｎｍ～約１５０ｎｍ、約０．２ｎｍ～約１２０ｎｍ、約０．２ｎｍ～約１００ｎｍ、約０．２ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約５００ｎｍ、約１ｎｍ～約３００ｎｍ、約１ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１ｎｍ～約２００ｎｍ、約１ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１ｎｍ～約１２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１００ｎｍ、約１ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約５０ｎｍ、約１ｎｍ～約４０ｎｍ、約１ｎｍ～約３０ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、約１ｎｍ～約５ｎｍ、約１ｎｍ～約３ｎｍ、約５ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５００ｎｍ、約１０ｎｍ～約３００ｎｍ、約１０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約８０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４０ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５ｎｍ、約５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、約５０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約１２０ｎｍ、約５０ｎｍ～約１００ｎｍ、約５０ｎｍ～約８０ｎｍ、約６０ｎｍ～約１００ｎｍ、または約６０ｎｍ～約８０ｎｍの厚さを有することができる。

【0024】

１つまたは複数の実施形態では、第１の前駆体は、１つもしくは複数のアルミニウム前駆体、１つもしくは複数のマグネシウム前駆体、１つもしくは複数のクロム前駆体、および／または１つもしくは複数のハフニウム前駆体などの１つもしくは複数のＡＬＤ前駆体もしくはＣＶＤ前駆体とすることができるまたはこれらを含有することができる。例示のマグネシウム前駆体は、（Ｃｐ）_２Ｍｇ、（ＭｅＣｐ）_２Ｍｇ、（Ｍｅ_５Ｃｐ）_２Ｍｇ、^ｉＰｒ_２Ｍｇ、^ｔＢｕ_２Ｍｇ、これらの付加物、これらの溶液、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。第１の反応物は、１つもしくは複数の酸化剤、１つもしくは複数の窒化剤、１つもしくは複数の還元剤、１つもしくは複数のシリコン前駆体、１つもしくは複数の炭素前駆体、またはこれらの任意の組み合わせを含有する。いくつかの例では、第１の堆積層は、金属アルミニウム、酸化アルミニウム、アルミニウムをドープした酸化物（例えば、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム）、窒化アルミニウム、ケイ化アルミニウム、炭化アルミニウム、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができるアルミニウム含有層である。

【0025】

アルミニウム前駆体は、１つもしくは複数のアルキルアルミニウム化合物、１つもしくは複数のアルコキシアルミニウム化合物、１つもしくは複数のアセチルアセトネートアルミニウム化合物、これらの代用品、これらの複合体、これらの付加物、これらの塩、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。例えば、アルミニウム前駆体は、（トリス）アルキルアルミニウム、トリス（アルコキシ）アルミニウム、アルミニウムジケトネート、これらの複合体、これらの付加物、これらの塩、またはこれらの任意の組み合わせの１つまたは複数とすることができるまたはこれらを含むことができる。例示のアルミニウム前駆体は、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウム、トリブトキシアルミニウム、アルミニウムアセチルアセトナート（トリス（２、４－ペンタンジオナト）アルミニウムとしても既知のＡｌ（ａｃａｃ）_３）、ヘキサフルオロアセチルアセトナートアルミニウム（Ａｌ（ｈｆａｃ）_３）、トリスジピバロイルメタナトアルミニウム（ＤＰＭ_３Ａｌ；（Ｃ_１１Ｈ_１９Ｏ_２）_３Ａｌ）、これらの異性体、これらの複合体、これらの付加物、これらの塩、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0026】

１つまたは複数の例では、前駆体は、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）などの１つまたは複数のアルキルアルミニウム化合物であるまたはこれを含有する。アルキルアルミニウム化合物（例えば、ＴＭＡ）は、約９９．３％、約９９．５ｗｔ％、約９９．７ｗｔ％、または約９９．９ｗｔ％から、約９９．９５ｗｔ％、約９９．９９ｗｔ％、約９９．９９５ｗｔ％、約９９．９９９ｗｔ％、約９９．９９９９ｗｔ％、またはそれ以上までなど、９５％を上回る、９７％を上回る、または９９％を上回る純度を有する。１つまたは複数の例では、アルキルアルミニウム化合物（例えば、ＴＭＡ）は、約９９．９ｗｔ％～約９９．９９９ｗｔ％など、９９．５ｗｔ％以上の純度を有する。

【0027】

触媒酸化層
触媒酸化層は、酸化セリウム、１つもしくは複数のセリウムをドープした酸化物、および／または１つもしくは複数の酸素貯蔵材料（ＯＳＭ）などの１つもしくは複数の材料とすることができるまたはこれらを含むことができる。例示の酸素貯蔵材料は、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムカルシウムマンガン、酸化イットリウムバリウムマンガン、酸化ランタンロジウムマンガン、酸化ルテチウム鉄、酸化イットリウムバリウムコバルト、酸化硫酸ランタン、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。１つまたは複数の例では、触媒酸化層は、酸化セリウムおよび１つまたは複数のドーパントを含有する。セリウムをドープした酸化物内の例示のドーパントは、ガドリニウム、マンガン、ストロンチウム、コバルト、銅、アルミニウム、これらの合金、これらの酸化物、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0028】

航空宇宙用部品は、気相堆積処理によって、第２の前駆体（例えば、セリウム前駆体）および第２の反応物（例えば、酸化剤）にさらされて、障壁層および／または航空宇宙用部品の表面上に第２の堆積層（例えば、酸化セリウム、セリウムをドープした酸化物、またはＯＳＭを含有する触媒酸化層）を形成することができる。気相堆積処理は、熱ＡＬＤプロセス、ＰＥ－ＡＬＤプロセス、熱ＣＶＤプロセス、ＰＥ－ＣＶＤプロセス、パルスＣＶＤプロセス、またはこれらの任意の組み合わせとすることができる。例示の酸化剤は、水（例えば、蒸気）、オゾン、酸素（Ｏ_２）、原子状酸素、亜酸化窒素、１つもしくは複数の過酸化物（例えば、過酸化水素、他の無機過酸化物、有機過酸化物）、１つもしくは複数のアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、または高級アルコール）、これらのプラズマ、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0029】

１つまたは複数の例では、第２の前駆体は、１つもしくは複数のセリウム前駆体および／または１つもしくは複数の他の前駆体とすることができるまたはこれらを含むことができる。ＡＬＤプロセスの間、第２の前駆体および第２の反応物のそれぞれは、１つまたは複数のキャリアガスを独立して含むことができる。１つもしくは複数のパージガスは、第２の前駆体および第２の反応物にさらす間に、航空宇宙用部品にわたって、および／または処理チャンバ全体を通して流され得る。いくつかの例では、キャリアガスおよびパージガスとして同じガスが使用されてよい。例示のキャリアガスおよびパージガスは、窒素（Ｎ_２）、アルゴン、ヘリウム、ネオン、水素（Ｈ_２）、またはこれらの任意の組み合わせのうち独立して１つまたは複数であり得るかまたは１つもしくは複数を含み得る。

