내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

세라믹 내열코팅의 개발 현황

전문가 제언: ○ 코팅기술은 구조재료에 내열, 내마모 등의 기능을 줄뿐만 아니라 바이오, 정보 등의 새로운 산업분야에 이르기까지 재료보호, 비용절감, 신 기능 부여에 활용될 수 있다. 금후 에너지절약, 환경부하 저감 등에 이용될 코팅기술도 개발이 요구되고 있다.

○ 세라믹코팅은 여러 분야에서 개발이 진행되고 있으며 최근의 연구동향을 보면 YSZ, WC계 서멧, TiO2, Al2O3 등의 재료를 이용한 코팅이 주류를 이루고 있다.

○ 열차폐코팅(TBC, Thermal Barrier Coating)은 열전도도가 낮고 열팽창계수가 높으며 단열효과가 우수한 재료를 코팅하여 모재의 내구성과 수명을 향상시키는 기술로 에너지절약 효과가 뛰어나다. 고온부위에서 열 손실을 방지하여 에너지효율을 향상시킬 수 있는 코팅방법이다. 일반적으로 열차폐 재료를 이용한 열차단 효과를 통하여 20~30%의 에너지효율 상승이 기대되는 것으로 보고되고 있다.

○ 열차폐에 이용되는 재료는 단열효과가 우수하고 금속모재와 열팽창계수가 비슷한 재료가 유리하다. 이러한 조건에 적합한 세라믹스로는 Y2O3, CaO, MgO, Ce2O3가 첨가된 ZrO2나 Al2O3+TiO2 복합재료 등이 적용되고 있으며 ZrO2가 열적, 기계적 특성이 좋아 열차폐 재료로 가장 많이 사용되고 있다.

○ 코팅재의 파괴나 박리를 방지하기 위해 코팅과 모재사이에 bond coat를 하는 것이 일반적인데, 이는 모재금속의 산화와 부식을 차단하며 코팅 층과의 접합강도를 향상시키는 역할을 한다. 열차폐 재료 개발에는 증착조건, 코팅재료의 조성과 두께, bond coat 소재 등과 크랙, 파괴거동에 대한 연구가 동시에 이루어져야 한다.

○ 선진국은 내열/내식/내마모와 열차폐코팅에 대하여 많은 연구를 수행하고 있다. 국내는 대부분이 용사코팅 등의 기초적인 연구에 머무르고 있어 재료 및 관련 연구인들의 노력이 필요하다고 생각된다.

저자: Yoshiyasu Itoii
자료유형: 학술정보