저온분사 - 새로운 기술

전문가 제언

○ 1980년대 러시아에서 연구된 저온분사기술은 1~50㎛ 크기의 입도를 가진 용사분말을 수소, 질소, 또는 공기 압축가스의 초음속 제트로 가속시켜 금속과 복합재료 등의 용사재료를 임계속도(300~1,300㎧)에 이르게 하여 이것을 소재 표면에 고속분사 충돌시키면 고속의 충돌이 분말의 얇은 금속산화막을 파괴하여 순간적으로 높은 압력과 온도에 의해 원자 간의 결합을 형성하여 소정의 코팅층을 형성하는 용사기술의 일종으로, ① 용사 가능한 대부분의 금속재료/고융점 세라믹재료의 용사 가능함, ② 코팅재료 조성의 임의 조정이 가능함, ③ 열에너지를 집중시킬 수 있고, 아크의 안전성이 양호하여 코팅층의 형성속도가 큼, ④ 모재를 비교적 저온으로 유지하는 것이 가능하므로 모재의 크기나 형상에 제약이 없음, ⑤ 피복의 두께 제어가 용이하고 작업이 신속하며 분위기 제한이 비교적 적음 등의 특성을 지니고 있다.

○ 저온분사에 대한 최근의 국내외 연구 동향을 보면 저온분사의 gas dynamic 현상과 bonding mechanism, process modelling, 증착부의 미세조직 평가 등 science & technology의 정립이 주요 관심의 대상이 되고 있으며, coating의 oxidation 거동, aluminum metal matrix composite 응용, helium gas의 회수, 노즐 설계, 저온분사 시스템의 자동화에 관한 내용도 활발하게 연구되고 있다.

○ 저온분사의 품질을 확보하기 위해서는 입자속도에 대한 가스의 효과, 입자속도에 대한 입자의 크기 및 밀도의 영향, 그리고 기판재료에 코팅되는 고체분말의 변형과 접합에 대한 메커니즘의 정확한 규명 등의 연구결과가 충분히 뒷받침되어야 하며, 컴퓨터 모델링을 통한 사전분석으로 저온분사의 효율성을 높이는 것이 중요하다.

○ 저온분사기술은 내고온 산화성, 내열성, 내마모성 등을 목적으로 항공기, 자동차, 화학공업, 제철산업 등에 많이 적용될 것으로 전망되며, 향후 관련 제품의 품질을 높이고 사용 수명을 길게 하기 위해 국내에서도 고성능 저온분사기술에 대한 개발노력을 한층 강화해야 할 것이다.

저자

Julio Villafuerte

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2005

권(호)

84(5)

잡지명

Welding journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

24~29

분석자

김*태

분석물

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