【0030】

ＡＬＤプロセスのそれぞれのサイクルは、航空宇宙用部品を第２の前駆体にさらすことと、ポンプパージを行うことと、航空宇宙用部品を第２の反応物にさらすことと、ポンプパージを行って触媒酸化層または第２の堆積層を形成することとを含む。ＡＬＤサイクルが、航空宇宙用部品の表面を第２の反応物にさらすことと、ポンプパージを行うことと、航空宇宙用部品を第２の前駆体にさらすことと、ポンプパージを行って第２の堆積層を形成することとを含むように、第２の前駆体および第２の反応物の順序は逆にすることができる。いくつかの例では、ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクルの間、障壁層および／または航空宇宙用部品を１つもしくは複数のセリウム前駆体、パージガス、１つもしくは複数の酸化剤、およびパージガスに順次さらすことを含む。ＡＬＤサイクルは、触媒酸化層または第２の堆積層内に酸化セリウムを堆積させるあるいは形成するために繰り返される。

【0031】

１つまたは複数の例では、それぞれのＡＬＤサイクルの間、航空宇宙用部品は、約０．１秒～約１０秒間第２の前駆体に、約０．１秒～約１０秒間第２の反応物に、約０．５秒～約３０秒間ポンプパージにさらされる。他の例では、それぞれのＡＬＤサイクルの間、航空宇宙用部品は、約０．５秒～約３秒間第２の前駆体に、約０．５秒～約３秒間第２の反応物に、約１秒～約１０秒間ポンプパージにさらされる。

【0032】

それぞれのＡＬＤサイクルは、触媒酸化層または第２の堆積層を形成するために、２、３、４、５、６、８、約１０、約１２、または約１５回から、約１８、約２０、約２５、約３０、約４０、約５０、約６５、約８０、約１００、約１２０、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約５００、約８００、約１，０００、約１，５００、約２，０００、約２，５００、約３，０００、またはそれ以上の回数、繰り返される。例えば、それぞれのＡＬＤサイクルは、触媒酸化層または第２の堆積層を形成するために、２回～約３，０００回、２回～約２，５００回、２回～約２，０００回、２回～約１，５００回、２回～約１，０００回、２回～約８００回、２回～約５００回、２回～約３００回、２回～約２５０回、２回～約２００回、２回～約１５０回、２回～約１２０回、２回～約１００回、２回～約８０回、２回～約５０回、２回～約３０回、２回～約２０回、２回～約１５回、２回～約１０回、２回～５回、約８回～約１，０００回、約８回～約８００回、約８回～約５００回、約８回～約３００回、約８回～約２５０回、約８回～約２００回、約８回～約１５０回、約８回～約１２０回、約８回～約１００回、約８回～約８０回、約８回～約５０回、約８回～約３０回、約８回～約２０回、約８回～約１５回、約８回～約１０回、約２０回～約１，０００回、約２０回～約８００回、約２０回～約５００回、約２０回～約３００回、約２０回～約２５０回、約２０回～約２００回、約２０回～約１５０回、約２０回～約１２０回、約２０回～約１００回、約２０回～約８０回、約２０回～約５０回、約２０回～約３０回、約５０回～約１，０００回、約５０回～約５００回、約５０回～約３５０回、約５０回～約３００回、約５０回～約２５０回、約５０回～約１５０回、または約５０回～約１００回、繰り返される。

【0033】

触媒酸化層または第２の堆積層は、約０．１ｎｍ、約０．２ｎｍ、約０．３ｎｍ、約０．４ｎｍ、約０．５ｎｍ、約０．８ｎｍ、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約５ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１５ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、または約６０ｎｍから、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約４００ｎｍ、または約５００ｎｍまでの厚さを有することができる。例えば、触媒酸化層または第２の堆積層は、約０．１ｎｍ～約５００ｎｍ、約０．１ｎｍ～約３００ｎｍ、約０．１ｎｍ～約２５０ｎｍ、約０．１ｎｍ～約２００ｎｍ、約０．１ｎｍ～約１５０ｎｍ、約０．２ｎｍ～約１５０ｎｍ、約０．２ｎｍ～約１２０ｎｍ、約０．２ｎｍ～約１００ｎｍ、約０．２ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約５００ｎｍ、約１ｎｍ～約３００ｎｍ、約１ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１ｎｍ～約２００ｎｍ、約１ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１ｎｍ～約１２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１００ｎｍ、約１ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約５０ｎｍ、約１ｎｍ～約４０ｎｍ、約１ｎｍ～約３０ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、約１ｎｍ～約５ｎｍ、約１ｎｍ～約３ｎｍ、約５ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５００ｎｍ、約１０ｎｍ～約３００ｎｍ、約１０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約８０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４０ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５ｎｍ、約５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、約５０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約１２０ｎｍ、約５０ｎｍ～約１００ｎｍ、約５０ｎｍ～約８０ｎｍ、約６０ｎｍ～約１００ｎｍ、または約６０ｎｍ～約８０ｎｍの厚さを有することができる。

【0034】

１つまたは複数の実施形態では、セリウム前駆体は、１つもしくは複数のセリウムβ－ジケトネート化合物、１つもしくは複数のシクロペンタジエニルセリウム化合物、１つもしくは複数のセリウムアルコキシド化合物、１つもしくは複数のアミドセリウム化合物、１つもしくは複数のアセトアミジナートセリウム化合物（ｃｅｒｉｕｍ ａｃｅｔａｍｉｄｉｎａｔｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0035】

いくつかの例では、セリウム前駆体は、１つもしくは複数のセリウムβ－ジケトネート化合物とすることができるまたはこれらを含むことができる。セリウムβ－ジケトネート化合物は、セリウム原子、および、少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つのβ－ジケトネート配位子を含有し、かつオプションとして、１つまたは複数の他のタイプの配位子を有することができる。１つの例示のβ－ジケトネート配位子は、「ｔｈｄ」としても既知の２、２、６、６－テトラメチル－３、５－ヘプタンジオナトである。ｔｈｄを含有する例示のセリウムβ－ジケトネート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）_４、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３（ｐｈｅｎ）、これらの任意の付加物、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。「ｐｈｅｎ」配位子は１、１０－フェナントロリンとしても既知である。いくつかの例示のセリウムβ－ジケトネート化合物の完全な化学名の一覧の表１を参照されたい。

