具有激光切割特征的CMC层合部件的制作方法

本公开总体上涉及层合部件及其形成方法，并且更特别地，本公开涉及用于涡轮发动机的cmc层合部件及其形成方法。

背景技术：

为了提高燃气涡轮发动机的效率和性能，以提供增加的推力重量比、更低的排放和改进的比燃料消耗率，发动机涡轮的任务是在更高的温度下运转。随着发动机操作温度的升高，已经开发了由陶瓷基质复合材料(ceramicmatrixcomposite，cmc)形成的部件以替代通常由高温合金形成的部件，诸如燃烧室衬套、护罩、喷嘴区段等。在许多情况下，cmc部件均提供了相对于金属改进的温度和密度优点，使它们成为当需要更高操作温度和/或更轻重量时的备选材料。

cmc部件通常位于燃气涡轮发动机的热区段，包括燃烧和涡轮区段。将许多cmc部件加工或成形为具有各种空腔或通道，例如用于在发动机运转期间膜冷却cmc部件。加工这样的空腔或冷却特征通常在浸渗过程之后形成，在浸渗过程中为了致密化的目的而将浸渗材料浸渗到部件中。这防止了浸渗材料填充或芯吸到空腔中。然而，在浸渗过程之后形成这样的空腔或通道可能是不方便的、昂贵的，并且可能需要更昂贵的加工工具来加工硬化的经浸渗层合材料。在某些情况下，在浸渗过程之前形成冷却通道。为了防止在浸渗期间浸渗材料填充或芯吸到所形成的冷却通道中，例如在cmc部件的铺叠期间，将石英棒或管包埋在冷却通道内。然后在浸渗过程之后将石英棒/管移除，以便在发动机运转期间冷却流体可从中流过。在这样的通道内包埋棒/管会防止浸渗材料填充到其中，但是在通道内包埋或从通道移除可能是费时费力的。此外，在从通道移除石英棒/管期间，通道的表面可能会损坏，这可能会对部件的冷却性能产生负面影响。

因此，解决一个或多个上述挑战的方法和利用这种方法形成的部件将是有用的。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从该描述显而易见，或者可以通过本发明的实践而获知。

在一个方面，提供了一种形成层合部件的方法。该方法包括激光切割由一个或多个层形成的层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割层合部分在该特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层。此外，该方法包括用浸渗材料浸渗层合部分，其中当用浸渗材料浸渗第一层合部分时，在该特征的所述一个或多个表面上形成的氧化物层防止浸渗材料浸渗透过。

在一些实施方式中，所述一个或多个层由cmc材料形成。

在一些实施方式中，氧化物层是氧化硅层。

在另一方面，提供了一种形成层合部件的方法。该方法包括激光切割第一层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第一层合部分在该特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层。该方法还包括激光切割第二层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第二层合部分在第二层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层。另外，该方法包括铺叠第二层合部分，使得第二层合部分和第一层合部分形成层合部件的至少一部分，并且使得第二层合部分的特征定位成与第一层合部分的特征连通。该方法还包括用浸渗材料浸渗层合部件。

在又一方面，提供了一种形成用于涡轮发动机的cmc层合部件的方法。该方法包括激光切割由一个或多个cmc层形成的第一层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第一层合部分在该特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层。该方法还包括激光切割由一个或多个cmc层形成的第二层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第二层合部分在第二层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层。该方法还包括激光切割由一个或多个cmc层形成的第三层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第三层合部分在第三层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层。此外，该方法包括铺叠第一、第二和第三层合部分以形成cmc层合部件的至少一部分，并且使得第一层合部分的特征与第二层合部分连通，且第二层合部分的特征与第三层合部分的特征以使第一层合部分的特征、第二层合部分的特征和第三层合部分的特征限定空腔的方式连通。该方法还包括用浸渗材料浸渗cmc层合部件，其中当用浸渗材料浸渗cmc层合部件时，在第一层合部分、第二层合部分和第三层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成的氧化物层防止浸渗材料浸渗到空腔中。

参考以下描述和所附权利要求将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。结合在本说明书中并构成了本说明书一部分的附图示出了本发明的实施方案，并且与该描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图在说明书中为本领域普通技术人员阐述了本发明的完整且可实现的公开内容，包括其最佳模式，其中：

图1提供了根据本发明主题的方面的可用于飞行器中的燃气涡轮发动机的一个实施方案的横截面图；

图2提供了图1的发动机的示例性燃烧室和高压涡轮的侧截面图；

图3提供了用于形成层合部件的一个示例性方法的流程图；

图4提供了根据本公开的一个示例性实施方案的示例性层合部件的透视图；

图5提供了图4的层合部件的分解图；

图6、图7和图8分别提供了图4的层合部件的第一层合部分、第二层合部分和第三层合部分的俯视图；

图9提供了沿着图4的线9-9截取的图4的层合部件的横截面图；

图10提供了沿着图4的线10-10截取的图4的层合部件100的横截面图；

图11提供了沿着图4的线11-11截取的图4的层合部件100的横截面图；

图12提供了根据本公开的一个示例性实施方案的其中具有激光切割特征的层合部分的示意性径向横截面图；

图13提供了根据本公开的一个示例性实施方案的具有激光切割特征的层合部分的透视图；

图14提供了沿着图13的线14-14截取的图13的层合部分的横截面图；

图15提供了图13的层合部分的示意图，并且描绘了在用浸渗材料浸渗过程中的层合部分；

图16提供了根据本公开的一个示例性实施方案的具有激光切割特征的第二层合部分的截面图，该第二层合部分铺叠在具有激光切割特征的第一层合部分上以形成层合部件；

图17提供了图16的层合部件的横截面图；

图18提供了根据本公开的一个示例性实施方案的具有激光切割特征的层合部分的透视图；

图19提供了图18的层合部分的横截面图；和

图20至图29提供了其他示例性层合部分和/或层合部件的各种视图，这些层合部分和/或层合部件沿着其一个或多个外部表面或外表面具有一个或多个激光切割特征。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施方案，其一个或多个实例在附图中示出。通过解释本发明而不是限制本发明的方式来提供每个实例。实际上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案中以产生又一个实施方案。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这种修改和变化。如本文所使用的术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，且不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流来的方向，而“下游”是指流体流往的方向。

