가스 터빈에 응용한 열 장벽 코팅 시스템(Thermal barrier coating system for gas turbine application - A review)

전문가 제언

□ 본문은 가스 터빈이나 우주선 같이 열적인 변화가 심한 기구를 보호하기 위해서 사용하는 열 장벽 코팅에 대해서 설명한 것이다. 이것의 가스 터빈 등의 공업적 응용부분보다 열 장벽 코팅의 훼손의 원인과 이에 대한 대책에 더 중점을 두었다.

○ 세라믹 코팅은 열 손실의 절감과 고온으로부터 구성 부품을 보호하기 위해 기질 위에 도포한 단열 물질이다. 이 세라믹이나 결합 코팅 위에 매우 미세하게 용융된 입자의 초강력 합금을 뿌려 이 깨지기 쉬운 세라믹을 보호하는 것이 보통이다.
- 본문에는 Ni를 기반으로 하는 초강력 합금을 산화지르코늄에 살포하여 MCrAlY에 결합시킨 층을 입힌 복합체에 대한 휨에 따른 균열의 전파를 연구한 결과가 나온다. 이러한 열 장벽 복합체는 정지 가스 터빈 구성물질의 후보로 고려되고 있다고 한다.

□ 본문에서 이 열 장벽 코팅의 열화는 가장 큰 이유가 서로 다른 물질의 계면에서 나타나는 열팽창 계수가 서로 다른 때문으로 보고 있다. 따라서 같은 온도에서 서로 다른 팽창력의 차가 계면의 접착력보다 더 커지면 코팅은 조각나서 탈락이 생기게 된다.

○ 이에 대한 대책으로 서로 다른 물질에 의하여 여러 층으로 된 복합체를 만들거나 기능성 복합체 또는 마이크로 층 등으로 열팽창의 불합치의 영향을 최소화하는 것이다. 또 레저로 표면을 용융시켜 다시 응고시킴으로서 그 표면을 개조하는 방법도 있다.

○ 또 합금에 용융된 이트륨 등의 잉여분이 침전을 일으켜 과립-계면의 분리가 일어나고 이것이 일반적으로 오염기체의 계면으로 확산을 지연시키며 크리프 취약화로 인한 계면에 생긴 구멍의 성장 속도에도 영향을 미친다.
- 이것이 복수 산화물 결정에서 과립-계면의 이온이동을 지연시킴으로 표면의 산화물의 성장속도를 지연시키는 효과를 준다.

저자

Goswami, B; Ray, AK; Sahay, SK

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

23(2)

잡지명

HIGH TEMPERATURE MATERIALS AND PROCESSES

과학기술
표준분류

재료

페이지

73~92

분석자

김*설

분석물

• 가스 터빈에 응용한 열 장벽 코팅 시스템.pdf [174,308 byte]

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