【0036】

いくつかの例では、セリウム前駆体は、１つもしくは複数のシクロペンタジエニルセリウム化合物とすることができるまたはこれらを含むことができる。シクロペンタジエニルセリウム化合物は、セリウム原子、および少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つのシクロペンタジエニル配位子を含有し、かつ、オプションとして、１つまたは複数の他のタイプの配位子を有することができる。例示のシクロペンタジエニルセリウム化合物は、（Ｃｐ）_３Ｃｅ、（ＭｅＣｐ）_３Ｃｅ，（ＥｔＣｐ）_３Ｃｅ、（ＰｒＣｐ）_３Ｃｅ、（ＢｕＣｐ）_３Ｃｐ、これらの任意の付加物、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。「Ｃｐ」としても既知のシクロペンタジエニル配位子は、アルキル群およびアルキル群のさまざまな異性体などの１つ、２つ、または３以上の群と非置換とすることまたは置換とすることができる。例えば、ＭｅＣｐ配位子はメチルシクロペンタジエニルであり、ＥｔＣｐ配位子はエチルシクロペンタジエニルであり、ＰｒＣｐ配位子はプロピルシクロペンタジエニルであって、この場合、Ｐｒはｎ－プロピルおよび／またはイソプロピルを含み、ＢｕＣｐ配位子はブチルシクロペンタジエニルであって、この場合、Ｂｕはｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、および／またはｔｅｒｔ－ブチルを含む。いくつかの例示のシクロペンタジエニルセリウム化合物の完全な化学名の一覧の表１を参照されたい。

【0037】

いくつかの例では、セリウム前駆体は、１つもしくは複数のセリウムアルコキシド化合物とすることができるまたはこれらを含むことができる。セリウムアルコキシド化合物は、セリウム原子、および少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つのアルコキシド配位子を含有し、かつオプションとして、１つまたは複数の他のタイプの配位子を有することができる。例示のセリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）_４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノール））、Ｃｅ（ｄｍａｐ）_４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オラート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）_４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－ｙｌ）プロパン－２－オラート））、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。いくつかの例示のセリウムアルコキシド化合物の完全な化学名の一覧の表１を参照されたい。

【0038】

いくつかの例では、セリウム前駆体は、１つもしくは複数のアミドセリウム化合物または１つもしくは複数のアセトアミジナートセリウム化合物とすることができるまたはこれらを含むことができる。アミドセリウム化合物およびアセトアミジナートセリウム化合物は、セリウム原子、およびアミド、アミン、ならびに／またはアセトアミジナートなど、少なくとも１つ、２つ、３つ、もしくは４つの含窒素配位子を含有する。アミドセリウム化合物およびアセトアミジナートセリウム化合物は、β－ジケトネート、シクロペンタジエニル、アルコキシド、または他の配位子などの１つもしくは複数の他のタイプの配位子を有することもできる。例示のアミドセリウム化合物は（ｈｍｄｓａ）_３Ｃｅとすることができ、例示のアセトアミジナートセリウム化合物は（^ｉＰｒＣｐ）_２Ｃｅ（Ｎ－^ｉＰｒ－ａｍｄ）とすることができる。「ｈｍｄｓａ」配位子はヘキサメチルジシラミドとしても既知である。「Ｎ－^ｉＰｒ－ａｍｄ」配位子はジイソプロピルアセトアミジナートとしても既知である。例示のセリウム前駆体である、いくつかの例示のアミドセリウム化合物およびアセトアミジナートセリウム化合物の完全な化学名の一覧の表１を参照されたい。

【0039】

１つまたは複数の実施形態では、セリウム前駆体は１つもしくは複数の溶剤とすることができるまたはこれらを含むことができる。溶剤は、トルエン、ベンジン、テトラヒドロフラン、エチルエーテル、もしくは他のエーテルのうちの１つもしくは複数、１つもしくは複数のアルカン（例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、へプタン、および／もしくはオクタン）、１つもしくは複数のアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、および／またはブタノール）、あるいはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0040】

ＡＬＤプロセス全体を通して、１つまたは複数のセリウム前駆体、１つまたは複数の酸化剤、ならびにパージおよび／もしくはキャリアは、処理チャンバに順次取り込まれる。それぞれのＡＬＤサイクルの間、チャンバ表面および／またはチャンバ部品は、１つもしくは複数のセリウム前駆体および１つもしくは複数の酸化剤に順次さらされる。酸化剤は、水、酸素（Ｏ_２）、原子状酸素、オゾン、亜酸化窒素、１つもしくは複数の過酸化物（例えば、過酸化水素および／もしくは有機過酸化物）、これらのプラズマ、またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。パージガスおよび／またはキャリアガスは、窒素（Ｎ_２）、アルゴン、ヘリウム、水素（Ｈ_２）、酸素（Ｏ_２）、またはこれらの任意の組み合わせのうちの１つもしくは複数とすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0041】

航空宇宙用部品は、ＡＬＤプロセスの間、約３０℃、約５０℃、約８０℃、約１００℃、または約１２０℃から、約１５０℃、約１８０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、約５００℃、またはそれ以上の温度に加熱される。例えば、航空宇宙用部品は、ＡＬＤプロセスの間、約３０℃～約５００℃、約３０℃～約４００℃、約３０℃～約３５０℃、約３０℃～約３００℃、約３０℃～約２５０℃、約３０℃～約２００℃、約３０℃～約１５０℃、約３０℃～約１００℃、約５０℃～約５００℃、約５０℃～約４００℃、約５０℃～約３５０℃、約５０℃～約３００℃、約５０℃～約２５０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１００℃、約１００℃～約５００℃、約１００℃～約４００℃、約１００℃～約３５０℃、約１００℃～約３００℃、約１００℃～約２５０℃、約１００℃～約２００℃、約１００℃～約１５０℃、約１５０℃～約５００℃、約１５０℃～約４００℃、約１５０℃～約３５０℃、約１５０℃～約３００℃、約１５０℃～約２５０℃、または約１５０℃～約２００℃の温度に加熱される。

【0042】

１つまたは複数の実施形態では、気相堆積処理はＡＬＤプロセスであり、方法は、航空宇宙用部品をセリウム前駆体および酸化剤に順次さらして、酸化セリウム層を形成することを含む。ＡＬＤプロセスのそれぞれのサイクルは、航空宇宙用部品の表面をセリウム前駆体にさらすことと、ポンプパージを行うことと、航空宇宙用部品を酸化剤にさらすことと、ポンプパージを行って酸化セリウム層を形成することとを含む。ＡＬＤサイクルが、航空宇宙用部品の表面を酸化剤にさらすことと、ポンプパージを行うことと、航空宇宙用部品をセリウム前駆体にさらすことと、ポンプパージを行って酸化セリウム層を形成することとを含むように、セリウム前駆体および酸化剤の順序は逆にすることができる。