本公开的主题总体上涉及层合部件及其形成方法。在一个示例性方面，将一个或多个特征激光切割到层合部件(或其层合部分)中或沿着层合部件(或其层合部分)激光切割，该层合部件诸如用于燃气涡轮发动机的cmc部件。在气氛中(即不在真空中)将特征激光切割到层合部件中或沿着层合部件激光切割。以这种方式，在未来的激光切割表面上形成或产生氧化物层。值得注意的是，在浸渗过程诸如熔体浸渗或化学气相浸渗之前，将特征激光切割到层合部件(或其层合部分)中或沿着层合部件(或其层合部分)激光切割。因此，当层合部件用浸渗材料(例如，硅)浸渗时，防止浸渗材料浸渗透过。例如，如果特征是通孔或空腔，则在特征表面上形成的氧化物层可以防止浸渗材料填充或芯吸到通孔或空腔中。因此，该设计目的特征不被浸渗材料浸渗。

以上述方法形成层合部件提供许多优点和益处。例如，可以在浸渗之前将各种特征加工(例如通过激光切割技术)到层合部件中。因此，与将特征加工到层合部件中时相比，具有更大的灵活性。例如，各个层可以在铺叠之前进行激光切割，可以对预成型件的层合部分进行激光切割，可以对完全铺叠的预成型件进行激光切割，或者可以对生坯状态部件(即，在烧制和浸渗之前但在压实/压缩之后的部件状态)进行激光切割。此外，占位件(例如，石英棒或管)既不需要插入特征中以防止浸渗到设计目的空腔中也不需要在浸渗之后从其移除。在上述方法中形成层合部件可以提供本文未明确列出的其他优点和益处。

图1提供了根据本发明主题的方面的可在飞行器内使用的燃气涡轮发动机10的一个实施方案的示意性横截面图。如所示，出于参考目的，发动机10具有穿过其中延伸的纵向或轴向中心线轴线12。此外，燃气涡轮发动机10限定了轴向方向a、径向方向r以及围绕轴向方向a延伸360度(360°)的圆周方向c。

通常，发动机10包括核心燃气涡轮发动机14和位于其上游的风扇部分16。核心发动机14包括限定环形核心入口20的管状外壳18。此外，外壳18可以进一步包封和支撑增压压缩机22，以使进入核心发动机14的空气的压力增加至第一压力水平。然后高压多级轴流压缩机24可以从增压压缩机22接收加压空气并进一步增加这种空气的压力。离开高压压缩机24的压缩空气然后可以流到燃烧室26，在燃烧室26内将燃料喷射到压缩空气流中，所得混合物在燃烧室26内燃烧。将高能燃烧产物沿着发动机10的热空气路径从燃烧室26引导到第一(高压，hp)涡轮28以通过第一(高压，hp)驱动轴30驱动高压压缩机24，然后到第二(低压，lp))涡轮32以通过第二(低压，lp)驱动轴34驱动增压压缩机22和风扇部分16，第二驱动轴34通常与第一驱动轴30是同轴的。在驱动涡轮28和32中的每一个之后，燃烧产物可以通过排气喷嘴36从核心发动机14排出以提供推进推力。

每个涡轮28、30通常可以包括一个或多个涡轮级，其中每个级包括涡轮喷嘴和下游涡轮转子叶片。涡轮喷嘴可以包括围绕发动机10的中心线轴线12以环形阵列布置的多个翼片，用于将燃烧产物流转向或以其他方式引导通过涡轮级朝向形成涡轮转子的一部分的转子叶片的相应环形阵列。如通常所理解的那样，转子叶片可以联接到涡轮转子的转子盘，该转子盘继而旋转地联接到涡轮的驱动轴(例如，驱动轴30或34)。

另外，如图1所示，发动机10的风扇部分16包括可旋转的轴流风扇转子38，该轴流风扇转子38配置为被环形风扇壳体40或机舱包围。在一些实施方案中，(lp)驱动轴34可以直接连接至风扇转子38，诸如在直接驱动构造中。在替代的构造中，(lp)驱动轴34可以通过减速装置37(例如在间接驱动或齿轮驱动构造中的减速齿轮变速箱)连接至风扇转子38。根据需要或要求，这种减速装置可以包括在发动机10内的任何合适的轴/卷轴之间。

通过多个基本上径向延伸、周向间隔开的出口导向翼片42相对于核心发动机14对风扇壳体40进行支撑。这样，风扇壳体40可以包封风扇转子38及其对应的风扇转子叶片44。此外，风扇壳体40的下游部分46可以在核心发动机14的外部部分上延伸，以便限定提供额外的推进射流推力的次要或旁路气流导管48。

在发动机10的运转期间，初始空气流(由箭头50所示)可以穿过风扇壳体40的相关入口52进入发动机10。然后空气流50通过或越过风扇叶片44并分为第一压缩空气流(箭头54所示)和第二压缩空气流(箭头56所示)，第一压缩空气流移动穿过旁路导管48，第二压缩空气流穿过核心环形入口20进入增压压缩机22。然后第二压缩空气流56的压力增加并进入高压压缩机24(如箭头58所示)。在与燃料混合并在燃烧室26内燃烧之后，燃烧产物60离开燃烧室26并流过hp或第一涡轮28。此后，燃烧产物60流过lp或第二涡轮32并离开排气喷嘴36以为发动机10提供推力。

