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NTIS 바로가기한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, v.46 no.6, 2013년, pp.258 - 263
양영환 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 박찬영 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 이원준 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 김선주 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 이성민 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 김성원 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 김형태 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터) , 오윤석 (한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터)
4 mol% Yttria-stabilized zirconia (4YSZ) coatings are fabricated by Air Plasma Spray (APS) and Electron Beam Physical Vapor Deposition (EB-PVD) with top coating of thermal barrier coating (TBC). NiCrAlY based bond coat is prepared as 150
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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대기 플라즈마 용사방법의 장단점은? | 탑 코팅의 증착 방법으로는 원료분말을 대기중에 형성된 플라즈마에 투입, 용융시켜 분사하는 대기 플라즈마 용사(APS, Air Plasma Spray)방식이 대표적으로 사용되고 있다. 이와 같은 방법은 생산비용이 낮고, splat 적층 구조에 따른 층간기공이 다수 형성되어 열전도성을 낮추는 효과를 기대할 수 있으나, 다수의 기공과 함께 존재하는 미용융입자, 결함등에 의해 고온에서의 장시간 사용시 내구성이 저하되는 것으로 보고되고 있다7). 또한 이와 같은 코팅의 구조적 결함은 열차폐 코팅이 적용되는 터빈엔진 등의 작동 시에 유입되는 외부입자 및 인접한 부품들에 의한 침식, 마모등과 같은 기계적 부하에 의해서도 코팅의 열화를 가속시킬 수 있는 요소로 알려지고 있다. | |
열차폐 코팅을 구성하는 요소는? | 열차폐 코팅(TBC, Thermal Barrier Coating)은 고온, 고압에 노출되는 항공, 선박, 발전용 터빈 엔진의 금속재질의 노즐, 블레이드등의 부품에 적용되어 각 부품의 내구성 증가 및 에너지 효율성 제고에 기여하기 위하여 적용되고 있다1-3). 열차폐 코팅을 구성하는 요소는 크게 세가지로 구분되며, 초합금 재질의 부품 자체와 열차폐 기능을 담당하며 기재를 보호하는 탑 코팅(top coating), 열차폐성 탑코팅과 부품자체의 부착력 향상 및 산화방지를 위한 중간층(interlayer)으로서의 본드코팅(bond coating)으로 구성된다4). 탑 코팅으로서 상용화된 소재로는 지르코니아(ZrO2)에 이트리아(Y2O3)가 첨가된 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria Stabilized Zirconia, YSZ)가 대표적으로 사용되고 있으며, 그 중 4 mol%의 이트리아가 첨가된 조성의 YSZ가 가장 널리 적용되고 있다4-6). | |
전자빔 물리기상 증착방법의 장단점은? | 전자빔 물리기상 증착(EB-PVD, Electron BeamPhysical Vapor Deposition)법은 기상증착에 기인하는 주상 성장형 구조를 가지며, 이에 따라 코팅의 성장방향으로의 높은 경도와 성장방향에 수직하게 작용하는 응력에 대한 높은 대응력으로 인해 APS 법으로 제작된 코팅에 비해 상대적으로 높은 코팅-기재간 부착력을 갖지만, 코팅의 기공율이 상대적으로 낮아 열전도율은 APS에 비해 높을 수 있는 요소를 갖고 있다8,9). |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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