【0043】

いくつかの例では、それぞれのＡＬＤサイクルの間、航空宇宙用部品は、約０．１秒～約１０秒間セリウム前駆体に、約０．１秒～約１０秒間酸化剤に、約０．５秒～約３０秒間ポンプパージにさらされる。他の例では、それぞれのＡＬＤサイクルの間、航空宇宙用部品は、約０．５秒～約３秒間セリウム前駆体に、約０．５秒～約３秒間酸化剤に、約１秒～約１０秒間ポンプパージにさらされる。

【0044】

それぞれのＡＬＤサイクルは、酸化セリウム層を形成するために、２、３、４、５、６、８、約１０、約１２、または約１５回から、約１８、約２０、約２５、約３０、約４０、約５０、約６５、約８０、約１００、約１２０、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約５００、約８００、約１，０００、約１，５００、約２，０００、約２，５００、約３，０００、約４，０００、約５，０００回、またはそれ以上の回数まで繰り返される。例えば、それぞれのＡＬＤサイクルは、酸化セリウム層を形成するために、２回～約５，０００回、２回～約３，０００回、２回～約２，５００回、２回～約２，０００回、２回～約１，５００回、２回～約１，０００回、２回～約８００回、２回～約５００回、２回～約３００回、２回～約２５０回、２回～約２００回、２回～約１５０回、２回～約１２０回、２回～約１００回、２回～約８０回、２回～約５０回、２回～約３０回、２回～約２０回、２回～約１５回、２回～約１０回、２回～５回、約２０回～約５，０００回、約２０回～約３，０００回、約２０回～約２，５００回、約２０回～約２，０００回、約２０回～約１，５００回、約２０回～約１，０００回、約２０回～約８００回、約２０回～約５００回、約２０回～約３００回、約２０回～約２５０回、約２０回～約２００回、約２０回～約１５０回、約２０回～約１２０回、約２０回～約１００回、約２０回～約８０回、約２０回～約５０回、約２０回～約３０回、約５０回～約５，０００回、約５０回～約３，０００回、約５０回～約２，５００回、約５０回～約２，０００回、約５０回～約１，５００回、約５０回～約１，０００回、約５０回～約５００回、約５０回～約３５０回、約５０回～約３００回、約５０回～約２５０回、約５０回～約１５０回、約５０回～約１００回、約１００回～約５，０００回、約１００回～約３，０００回、約１００回～約２，５００回、約１００回～約２，０００回、約１００回～約１，５００回、約１００回～約１，０００回、約１００回～約５００回、約１００回～約３５０回、約１００回～約３００回、約１００回～約２５０回、約１００回～約１５０回、約１００回～約１００回、約５００回～約５，０００回、約５００回～約３，０００回、約５００回～約２，５００回、約５００回～約２，０００回、約５００回～約１，５００回、約５００回～約１，０００回繰り返される。

【0045】

１つまたは複数の実施形態では、ＡＬＤサイクルは、酸化セリウム層が所定のまたは所望の厚さを有するまで繰り返され得る。酸化セリウム層は、約０．５ｎｍ、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約５ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１５ｎｍ、約１８ｎｍ、または約２０ｎｍから、約２２ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約３５ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約８０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、またはそれ以上の厚さを有することができる。例えば、酸化セリウム層は、約１ｎｍ～約２００ｎｍ、約１ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１ｎｍ～約１００ｎｍ、約１ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約５０ｎｍ、約１ｎｍ～約３０ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、約１ｎｍ～約５ｎｍ、約１０ｎｍ～約２００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約８０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２０ｎｍ、約２０ｎｍ～約２００ｎｍ、約２０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約１００ｎｍ、約２０ｎｍ～約８０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約３０ｎｍ、または約２０ｎｍ～約２５ｎｍの厚さを有することができる。

【0046】

保護コーティング
保護コーティングは、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約５ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約８０ｎｍ、約１００ｎｍ、または約１２０ｎｍから、約１５０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約５００ｎｍ、約８００ｎｍ、約１，０００ｎｍ、約２，０００ｎｍ、約３，０００ｎｍ、約４，０００ｎｍ、約５，０００ｎｍ、約６，０００ｎｍ、約７，０００ｎｍ、約８，０００ｎｍ、約９，０００ｎｍ、約１０，０００ｎｍ、またはそれ以上の厚さを有することができる。いくつかの例では、保護コーティングは１０μｍ未満（１０，０００ｎｍ未満）の厚さを有することができる。例えば、保護コーティングは、約１ｎｍ～１０，０００ｎｍ未満、約１ｎｍ～約８，０００ｎｍ、約１ｎｍ～約６，０００ｎｍ、約１ｎｍ～約５，０００ｎｍ、約１ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約１ｎｍ～約２，０００ｎｍ、約１ｎｍ～約１，５００ｎｍ、約１ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約１ｎｍ～約５００ｎｍ、約１ｎｍ～約４００ｎｍ、約１ｎｍ～約３００ｎｍ、約１ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１ｎｍ～約２００ｎｍ、約１ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１ｎｍ～約１００ｎｍ、約１ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～１０，０００ｎｍ未満、約１０ｎｍ～約８，０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約６，０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約５，０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約２，０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１，５００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約８００ｎｍ、約１０ｎｍ～約５００ｎｍ、約１０ｎｍ～約４００ｎｍ、約１０ｎｍ～約３００ｎｍ、約１０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約８０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約３０ｎｍ～約４００ｎｍ、約３０ｎｍ～約２００ｎｍ、約５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、約５０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約１００ｎｍ、約８０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約８０ｎｍ～約２００ｎｍ、約８０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約８０ｎｍ～約１００ｎｍ、約５０ｎｍ～約８０ｎｍ、約１００ｎｍ～約５００ｎｍ、約１００ｎｍ～約４００ｎｍ、約１００ｎｍ～約３００ｎｍ、約１００ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１００ｎｍ～約２００ｎｍ、または約１００ｎｍ～約１５０ｎｍの厚さを有することができる。