图2提供了图1的发动机10的燃烧室26和第一涡轮28(即，hp涡轮)的侧截面图。燃烧室26包括偏转器76和燃烧室衬套77，燃烧室衬套77具有内壁和与该内壁朝外径向间隔开的外壁。hp涡轮28直接位于燃烧室26的下游。hp涡轮28包括第一级，第一级具有喷嘴72的环形阵列和与喷嘴72轴向间隔开的涡轮叶片68的阵列。每个喷嘴72(图2中仅示出一个)包括在内部带74和外部带75之间径向延伸的一个或多个静态翼或翼片73。翼片73在周向上彼此间隔开。喷嘴72促进燃烧气体流入下游旋转叶片68中，使得涡轮28可以提取最大能量。护罩组件78与旋转叶片68相邻以最小化涡轮28中的流损失。护罩组件78与涡轮叶片68的叶片尖端径向间隔开，并且可以包括多个护罩节段。护罩节段可以例如通过护罩悬挂器(shroudhanger)与涡轮壳体联接。此外，hp涡轮28可以包括其他级。例如，在图2中，喷嘴79的环形阵列位于涡轮叶片68的下游。喷嘴79可与喷嘴72类似地配置。

在一些实施方案中，当热的燃烧气体h沿着发动机10的热空气路径流动时，可以将冷却流体cf(例如，压缩机排出空气)引导来冷却hp涡轮28的一个或多个部件。例如，在图2所描绘的实施方案中，将冷却流体cf引导来冷却喷嘴72的外部带75之一和护罩组件78的护罩节段之一。hp涡轮28、lp涡轮32、lp或增压压缩机22或者hp压缩机24的其他部件可以类似地通过冷却流体cf冷却。发动机10(图1)的一个或多个发动机部件可以包括一个或多个冷却特征或通道，例如以促进部件的膜冷却。具有促进膜冷却的特征的发动机部件的一些非限制性实例可以包括叶片68、喷嘴72的部件、燃烧室偏转器76、燃烧室衬套77和/或护罩组件78的部件，如图1-2所示。使用膜冷却的其他非限制性实例包括涡轮过渡管道和排气喷嘴。

另外，在一些实施方案中，具有一个或多个冷却特征的涡轮风扇发动机10的部件可以由陶瓷基质复合材料(cmc)材料形成，特别是在热空气路径内的部件。cmc材料是非金属的并且具有高温能力。用于这种部件的示例性cmc材料可以包括碳化硅、硅、二氧化硅或氧化铝基质材料及其组合。陶瓷纤维可以包埋在基质内，诸如氧化稳定的增强纤维，包括单丝如蓝宝石和碳化硅(例如textron的scs-6)，以及包括碳化硅的粗纱和纱线(例如，nipponcarbon的nicalon®；ubeindustries的tyranno®；和dowcorning的sylraiviic®)、硅酸铝(例如nextel的440和480)和短切晶须和纤维(例如nextel的440和saffil®)以及任选的陶瓷颗粒(例如si、al、zr、y的氧化物及其组合)和无机填料(例如叶蜡石、硅灰石、云母、滑石、蓝晶石和蒙脱石)。作为进一步的实例，cmc材料还可以包括碳化硅(sic)或碳纤维布。cmc材料可用于发动机的各种部件，例如涡轮、压缩机和/或风扇区域中的翼片，以及发动机的护罩、衬套或其他部件。下面提供了具有一个或多个冷却特征的示例性部件(例如，cmc部件)以及形成这种部件的方法。

图3提供了描绘一个示例性方式的流程图，以该方式可以形成或制造层合部件。更特别地，图3提供了用于形成层合部件(诸如用于燃气涡轮发动机的层合cmc部件)的示例性方法(300)的流程图。例如，通过方法(300)形成的层合cmc部件可以用于图1和2的燃气涡轮发动机10中。此外，出于说明和讨论的目的，图3描绘了以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不偏离本发明范围的情况下可以各种方式修改、改编、扩展、重排和/或省略本文公开的任何方法的各个步骤。

在(302)处，方法(300)包括形成衍生自多个预浸料带的多个层。例如，对于cmc层合部件的制造，每个预浸料带可以包括所需的陶瓷纤维增强材料、一种或多种cmc基质材料的前体以及有机树脂粘合剂。可以通过用包含陶瓷前体和粘合剂的浆料浸渍所述增强材料来形成预浸料带。选用于前体的材料将取决于cmc部件的陶瓷基质所需的特定组成，例如，如果所需基质材料为sic，则该材料为sic粉和/或一种或多种含碳材料。值得关注的含碳材料包括炭黑、酚醛型树脂和呋喃型树脂，包括糠醇(c4h3och2oh)。其他典型的浆料成分包括促进预浸料带的柔韧性的有机粘合剂(例如聚乙烯醇缩丁醛(pvb))，以及促进浆料的流动性以实现纤维增强材料的浸渍的、用于粘合剂的溶剂(例如甲苯和/或甲基异丁基酮(mibk))。浆料还可包含旨在存在于cmc层合部件的陶瓷基质中的一种或多种颗粒状填料，例如，在si-sic基质的情况下，该填料为硅粉和/或sic粉。当将纤维束缠绕到滚筒上时，可以将浆料组合物直接施加到纤维束的连续股上；这样，将所得的带缠绕到滚筒上。可将预浸料带从滚筒上切下、干燥并切割成形以形成cmc层。如下所述，然后可将cmc层铺叠以形成一个或多个层合物。

在(304)处，方法(300)包括铺叠一个或多个层，例如以形成具有最终cmc层合部件的所需形状或轮廓的预成型件。例如，可以将衍生自预浸料带的层铺叠在用于支撑这些层和/或用于限定最终所需形状的铺叠工具、心轴、模或其他合适的装置上。可以手动地、利用自动铺叠装置或以某种其他合适的方式铺叠各层。在一些实施方式中，可以铺叠多个层以形成具有所需最终形状的预成型件。在一些实施方式中，可以将各层铺叠成层合部分，这些层合部分然后可以铺叠在一起以形成预成型件。

在(306)处，方法(300)包括固化预成型件以形成生坯状态部件。例如，固化可以包括将预成型件压实和/或压缩以形成生坯状态部件。作为一个实例，可将预成型件真空装袋并在高压釜中在升高的温度和压力下压实和/或压缩。可使预成型件经受工业上用于cmc材料的典型压力和温度循环。作为一个实例，可将压实温度设定为低于制成这些层的带的浆料组合物的粘合剂和增塑剂的分解温度。固化之后，如上所述，预成型件变成生坯状态部件。

