터빈 내열재로 기대되는 Geometric structure의 MGC 재료

전문가 제언

□ 종래의 제트 엔진이나 가스터빈 등에 사용되어 온 초내열 단결정 합금으로 TMS 시리즈가 있는데 이것은 단결정 전용 합금이며 일방향 응고 기술을 사용한 것으로 1,040℃에서 137Mpa의 강도를 갖고 있다. 본고는 1,500℃의 고온 환경에서 1,000Mpa를 능가하는 높은 강도를 갖은 Geometric Structure의 MGC 재료 개발을 위한 탐색 방법과 형상 제어 결정 성장법을 소개한 것이다.

□ 마이크로 인하(μ-PD)법에 의한 결정 제작법은 Bridgman법보다 수십~수백배 빠르게 결정 제작이 가능하고, 단면형상(斷面形狀)을 매우 정밀하게 제어할 수 있어 특수 형상의 구조체(構造体)를 제작하는 데 많이 사용하고 있다.

□ μ-PD법의 공정 변수를 단순히 변화시켜서 공정 조직 치수와 구성상의 우선 성장 방위가 다른 차이니스 스크립트 조직의 Al2O3/YAG/ZrO2 삼원계 공정체와 Geometric Structure의 삼원계 공정체 MGC를 만들 수 있음을 발견하고, 이것을 실험으로 증명하였다.

□ μ-PD 제작 차이니스 조직은 Al2O3상과 ZrO2상의 성장 방위가 각각<100>과 <100>이지만 μ-PD 제작 Geometric은 각각 <100> 및 <220>임으로 이들 두 조직은 전혀 다르다. 이들의 공정 조직 치수를 100μm²당 계면의 평균 길이로 비교하여 보아도, Geometric Structure는 400μm이고, μ-PD 조직은 180μm이며, Bridgman법으로 만든 차이니스 조직은 45μm이다.

□ 또한 μ-PD법으로 제작한 Geometric Structure는 미세한 조직이고 Bridgman법으로 제작한 조직은 거칠고 엉성하다. 이것으로 유추하여 보면 고압 고온에서 견딜 수 있는 새로운 Geometric Structure의 MGC의 개발이 손쉬워졌으며 자동차 엔진뿐만 아니라 여러 분야에서 많은 적용이 있을 것으로 기대된다.

저자

Akira Yoshikawa ; Tsuguo Hukuda

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

52(8)

잡지명

공업재료(A028)

과학기술
표준분류

재료

페이지

48~53

분석자

엄*수

분석물

• 터빈 내열재로 기대되는 Geometric structure의 MGC 재료.pdf [228,674 byte]

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