【0047】

１つまたは複数の実施形態では、保護コーティングは、比較的高い均等度を有することができる。保護コーティングは、それぞれの保護コーティングの厚さの５０％未満、４０％未満、また３０％未満の均一性を有することができる。保護コーティングは、厚さの、約０％、約０．５％、約１％、約２％、約３％、約５％、約８％、または約１０％から、約１２％、約１５％、約１８％、約２０％、約２２％、約２５％、約２８％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、または５０％未満までの均一性を有することができる。例えば、保護コーティングは、厚さの、約０％～約５０％、約０％～約４０％、約０％～約３０％、約０％～３０％未満、約０％～約２８％、約０％～約２５％、約０％～約２０％、約０％～約１５％、約０％～約１０％、約０％～約８％、約０％～約５％、約０％～約３％、約０％～約２％、約０％～約１％、約１％～約５０％、約１％～約４０％、約１％～約３０％、約１％～３０％未満、約１％～約２８％、約１％～約２５％、約１％～約２０％、約１％～約１５％、約１％～約１０％、約１％～約８％、約１％～約５％、約１％～約３％、約１％～約２％、約５％～約５０％、約５％～約４０％、約５％～約３０％、約５％～３０％未満、約５％～約２８％、約５％～約２５％、約５％～約２０％、約５％～約１５％、約５％～約１０％、約５％～約８％、約１０％～約５０％、約１０％～約４０％、約１０％～約３０％、約１０％～３０％未満、約１０％～約２８％、約１０％～約２５％、約１０％～約２０％、約１０％～約１５％、または約１０％～約１２％の均一性を有することができる。

【0048】

いくつかの実施形態では、保護コーティングは、１つもしくは複数のドーピング金属（例えば、ガドリニウム、マンガン、ストロンチウム、コバルト、銅、アルミニウム、これらの合金）、および／または卑金属内に含有される１つもしくは複数の傾斜金属（ｇｒａｄｉｎｇ ｍｅｔａｌ）などの金属全体を通して異なる割合の金属を含有し得る、該金属で形成され得る、あるいは該金属でもたらされ得、この場合、金属のいずれかは、任意の化学的に酸化した形態または状態（例えば、酸化物、窒化物、ケイ化物、炭化物、またはこれらの組み合わせ）である可能性がある。１つまたは複数の例では、第１の堆積層は第１の厚さに堆積させ、第２の堆積層は第２の厚さに堆積させる。第１の厚さは第２の厚さと同じであるか、または第１の厚さは第２の厚さと異なる（を下回るまたは上回る）可能性がある。例えば、第１の堆積層は、それぞれ同じ量の副層（例えば、それぞれのＡＬＤサイクルで１つの副層）をもたらすように２またはそれ以上（３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上）のＡＬＤサイクルによって堆積可能であり、その後、第２の堆積層は、１ＡＬＤサイクル、もしくは第１の堆積層を堆積させるために使用されるＡＬＤサイクル数を下回るまたは上回るＡＬＤサイクル数で堆積可能である。他の例では、第１の堆積層はＣＶＤによって第１の厚さに堆積させ得、第２の堆積層はＡＬＤによって第１の厚さを下回る第２の厚さに堆積させる。

【0049】

他の実施形態では、ＡＬＤプロセスは、第１の堆積層（例えば、障壁層）および／または第２の堆積層（例えば、触媒酸化層）を堆積させるために使用可能であり、この場合、堆積材料は、ＡＬＤプロセスの間ドーパント前駆体を含むことによってドープされる。いくつかの例では、ドーパント前駆体は、卑金属を堆積させるために使用されるＡＬＤサイクルに対する別個のＡＬＤサイクルに含まれ得る。他の例では、ドーパント前駆体は、ＡＬＤサイクルの間に使用される化学前駆体のいずれかと同時注入され得る。さらなる例では、ドーパント前駆体は、ＡＬＤサイクルの間に化学前駆体と別個に注入可能である。例えば、１ＡＬＤサイクルは、航空宇宙用部品を：第１の前駆体、ポンプパージ、ドーパント前駆体、ポンプパージ、第１の反応物、およびポンプパージにさらして堆積層を形成することを含むことができる。いくつかの例では、１ＡＬＤサイクルは、航空宇宙用部品を：ドーパント前駆体、ポンプパージ、第１の前駆体、ポンプパージ、第１の反応物、およびポンプパージにさらして堆積層を形成することを含むことができる。他の例では、１ＡＬＤサイクルは、航空宇宙用部品を：第１の前駆体、ドーパント前駆体、ポンプパージ、第１の反応物、およびポンプパージにさらして堆積層を形成することを含むことができる。

【0050】

ドーピング物質は、障壁層（もしくは第１の堆積層）、触媒酸化層（もしくは第２の堆積層）、および／または保護コーティング内に、約０．０１原子百分率（ａｔ％）、約０．０５ａｔ％、約０．０８ａｔ％、約０．１ａｔ％、約０．５ａｔ％、約０．８ａｔ％、約１ａｔ％、約１．２ａｔ％、約１．５ａｔ％、約１．８ａｔ％、または約２ａｔ％から、約２．５ａｔ％、約３ａｔ％、約３．５ａｔ％、約４ａｔ％、約５ａｔ％、約８ａｔ％、約１０ａｔ％、約１５ａｔ％、約２０ａｔ％、約２５ａｔ％、または約３０ａｔ％の濃度を有することができる。例えば、ドーピング物質は、障壁層（もしくは第１の堆積層）、触媒酸化層（もしくは第２の堆積層）、および／または保護コーティング内に、約０．０１ａｔ％～約３０ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約２５ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約２０ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約１５ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約１２ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約１０ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約８ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約５ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約４ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約３ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約２．５ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約２ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約１．５ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約１ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約０．５ａｔ％、約０．０１ａｔ％～約０．１ａｔ％、約０．１ａｔ％～約３０ａｔ％、約０．１ａｔ％～約２５ａｔ％、約０．１ａｔ％～約２０ａｔ％、約０．１ａｔ％～約１５ａｔ％、約０．１ａｔ％～約１２ａｔ％、約０．１ａｔ％～約１０ａｔ％、約０．１ａｔ％～約８ａｔ％、約０．１ａｔ％～約５ａｔ％、約０．１ａｔ％～約４ａｔ％、約０．１ａｔ％～約３ａｔ％、約０．１ａｔ％～約２．５ａｔ％、約０．１ａｔ％～約２ａｔ％、約０．１ａｔ％～約１．５ａｔ％、約０．１ａｔ％～約１ａｔ％、約０．１ａｔ％～約０．５ａｔ％、約１ａｔ％～約３０ａｔ％、約１ａｔ％～約２５ａｔ％、約１ａｔ％～約２０ａｔ％、約１ａｔ％～約１５ａｔ％、約１ａｔ％～約１２ａｔ％、約１ａｔ％～約１０ａｔ％、約１ａｔ％～約８ａｔ％、約１ａｔ％～約５ａｔ％、約１ａｔ％～約４ａｔ％、約１ａｔ％～約３ａｔ％、約１ａｔ％～約２．５ａｔ％、約１ａｔ％～約２ａｔ％、または約１ａｔ％～約１．５ａｔ％の濃度を有することができる。