在(308)处，方法(300)包括烧制或烧尽生坯状态部件。例如，可以将生坯状态部件置于炉中以烧掉用于形成cmc层的任何形成心轴的材料和/或溶剂，以分解溶剂中的粘合剂，和使层的陶瓷基质前体转化为cmc层合部件的基质的陶瓷材料。由于粘合剂的分解，结果得到多孔的cmc体。因此，如下文将更充分地解释的，cmc体或烧尽部件可经历浸渗过程以使部件致密化来产生cmc部件。

在(310)处，方法(300)包括用浸渗材料浸渗层合部件。例如，可以通过各种过程，包括熔体浸渗(mi)和化学气相浸渗(cvi)，来实现对层合部件的浸渗。在一些实施方案中，浸渗材料是硅。用浸渗材料浸渗层合部件会填充烧尽部件的孔隙并因此使部件致密化。在一些示例性实施方式中，可以将层合部件置于具有硅片或硅板的炉中。炉然后烧制，以用硅或另一种合适的浸渗材料熔体浸渗该部件。经浸渗的cmc部件变硬以形成最终的cmc部件。用于上述过程的具体处理技术和参数将取决于材料的特定组成。

在(312)处，任选地，方法(300)包括根据需要或根据需求对cmc部件进行精加工。例如，可以例如通过放电加工(edm)或一些其他加工技术将各种特征加工到cmc部件中。作为一个实例，可以通过edm将多个冷却孔加工到cmc部件中。

在方法(300)的一些实施方式中，可以通过激光装置将cmc部件激光切割或加工。根据本公开的示例性方面，可以在制造过程的一个或多个阶段处将一个或多个特征激光切割到cmc部件中，例如以在其中形成冷却回路。特别地，当暴露于气氛(即，不在真空中)时，可以将一个或多个特征激光切割或加工到一个或多个层合部分、各个层和/或预成型件中或沿着其激光切割或加工。例如，在一些实施方式中，气氛可以是空气。作为激光切割操作的副产物，在激光切割表面上形成氧化物层。作为一个实例，可以在经加工特征的每个激光切割表面上形成氧化硅层。由该加工操作产生的氧化物层防止浸渗材料(例如硅)在(310)处的浸渗期间芯吸和填充通道。如将在本文中进一步解释的，可以将特征激光切割到相邻的层合部分或层中或沿着它们激光切割，以引入局部湍流特征、润湿表面区域小块、定位特征等。此外，可以制得激光切口，以在高压釜和烧尽期间使通道通风，和发送供应空气。激光切口可以径向交错或轴向偏置，以防止浸渗遮蔽。此外，也可以在层合部分的界面上进行表面烧蚀。

如图3所示，在一些实施方式中，例如，可以在(302)处层从预浸料带衍生之后，在(314a)处将特征激光切割到衍生自预浸料带的层中或沿着这些层激光切割。在一些实施方式中，作为对(314a)的补充或替代，例如在(304)处铺叠一个或多个层之后，可在(314b)处将特征激光切割到层合部分或预成型件中或沿着其激光切割。在另外的实施方案中，作为对(314a)和(314b)的补充或替代，例如在(306)处固化后，可以在(314c)处在固化之后将特征激光切割到生坯状态部件中或沿着生坯状态部件激光切割。下面提供通过方法(300)形成的示例性cmc部件。

现在参考图4至11，根据本公开的一个实施方案提供了示例性层合部件100的各种视图。特别地，图4提供了层合部件100的透视图。图5提供了图4的层合部件100的分解图。图6、7和8分别提供了图4的层合部件100的第一层合部分110、第二层合部分120和第三层合部分130的俯视图。图9提供了沿着图4的线9-9截取的图4的层合部件100的横截面图。图10提供了沿着图4的线10-10截取的图4的层合部件100的横截面图。图11提供了沿着图4的线11-11截取的图4的层合部件100的横截面图。例如，可以通过上述方法(300)形成层合部件100。作为一个实例，层合部件100可以是燃气涡轮发动机的流路部件，诸如图2的护罩组件78的护罩或者喷嘴72之一的外部带75或内部带74。

如所示，层合部件100限定了轴向方向a、径向方向r以及围绕轴向方向a延伸360度(360°)的圆周方向c。对于该实施方案，层合部件100具有三(3)个层合部分，它们例如可以按照方法(300)的(304)处所述地形成。具体地，层合部件100具有第一层合部分110、第二层合部分120和第三层合部分130。第二层合部分120布置在第一层合部分110和第三层合部分130之间，例如沿着径向方向r。在替代的实施方案中，层合部件100可具有多于或少于三(3)个的层合部分。每个层合部分110、120、130由一个或多个层形成。最佳地如图5中所示，第一层合部分110包括一个或多个层113，第二层合部分120包括一个或多个层123，并且第三层合部分130包括一个或多个层133。对于所描述的实施方案，第一层合部分110、第二层合部分120和第三层合部分130各自包括三(3)个层。层113、123、133可以由cmc材料例如sic/sic材料形成，并且可以在方法(300)的(302)处如上文所述地由cmc预浸料带衍生。

最佳地如图5、6、9和10中所示，第一层合部分110具有第一侧111和第二侧112，第二侧112例如沿着径向方向r与第一侧111间隔开。值得注意的是，激光切割(例如，在方法(300)的(314b)处)第一层合部分110以限定一个或多个特征114，特征114各自具有一个或多个表面115。当第一层合部分110被激光切割时，在特征114的每个表面115上形成氧化物层116。对于该实施方案，由第一层合部分110限定的特征114是沿着第一层合部分110的第二侧112的表面烧蚀激光切口。因此，特征114的表面115是在第二侧112处的第一层合部分110的外表面。