【0051】

航空宇宙用部品を含んで、本明細書に説明されかつ論じられる航空宇宙用部品は、燃料システム、タービン、航空機、宇宙船、または１つもしくは複数のタービン（例えば、圧縮器、ポンプ、ターボファン、および過給機など）を含むことができる他のデバイスの１つもしくは複数の部品もしくはこの部分とすることができるまたはこれらを含むことができる。例示の航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、燃料（例えば、航空燃料もしくはジェット燃料）にさらされる任意の他の一部もしくは一部分、および、１つもしくは複数のタービン羽根、タービン翼、小骨、垂直安定板、ピンフィン、内部冷却チャネル、もしくは保護コーティングを堆積させることによって利益を得ることができる任意の他の航空宇宙用部品または部分、あるいは、これらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。

【0052】

航空宇宙用部品は、１つ、２つ、もしくはそれ以上の外表面または外面、および１つもしくは複数の内表面または内面を有する。保護コーティングは、航空宇宙用部品の内面上および／または外面上に堆積あるいは形成可能である。内面は、航空宇宙用部品内に延在するかまたは含有される１つまたは複数の空洞を画定することができる。空洞は、内面の間に設けられるチャネル、通路、または空間などとすることができる。空洞は、１つまたは複数の開口部を有することができる。航空宇宙用部品内の空洞のそれぞれは、典型的には、１を上回るアスペクト比（例えば、長さを幅で除算）を有する。本明細書に説明されかつ論じられる方法の実施形態は、空洞内の表面を清浄にすることと、（１を上回る）高いアスペクト比を有するこれらの空洞内の洗浄された表面を含む内面上に保護コーティングを堆積させることおよび／あるいは形成することとを提供する。

【0053】

航空宇宙用部品内の空洞のアスペクト比は、１より大きい、約１．５、約２、約３、約５、約８、約１０、または約１２から、約１５、約２０、約２５、約３０、約４０、約５０、約６５、約８０、約１００、約１２０、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約５００、約８００、約１，０００、またはそれ以上までとすることができる。例えば、航空宇宙用部品内の空洞のアスペクト比は、約２～約１，０００、約２～約５００、約２～約２００、約２～約１５０、約２～約１２０、約２～約１００、約２～約８０、約２～約５０、約２～約４０、約２～約３０、約２～約２０、約２～約１０、約２～約８、約５～約１，０００、約５～約５００、約５～約２００、約５～約１５０、約５～約１２０、約５～約１００、約５～約８０、約５～約５０、約５～約４０、約５～約３０、約５～約２０、約５～約１０、約５～約８、約１０～約１，０００、約１０～約５００、約１０～約２００、約１０～約１５０、約１０～約１２０、約１０～約１００、約１０～約８０、約１０～約５０、約１０～約４０、約１０～約３０、約１０～約２０、約２０～約１，０００、約２０～約５００、約２０～約２００、約２０～約１５０、約２０～約１２０、約２０～約１００、約２０～約８０、約２０～約５０、約２０～約４０、または約２０～約３０とすることができる。

【0054】

航空宇宙用部品、ならびに、１つもしくは複数の外表面または外面および／あるいは１つもしくは複数の内表面または内面を含むこのいずれかの表面は、ニッケル、クロム、コバルト、クロム－コバルト合金、モリブデン、鉄、チタン、１つもしくは複数のニッケル超合金、１つもしくは複数のインコネル合金、１つもしくは複数のハステロイ合金、１つもしくは複数のインバー合金、１つもしくは複数のＩｎｏｖｏｃｏ合金、これらの合金、またはこれらの任意の組み合わせなどの１つもしくは複数の金属から作られ得る、これらを含有し得る、あるいはこれらを含み得る。保護コーティングは、１つもしくは複数の外表面または外面および／あるいは１つもしくは複数の内表面または内面を含む航空宇宙用部品のいずれかの表面上に堆積させ、形成され、あるいはもたらされ得る。

【0055】

本明細書に説明されかつ論じられる保護コーティングは、航空宇宙用部品のいずれかの表面上に堆積させるあるいは形成される、単層膜、２つもしくはそれ以上の層状膜（例えば、多層膜）、モノリシックの膜、積層膜スタック、接合膜（ｃｏａｌｅｓｃｅｄ ｆｉｌｍ）、結晶膜、傾斜組成、および／またはこれらの任意の組み合わせとすることができるまたはこれらを含むことができる。いくつかの例では、保護コーティングは、１つまたは複数の触媒酸化層、および、オプションとして、航空宇宙用部品と触媒酸化層との間に設けられる１つまたは複数の障壁層を含有する。保護コーティングは、等角であり、かつ開放気孔、止まり穴、および表面の見通し外領域を含む、表面トポロジに従う粗面特徴を実質的にコーティングする。保護コーティングは、表面粗さを実質的に増大させることはなく、いくつかの実施形態では、保護コーティングは、結合するまで等角的に粗さをコーティングすることによって表面粗さを低減し得る。保護コーティングは、航空宇宙用部品の粗さより実質的に大きい堆積からの粒子を含有し得るが、モノリシックの膜とは別個とみなされる。保護コーティングは、実質的に良好に付着し微小な穴はない。保護コーティングの厚さは、４０％の１シグマ以内で変化し得る。１つまたは複数の実施形態では、厚さは、２０％、１０％、５％、１％、または０．１％の１シグマ未満で変化する。

【0056】

コークス沈着に対する保護を提供することに加えて、保護コーティングは、航空宇宙用部品が、空気、酸素、硫黄、および／もしくは硫黄化合物、酸、塩基、塩（例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｌｉ、またはＣａ塩）、またはこれらの任意の組み合わせにさらされる時の腐食および酸化保護を提供する。航空宇宙用部品は、通常の動作中、または任意のカーボン堆積を除去するための清浄プロセス中にこれらの状態にさらされる場合がある。

【0057】

保護コーティングを含有する航空宇宙用部品は、動作（例えば、航空宇宙用部品のうちの１つもしくは複数を有するジェットまたはタービンエンジンを作動）中に航空宇宙用部品上のコークス、燃料、微粒子、および／または他の望ましくない物質もしくは残骸を焼き払う、酸化させる、あるいは除去するために使用する間の動作温度まで加熱される。保護コーティングを含有する航空宇宙用部品の動作温度は、動作または使用中、約２００℃、約３００℃、約４００℃、約５００℃、または約５５０℃から、約６００℃、約６５０℃、約７００℃、約７５０℃、約８００℃、約９００℃、約１，０００℃、またはそれ以上までである。例えば、保護コーティングを含有する航空宇宙用部品は、動作または使用中、約２００℃～約１，０００℃、約２００℃～約９００℃、約２００℃～約８００℃、約２００℃～約７００℃、約２００℃～約６５０℃、約２００℃～約６００℃、約２００℃～約５５０℃、約２００℃～約５００℃、約２００℃～約４５０℃、約２００℃～約４００℃、約２００℃～約３００℃、約４００℃～約１，０００℃、約４００℃～約９００℃、約４００℃～約８００℃、約４００℃～約７００℃、約４００℃～約６５０℃、約４００℃～約６００℃、約４００℃～約５５０℃、約４００℃～約５００℃、約４００℃～約４５０℃、約５００℃～約１，０００℃、約５００℃～約９００℃、約５００℃～約８００℃、約５００℃～約７００℃、約５００℃～約６５０℃、約５００℃～約６００℃、または約５００℃～約５５０℃の温度まで加熱される。