最佳地如图5、7、9和10所示，第二层合部分120具有第一侧121和第二侧122，第二侧122例如沿着径向方向r与第一侧121间隔开。与第一层合部分110一样，激光切割(例如，在方法(300)的(314b)处)第二层合部分120以限定一个或多个特征124，特征124各自具有一个或多个表面125。当激光切割第二层合部分120时，在特征124的每个表面125上形成氧化物层126。对于该实施方案，由第二层合部分120限定的特征124是激光切割以具有与第一层合部分110的表面烧蚀互补的形状的通道。该通道具有在第二层合部分120的第一侧121和第二侧122之间延伸的深度。以这种方式，通道径向延伸穿过第二层合部分120的厚度。最佳地如图9和10所示，当铺叠第一层合部分110和第二层合部分120以形成层合部件100的至少一部分时，第二层合部分120的特征124与第一层合部分110的特征114连通。更特别地，第二层合部分120的通道与第一层合部分110的表面烧蚀对准。

最佳地如图4、5、8、9和10所示，第三层合部分130具有第一侧131和第二侧132，第二侧132例如沿着径向方向r与第一侧131间隔开。与第一层合部分110和第二层合部分120一样，激光切割(例如，在方法(300)的(314b)处)第三层合部分130以限定一个或多个特征，每个特征具有一个或多个表面。对于该实施方案，将两(2)个特征激光切割到第三层合部分130中或沿着第三层合部分130激光切割。特别地，激光切割到第三层合部分120中的一个特征134a是通孔。该通孔具有在第三层合部分130的第一侧131和第二侧132之间延伸的深度。以这种方式，通孔径向地延伸穿过第三层合部分130的厚度。当通孔特征134a激光切割到第三层合部分130中时，在特征134a的每个表面135a上形成氧化物层136a。进一步地，最佳地如图10和11所示，激光切割到第三层合部分120中的另一个特征134b是在第一侧131处的沿着第三层合部分130的外表面形成的表面烧蚀。当表面烧蚀特征134b激光切割到第三层合部分130中时，在特征134b的每个表面135b上形成氧化物层136b。

最佳地如图9和10所示，当铺叠第一、第二和第三层合部分110、120、130以形成层合部件100的至少一部分时，如上所指出，第二层合部分120的特征124与第一层合部分110的特征114连通，并且第三层合部分130的特征134a、134b与第二层合部分120的特征124连通。更特别地，第二层合部分120的通道与第三层合部分130的表面烧蚀特征134b对准，且通孔特征134a也与第二层合部分120的通道特征124对准，例如最佳地如图9和11所示。

最佳地如图11所示，由第一、第二和第三层合部分110、120、130限定的特征114、124、134a和134b共同形成空腔140。限定空腔140的特征114、124、134a和134b的表面都具有形成于其上的氧化物层116、126、136a、136b，例如作为激光切割的结果。换句话说，空腔140的边界完全被氧化物层围绕或包封。因此，在浸渗期间(例如，在方法(300)的(310)处)，在限定第一层合部件110的通孔和表面烧蚀的所述一个或多个表面115、125、135a、135b上形成的氧化物层116、126、136a、136b、第二层合部件120的通道以及第三层合部分130的表面烧蚀防止浸渗材料(例如硅)浸渗(例如填充入，芯吸)到空腔140中。因此，在浸渗之后，层合部件100的空腔140不存在浸渗材料，或具有某一可忽略的量。因此，除了其他益处之外，不需要从空腔中移除任何物品，并且减少了部件100的致密化后的加工。

最佳地如图9、10和11所示，在用浸渗材料浸渗层合部件100(例如，在方法(300)的(310)处)之后，可以将一个或多个冷却孔142加工到第一层合部分110、第二层合部分120和第三层合部分130中的至少一个中，使得冷却孔142从空腔140延伸到层合部件100的外表面，诸如第三层合部分130的第二侧132或第一层合部分110的第一侧111。对于该实施方案，将冷却孔142加工穿透第一层合部分110的径向厚度。冷却孔142在空腔140和第一层合部分110的第一侧111之间延伸。在一些实施方案中，特别是在层合部件100是流路部件(例如，图2的护罩组件78的护罩)的情况下，冷却孔142与空腔140结合可以限定冷却回路144。在这样的实施方案中，冷却流体cf(例如，压缩机排出空气)可通过通孔特征134a流入空腔140并进入通道特征124。冷却流体cf然后可向下游流动通过冷却孔142并进入热空气路径。冷却流体cf可以从层合部件100去除热。

图12提供了根据本公开的一个示例性实施方案的层合部分150的示意性径向横截面图，其中具有激光切割的特征152。例如，层合部分150可以是本文所述并在附图中示出的第二层合部分120。如图12所示，对于该实施方案，激光切割到层合部分150中的特征152被限定为具有通道154，该通道154具有一个或多个突出到通道154中的湍流器156。通道154可以延伸层合部分150的径向厚度。湍流器156从层合部分150的前壁158朝着后壁160轴向且周向地突出到通道154中。湍流器156各自具有径向厚度并且在周向上彼此间隔开。湍流器156相对于轴向方向a成角度。值得注意的是，当例如通过合适的激光装置激光切割湍流器156时，在湍流器156的每个表面164上形成氧化物层162。以这种方式，防止浸渗材料(例如，硅)浸渗(例如，填充或芯吸)到通道154中(例如，在方法(300)的(310)处)。在一些替代实施方案中，湍流器156可以具有其他合适的形状。此外，在一些实施方案中，作为补充或替代，可以将其他特征激光切割到相邻的层合部分或层中或沿着相邻的层合部分或层激光切割，以引入润湿表面区域小块、定位特征等。

图13、14、15提供了根据本公开的一个示例性实施方案的层合部件的示例性层合部分170的各种视图。特别地，图13提供了具有激光切割特征的层合部分170的透视图，图14提供了沿着图13的线14-14截取的图13的层合部分170的横截面图；且图15提供了层合部分170的示意图，并且描绘了在用浸渗材料浸渗过程中的层合部分170。例如，可以根据方法(300)形成层合部分170(或层合部分170形成其至少一部分的层合部件)。

如所示，已激光切割由一个或多个层(例如，一个或多个cmc层)形成的层合部分170以限定具有一个或多个表面175的特征174。更特别地，对于该实施方案，激光切割到层合部分170中的特征174是在层合部分170的第一端171和第二端172之间延伸的通孔。当将特征174激光切割到层合部分170中时，在限定特征174的表面175上形成或产生氧化物层176。例如，氧化物层176可以是氧化硅层。

根据本公开的示例性方面，在用浸渗材料浸渗层合部分170(例如，在方法(300)的(310)处)之前激光切割特征174。以此方式，当用浸渗材料浸渗层合部分170时，在特征174的一个或多个表面175上形成的氧化物层176防止浸渗材料浸渗透过。如图15所示，将浸渗材料180(例如，硅)的块浸渗到层合部分170中。当浸渗材料180浸渗到层合部分170中(由标记为“mi”的箭头表示)时，氧化物层176提供围绕特征174的边界并防止浸渗材料180填充或芯吸到由层合部分170限定的通孔特征174中。因此，经浸渗的层合部分170不需要加工或需要极少的加工就可以产生通孔特征172。

图16和17提供了根据本公开的一个示例性实施方案的示例性层合部件200的各种视图。特别地，图16提供了具有激光切割特征224的第二层合部分220的截面图，该第二层合部分220铺叠在具有激光切割特征214的第一层合部分210上以形成层合部件200。图17提供了层合部件200的横截面图。层合部件200可以例如根据方法(300)形成。

如所示，层合部件200的由一个或多个层(例如，衍生自预浸料带的一个或多个cmc层)形成的第一层合部分210已经激光切割以限定具有一个或多个表面215的特征214。当将特征214激光切割到第一层合部分210中时，在限定特征214的表面215上形成或产生氧化物层216。氧化物层216例如可以是氧化硅层。同样地，层合部件200的由一个或多个层(例如，衍生自预浸料带的一个或多个cmc层)形成的第二层合部分220已经激光切割以限定具有一个或多个表面225的特征224。当将特征224激光切割到第二层合部分220中时，在限定特征224的表面225上形成或产生氧化物层226。氧化物层226例如可以是氧化硅层。

此外，如所描绘的，铺叠第二层合部分220使得第二层合部分220和第一层合部分210形成层合部件200的至少一部分。另外，将第二层合部分220与第一层合部分210一起铺叠，或者将第二层合部分220铺叠在第一层合部分210上，使得第二层合部分220的特征224定位成与第一层合部分210的特征214连通。例如，对于此实施方案，将层合部分210、220相对于彼此定位，使得第一层合部分210的特征214和第二层合部分220的特征224连通地对准，从而特征214、224形成圆柱形空腔230。此外，如所示，激光切割特征214、224并连通地对准，使得空腔230被在特征214、224的表面215、225上形成的氧化物层216、218完全包封或包裹。

根据本公开的示例性方面，在用浸渗材料浸渗层合部件200(例如，在方法(300)的(310)处)之前激光切割特征214、224。例如，可以例如在方法(300)的(314a)、(314b)和/或(314c)处激光切割层合部件200的层合部分210、220。因此，当用浸渗材料浸渗层合部件200时，在特征214、224的一个或多个表面215、225上形成的氧化物层216、226提供了围绕空腔230的边界，并防止浸渗材料浸渗透过，或者在该实施方案中，防止进入由特征214、224共同限定的空腔230中。

图18和图19提供了根据本公开的一个示例性实施方案的层合部件的示例性层合部分240的各种视图。特别地，图18提供了具有激光切割特征244的层合部分240的透视图，且图19提供了其横截面图。例如，可以根据方法(300)形成层合部分240(或层合部分240形成其至少一部分的层合部件)。

如所示，在一些实施方案中，可以沿着层合部件的层合部分的外表面激光切割一个或多个特征(例如，在浸渗之前)。层合部分240可以是单层或多层(例如，cmc层)。例如，如图18和19所描述，已经沿着层合部分240的外部表面242(即，暴露于环境的表面)激光切割特征244。当激光切割特征244时，在限定特征244的一个或多个表面245上形成氧化物层246。对于该实施方案，特征244是沿着层合部分240侧壁的弓形挖出的激光切口。

根据本公开的示例性方面，在用浸渗材料浸渗层合部分240(或层合部分240形成其至少一部分的层合部件)(例如在方法(300)的(310)处)之前，激光切割特征244。例如，可例如在方法(300)的(314a)、(314b)和/或(314c)处激光切割层合部分240。因此，当用浸渗材料浸渗层合部分240时，在特征244的一个或多个表面245上形成的氧化物层246提供了阻止浸渗材料浸渗透过的边界或止挡。结果，沿着层合部分240的激光切割特征244可以实现更平滑的外表面，并因此不需要加工或仅需要极少的加工就可以精加工限定特征244的表面245(例如，在方法(300)的(312)处)。此外，在一些实施方案中，可将层合部分240与第二层合部分(未示出)一起铺叠，使得层合部分240的特征244与激光切割到第二层合部分中的特征连通，例如，以类似于以上关于图16和17的实施方案所述的方式。

图20至27提供了其他示例性层合部分和/或层合部件的各种视图，这些层合部分和/或层合部件沿着其一个或多个外部表面或外表面具有一个或多个激光切割特征。

图20提供了示例性层合部分250的透视图，层合部分250由沿着堆叠方向s堆叠或铺叠的多个层252形成。如所示，对于该实施方案，层合部分250具有沿着切边表面256激光切割的激光切割特征254，切边表面256在与层252的堆叠方向s正交(或基本正交)的平面上延伸。值得注意的是，可以激光切割切边表面256，使得在其上形成氧化物层258。例如，可以使用贯通层边缘激光切割(through-plyedgelasercutting)技术来同时形成切边表面256和氧化物层258。这种类型的外部氧化物层可以通过减少待去除的加工毛坯来减少后续的精加工。