【0058】

本開示の実施形態は、以下の段落１～３４のうちのいずれか１つまたは複数にさらに関連する。

【0059】

１．航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法であって、航空宇宙用部品の表面上に障壁層を堆積させることと、障壁層上に触媒酸化層を堆積させることとを含む、方法。

【0060】

２．原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって航空宇宙用部品の表面上に酸化セリウムを含む触媒酸化層を堆積させることであって、航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせであり、航空宇宙用部品の表面のアスペクト比は約５～約１，０００であり、触媒酸化層は約１０ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有する、触媒酸化層を堆積させることを含む、航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法。

【0061】

３．航空宇宙用部品の表面上に設ける保護コーティングを含み、保護コーティングは、航空宇宙用部品の表面上に設けられる、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む障壁層と、障壁層上に設けられる、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムカルシウムマンガン、酸化イットリウムバリウムマンガン、酸化ランタンロジウムマンガン、酸化ルテチウム鉄、酸化イットリウムバリウムコバルト、酸化硫酸ランタン、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む触媒酸化層と、を含む、航空宇宙用部品。

【0062】

４．航空宇宙用部品の表面上に設けられる保護コーティングを含み、保護コーティングは、航空宇宙用部品の表面上に設けられる酸化アルミニウムを含む障壁層と、障壁層上に設けられる酸化セリウムを含む触媒酸化層とを含む、航空宇宙用部品。

【0063】

５．障壁層は、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落１～４のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0064】

６．障壁層はＡＬＤプロセスによって堆積される、段落１～５のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0065】

７．ＡＬＤプロセスは、航空宇宙用部品をアルミニウム前駆体および酸化剤に順次さらすことを含む、段落６による方法および／または航空宇宙用部品。

【0066】

８．アルミニウム前駆体は、トリス（アルキル）アルミニウム、トリス（アルコキシ）アルミニウム、アルミニウムジケトネート、これらの複合体、これらの付加物、これらの塩、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落７による方法および／または航空宇宙用部品。

【0067】

９．酸化剤は、水、オゾン、酸素（Ｏ_２）、原子状酸素、亜酸化窒素、過酸化物、アルコール、これらのプラズマ、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落７による方法および／または航空宇宙用部品。

【0068】

１０．障壁層は約１ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有する、段落１～９のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0069】

１１．障壁層は約５ｎｍ～約２５０ｎｍの厚さを有する、段落１～１０のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0070】

１２．障壁層は約１０ｎｍ～約１００ｎｍの厚さを有する、段落１～１１のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0071】

１３．触媒酸化層は、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムカルシウムマンガン、酸化イットリウムバリウムマンガン、酸化ランタンロジウムマンガン、酸化ルテチウム鉄、酸化イットリウムバリウムコバルト、酸化硫酸ランタン、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落１～１２のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0072】

１４．触媒酸化層は酸化セリウムおよびドーパントを含み、ドーパントは、ガドリニウム、マンガン、ストロンチウム、コバルト、銅、アルミニウム、これらの合金、これらの酸化物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落１～１３のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0073】

１５．触媒酸化層はＡＬＤプロセスによって堆積される酸化セリウムを含む、段落１～１４のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0074】

１６．ＡＬＤプロセスは、触媒酸化層が約１０ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有するまでＡＬＤサイクルを繰り返すことを含む、段落１５による方法および／または航空宇宙用部品。

【0075】

１７．触媒酸化層は約２０ｎｍ～約１００ｎｍの厚さを有する、段落１～１６のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0076】

１８．触媒酸化層は約５０ｎｍ～約８０ｎｍの厚さを有する、段落１～１７のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0077】

１９．セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトネート化合物、シクロペンタジエニルセリウム化合物、セリウムアルコキシド化合物、アミドセリウム化合物、アセトアミジナートセリウム化合物、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落１～１８のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0078】

２０．セリウム前駆体はセリウムβ－ジケトネート化合物を含む、段落１９による方法および／または航空宇宙用部品。

【0079】

２１．セリウムβ－ジケトネート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）_４、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３（ｐｈｅｎ）、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、段落２０による方法および／または航空宇宙用部品。

【0080】

２２．セリウム前駆体はシクロペンタジエニルセリウム化合物を含む、段落１９による方法および／または航空宇宙用部品。

【0081】

２３．シクロペンタジエニルセリウム化合物は、（Ｃｐ）_３Ｃｅ、（ＭｅＣｐ）_３Ｃｅ，（ＥｔＣｐ）_３Ｃｅ、（ＰｒＣｐ）_３Ｃｅ、（ＢｕＣｐ）_３Ｃｐ、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、段落２２による方法および／または航空宇宙用部品。

【0082】

２４．セリウム前駆体はセリウムアルコキシド化合物を含む、段落１９による方法および／または航空宇宙用部品。

【0083】

２５．セリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）_４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノール））、Ｃｅ（ｄｍａｐ）_４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オラート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）_４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－ｙｌ）プロパン－２－オラート））、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、段落２４による方法および／または航空宇宙用部品。

【0084】

２６．セリウム前駆体はアミドセリウム化合物もしくはアセトアミジナートセリウム化合物を含む、段落１９による方法および／または航空宇宙用部品。

【0085】

２７．セリウム前駆体は、（ｈｍｄｓａ）_３Ｃｅもしくは（^ｉＰｒＣｐ）_２Ｃｅ（Ｎ－^ｉＰｒ－ａｍｄ）である、段落２６による方法および／または航空宇宙用部品。

【0086】

２８．航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせである、段落１～２７のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0087】

２９．航空宇宙用部品の表面は航空宇宙用部品の内面であり、航空宇宙用部品の表面のアスペクト比は約５～約１，０００である、段落１～２８のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0088】

３０．航空宇宙用部品の洗浄された表面は、ニッケル、ニッケル超合金、ステンレス鋼、コバルト、クロム、モリブデン、鉄、チタン、これらの合金、またはこれらの任意の組み合わせを含む、段落１～２９のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0089】

３１．保護コーティングは、燃料の存在下で航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制する、段落１～３０のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0090】