图21提供了另一个示例性层合部分260的透视图，层合部分260由沿着堆叠方向s堆叠或铺叠的多个层262形成。如所描述，对于该实施方案，层合部分260具有沿着第一层263的表面266激光切割的激光切割特征264，表面266在平行于(或基本平行于)层262的堆叠方向s的平面上延伸。因此，对于该实施方案，第一层263的表面266上的激光切割特征是表面烧蚀。当通过激光能量烧蚀表面266时，在其上形成氧化物层268。在各个层262的平面中(或与堆叠方向s正交地)形成的氧化物层268，除了其他益处之外，可以控制层合堆叠方向s的方向上的硅填充(例如，在(310)处的浸渗期间)。

图22和23提供了通过铺叠第一层合部分271和第二层合部分272而形成的示例性层合部件270的视图。图22提供了在铺叠过程中第一层合部分271和第二层合部分272的分解透视图，且图23提供了铺叠的第一层合部分271和第二层合部分272的透视图。如所描述，第一层合部分271具有外部顶表面273。值得注意的是，外部顶表面273具有激光切割特征274，激光切割特征274是表面烧蚀。氧化物层275形成在第一层合部分271的顶表面273的烧蚀部分上。此外，第二层合部分272还具有激光切割特征276，激光切割特征276是从第二层合部分271的顶表面277延伸到底表面278的切块。限定该切块的每个外部表面具有形成于其上的氧化物层279。

如图23所示，当铺叠第二层合部分272和第一层合部分271时，将第一层合部分271的激光切割特征274和第二层合部分272的激光切割特征276定位成彼此连通。第一层合部分271的激光切割特征274可以用作铺叠第二层合部分272的定位特征，或者反之亦然。当铺叠第一层合部分271和第二层合部分272时，形成层合部件270的切块特征的每个外部表面上具有形成于其上的氧化物层。

图24和25提供了通过铺叠第一层合部分281和第二层合部分282而形成的另一个示例性层合部件280的视图。图24提供了在铺叠过程中第一层合部分281和第二层合部分282的分解透视图，且图25提供了铺叠的第一层合部分281和第二层合部分282的透视图。如所描绘，第一层合部分281具有外部顶表面283。值得注意的是，外部顶表面283具有激光切割特征284，激光切割特征284是表面烧蚀。在第一层合部分281的顶表面283的烧蚀部分上形成氧化物层285。此外，第二层合部分282还具有激光切割特征286，激光切割特征286是从第二层合部分282的顶表面287延伸到底表面288的矩形通孔。限定该通孔的每个表面均具有形成于其上的氧化物层289。

如具体地在图25中所示，当第二层合部分282和第一层合部分281被铺叠时，第一层合部分281的激光切割特征284和第二层合部分282的激光切割特征286定位成彼此连通。第一层合部分281的激光切割特征284可以用作铺叠第二层合部分282的定位特征，或者反之亦然。当第一层合部分281和第二层合部28被铺叠2时，形成层合部件280的盲孔特征的每个外部表面均具有形成于其上的氧化物层。

图26和27提供了通过铺叠第一层合部分291和第二层合部分292而形成的另一个示例性层合部件290的视图。图26提供了在铺叠过程中第一层合部分291和第二层合部分292的分解透视图，且图27提供了铺叠的第一层合部分291和第二层合部分292的透视图。如所描述，第一层合部分291具有外部顶表面293。值得注意的是，外部顶表面293具有激光切割特征294，激光切割特征294是形成为“l”形的表面烧蚀。氧化物层295形成在第一层合部分291的顶表面293的烧蚀部分上。此外，第二层合部分292还具有激光切割特征296，激光切割特征296是从第二层合部分292的顶表面297延伸到底表面298的l形通孔。限定l形通孔的每个表面均具有形成于其上的氧化物层299。值得注意的是，沿着堆叠方向s的层合物的厚度根据如图27所示铺叠第一层合部分291和第二层合部分292时形成的周边引导件320的所需深度来选择。

特别地，如图27所示，当第二层合部分292和第一层合部分291被铺叠时，第一层合部分291的激光切割特征294和第二层合部分292的激光切割特征296定位成彼此连通。第一层合部分291的激光切割特征294可以用作铺叠第二层合部分292的定位特征，或者反之亦然。当第一层合部分291和第二层合部分292被铺叠时，形成层合部件290的周边引导件320的每个外部表面均具有形成于其上的氧化物层。可以形成周边引导件诸如图27的周边引导件320以控制支撑mi后涂层的表面几何形状，特别是在层合部件的周边处。

图28和29提供了通过铺叠第一层合部分331和第二层合部分332形成的另一个示例性层合部件390的视图。图28提供了在铺叠过程中第一层合部分331和第二层合部分332的分解透视图，且图29提供了铺叠的第一层合部分331和第二层合部分332的透视图。如所描绘，第一层合部分331具有外部顶表面333。对于该实施方案，外部顶表面333不具有激光切割特征。然而，在一些实施方案中，顶表面333可具有激光切割特征，诸如表面烧蚀。可以在第一层合部分331的顶表面333的烧蚀部分上形成氧化物层。

此外，如图28所示，第二层合部分332限定从第二层合部分332的顶表面337延伸到底表面338的开口或通孔334。通孔334至少部分地通过激光切割过程形成。特别地，如所示，激光切割第二层合部分332，使得第二层合部分332是中空的。值得注意的是，第二层合部分332在其内部侧壁上具有激光切割特征336。每个内部侧壁均具有形成于其上的氧化物层339。

当如图29所示铺叠第二层合部分332和第一层合部分331以形成层合部件390时，现在通孔334被第一层合部分331的顶表面333闭口。以这种方式，形成了凹部。第二层合部分332形成所形成的凹部的周边。由于第二层合部分332的每个内部侧壁均具有形成于其上的氧化物层339，因此所形成的凹部的内部侧壁同样具有形成于其上的氧化物层。氧化物层可有助于控制支撑mi后涂层的表面几何形状。

另外，本文所述的在其上形成有氧化物层的激光切割特征可以提供在成型态(as-molded)水平的应力减少和遮挡性特征，这些特征被带入成品零件中而无需额外的加工。可以减轻重量，同时最大程度地降低加工成本。可以形成保留特征(螺栓孔、销槽、防旋转特征、密封槽、燕尾榫)、配平区(balanceland)、冷却通道和其他特征，以保持成型态，或被制成近终形以支持后续精加工。