３２．保護コーティングは、約１０ｎｍ～約５，０００ｎｍの厚さを有する、段落１～３１のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0091】

３３．保護コーティングは５％未満の厚さ変動を有する、段落１～３２のいずれか１つによる方法および／または航空宇宙用部品。

【0092】

３４．段落１～３３のいずれか１つによる方法によって形成される保護コーティングを含む、航空宇宙用部品。

【0093】

前述の記載事項は、本開示の実施形態に関するが、他のおよびさらなる実施形態は、本発明の基本的な範囲を逸脱せずに考案されてよく、本発明の範囲は、続く請求項によって決定される。本明細書に記載される全ての文献は、いかなる優先権書類もおよび／または試験手順書も含めて、本明細書の本文と矛盾しない程度に、参照により本明細書に組み込まれる。前述の一般的記載および特定の実施態様から明らかであるように、本開示の形態が例証されかつ説明されているが、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変形がなされ得る。それ故に、本開示がこれらによって限定されることは意図されていない。同様に、米国法のためには用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」と同義であるとみなされる。同様に、構成物、要素、または要素の群の前に移行句「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が先行する場合はいつでも、構成物、要素、もしくは複数の要素の列挙の前に移行句「本質的に～から成る」、「～から成る」、「～から成る群から選択される」、または「～である」が先行するものと同じ構成物または要素の群であると想定し、逆もまた同様であることは理解されたい。

【0094】

特定の実施形態および特徴は、数値の上限のセットおよび数値の下限のセットを使用して説明されている。別段指示されない限り、任意の２つの値の組み合わせ、例えば、任意の下限値と任意の上限値との組み合わせ、任意の２つの下限値の組み合わせ、および／または任意の２つの上限値の組み合わせを含む範囲が想定されることは、理解されるべきである。以下の１つまたは複数の請求項には、特定の下限、上限、および範囲が記載されている。

【手続補正書】

【提出日】2022-06-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法であって、
前記航空宇宙用部品の表面上に障壁層を堆積させることと、
前記障壁層上に触媒酸化層を堆積させることと、を含む、方法。

【請求項2】

前記障壁層は、酸化アルミニウム、マグネシウムをドープした酸化アルミニウム、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記障壁層は原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって堆積され、前記ＡＬＤプロセスは、前記航空宇宙用部品をアルミニウム前駆体および酸化剤に順次さらすことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記アルミニウム前駆体は、トリス（アルキル）アルミニウム、トリス（アルコキシ）アルミニウム、アルミニウムジケトネート、これらの錯体、これらの付加物、これらの塩、またはこれらの任意の組み合わせを含み、前記酸化剤は、水、オゾン、酸素（Ｏ_２）、原子状酸素、亜酸化窒素、過酸化物、アルコール、これらのプラズマ、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記障壁層は約５ｎｍ～約２５０ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記触媒酸化層は、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムカルシウムマンガン、酸化イットリウムバリウムマンガン、酸化ランタンロジウムマンガン、酸化ランタン鉄、酸化イットリウムバリウムコバルト、酸化硫酸ランタン、これらのドーパント、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記触媒酸化層は酸化セリウムおよびドーパントを含み、前記ドーパントは、ガドリニウム、マンガン、ストロンチウム、コバルト、銅、アルミニウム、これらの合金、これらの酸化物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記触媒酸化層は約２０ｎｍ～約１００ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記触媒酸化層は、酸化セリウムを含み、かつ原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって堆積され、前記ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクルの間、前記航空宇宙用部品をセリウム前駆体および酸化剤に順次さらすことを含み、前記ＡＬＤプロセスは、前記触媒酸化層が所望の厚さを有するまで前記ＡＬＤサイクルを繰り返すことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトネート化合物、シクロペンタジエニルセリウム化合物、セリウムアルコキシド化合物、アミドセリウム化合物、アセトアミジナートセリウム化合物、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記セリウム前駆体はセリウムβ－ジケトネート化合物を含み、前記セリウムβ－ジケトネート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）_４、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３、Ｃｅ（ｔｈｄ）_３（ｐｈｅｎ）、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記セリウム前駆体はシクロペンタジエニルセリウム化合物を含み、前記シクロペンタジエニルセリウム化合物は、（Ｃｐ）_３Ｃｅ、（ＭｅＣｐ）_３Ｃｅ，（ＥｔＣｐ）_３Ｃｅ、（ＰｒＣｐ）_３Ｃｅ、（ＢｕＣｐ）_３Ｃｐ、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記セリウム前駆体はセリウムアルコキシド化合物を含み、前記セリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）_４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノラート））、Ｃｅ（ｄｍａｐ）_４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オラート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）_４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－イル）プロパン－２－オラート））、これらの付加物、またはこれらの任意の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記セリウム前駆体はアミドセリウム化合物またはアセトアミジナートセリウム化合物を含み、前記セリウム前駆体は、（ｈｍｄｓａ）_３Ｃｅまたは（^ｉＰｒＣｐ）_２Ｃｅ（Ｎ－^ｉＰｒ－ａｍｄ）である、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせであり、前記航空宇宙用部品の洗浄された前記表面は、ニッケル、ニッケル超合金、ステンレス鋼、コバルト、クロム、モリブデン、鉄、チタン、これらの合金、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記航空宇宙用部品の前記表面は前記航空宇宙用部品の内面であり、前記航空宇宙用部品の前記表面のアスペクト比は約５～約１，０００である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

前記保護コーティングは、燃料の存在下で前記航空宇宙用部品が加熱される時のコークス生成を低減するまたは抑制する、請求項１に記載の方法。

【請求項18】

前記保護コーティングは、約１０ｎｍ～約５，０００ｎｍの厚さ、および５％未満の厚さ変動を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

航空宇宙用部品上に保護コーティングを堆積させるための方法であって、
原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスによって前記航空宇宙用部品の表面上に酸化セリウムを含む触媒酸化層を堆積させることを含み、
前記航空宇宙用部品は、燃料ノズル、燃焼器ライナー、燃焼器シールド、熱交換器、燃料配管、燃料弁、またはこれらの任意の組み合わせであり、前記航空宇宙用部品の前記表面のアスペクト比は約５～約１，０００であり、前記触媒酸化層は約１０ｎｍ～約５００ｎｍの厚さを有する、方法。

【請求項20】

航空宇宙用部品であって、
前記航空宇宙用部品の表面上に設けられる保護コーティングを含み、
前記保護コーティングは、前記航空宇宙用部品の前記表面上に設けられる酸化アルミニウムを含む障壁層と、前記障壁層上に設けられる酸化セリウムを含む触媒酸化層とを含む、航空宇宙用部品。

【国際調査報告】