本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实例。如果这样的其他实例包括与权利要求的字面语言无不同的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等同结构元素，则它们旨在处于权利要求的范围内。

本发明的其他方面由以下条款的主题提供：

1.一种形成层合部件的方法，所述方法包括：激光切割由一个或多个层形成的层合部分以限定具有一个或多个表面的特征；且用浸渗材料浸渗层合部分，其中激光切割层合部分在该特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层，其中当用浸渗材料浸渗第一层合部分时，在该特征的所述一个或多个表面上形成的氧化物层防止浸渗材料浸渗透过。

2.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述一个或多个层由cmc材料形成。

3.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述氧化物层是氧化硅层。

4.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述浸渗材料包含硅。

5.根据前述条款中任一项所述的方法，还包括：在高压釜中在升高的温度和压力下固化所述层合部分。

6.根据前述条款中任一项所述的方法，其中在高压釜中在升高的温度和压力下固化所述层合部分之前，发生激光切割由所述一个或多个层形成的层合部分以限定具有所述一个或多个表面的特征。

7.根据前述条款中任一项所述的方法，其中在高压釜中在升高的温度和压力下固化所述层合部分之后，发生激光切割由所述一个或多个层形成的层合部分以限定具有所述一个或多个表面的特征。

8.根据前述条款中任一项所述的方法，其中激光切割层合部分在气氛中发生。

9.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述层合部分是第一层合部分，并且其中所述方法还包括：激光切割由一个或多个层形成的第二层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第二层合部分在第二层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层；和铺叠第二层合部分，使得第二层合部分的特征和第一层合部分的特征限定空腔，并且其中在浸渗期间，用浸渗材料浸渗第一层合部分和第二层合部分，并且在第一层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成的氧化物层和在第二层合部分的所述一个或多个表面上形成的氧化物层防止浸渗材料浸渗到空腔中。

10.根据前述条款中任一项所述的方法，其中激光切割到层合部分中的特征是通道，所述通道具有突出到通道中的一个或多个湍流器。

11.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述层合部分具有外部表面，并且其中所述特征沿着层合部分的外部表面激光切割。

12.一种形成层合部件的方法，所述方法包括：

激光切割第一层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第一层合部分在该特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层；激光切割第二层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第二层合部分在第二层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层；铺叠第二层合部分，使得第二层合部分和第一层合部分形成层合部件的至少一部分，并且使得第二层合部分的特征定位成与第一层合部分的特征连通；和用浸渗材料浸渗层合部件。

13.根据前述条款中任一项所述的方法，其中第一层合部分由一个或多个cmc层形成，并且所述第二层合部分由一个或多个cmc层形成。

14.根据前述条款中任一项所述的方法，还包括：激光切割第三层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第三层合部分在第三层合部分的特征的一个或多个表面上形成氧化物层；并且铺叠第三层合部分，使得第三层合部分形成层合部件的至少一部分，并且使得第三层合部分的特征定位成与第二层合部分的特征连通，并且其中在浸渗期间，在第三层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成的氧化物层防止浸渗材料浸渗透过。

15.根据前述条款中任一项所述的方法，其中第一层合部分在第一侧和第二侧之间延伸，第二层合部分在第一侧和第二侧之间延伸，并且第三层合部分在第一侧和第二侧之间延伸，并且其中由第一层合部分限定的特征是表面烧蚀，由第二层合部分限定的特征是与第一层合部分的表面烧蚀对准的通道，所述通道具有在第二层合部分的第一侧和第二侧之间延伸的深度，并且由第三层合部分限定的特征是至少部分地与第二层合部分的通道对准的通孔，所述通孔具有在第三层合部分的第一侧和第二侧之间延伸的深度。

16.根据前述条款中任一项所述的方法，还包括：激光切割第三层合部分以限定具有一个或多个表面的第二特征，其中第二特征是沿着第三层合部分的第一侧限定的表面烧蚀，所述表面烧蚀具有与第二层合部分的通道互补的形状，并且其中激光切割第三层合部分在第三层合部分的第一侧处沿着表面烧蚀的一个或多个表面形成氧化物层，并且其中在铺叠期间，所述表面烧蚀定位成与第二层合部分的通道连通。

17.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述通孔、第三层合部分的表面烧蚀、所述通道和第一层合部分的表面烧蚀限定了层合部件的空腔，并且其中在限定所述通孔、第三层合部分的表面烧蚀、所述通道和第一层合部分的表面烧蚀的一个或多个表面上形成的氧化物层在浸渗期间防止浸渗材料浸渗到空腔中。

18.根据前述条款中任一项所述的方法，其中在浸渗期间用浸渗材料浸渗层合部件之后，所述方法还包括：将一个或多个冷却孔加工到第一层合部分、第二层合部分和第三层合部分中的至少一个中，使得冷却孔从空腔延伸到层合部件的外表面。

19.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述层合部件是燃气涡轮发动机的流路部件。

20.一种形成用于涡轮发动机的cmc层合部件的方法，所述方法包括：激光切割由一个或多个cmc层形成的第一层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第一层合部分在该特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层；激光切割由一个或多个cmc层形成的第二层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第二层合部分在第二层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层；激光切割由一个或多个cmc层形成的第三层合部分以限定具有一个或多个表面的特征，其中激光切割第三层合部分在第三层合部分的特征的所述一个或多个表面上形成氧化物层；铺叠第一、第二和第三层合部分以形成cmc层合部件的至少一部分，并且使得第一层合部分的特征与第二层合部分连通，且第二层合部分的特征与第三层合部分的特征以使第一层合部分的特征、第二层合部分的特征和第三层合部分的特征限定空腔的方式连通；并且用浸渗材料浸渗cmc层合部件，其中当用浸渗材料浸渗cmc层合部件时，在第一层合部分、第二层合部分和第三层合部分的特征的一个或多个表面上形成的氧化物层防止浸渗材料浸渗到空腔中。