나노코팅프로젝트의 성과와 응용전개

전문가 제언

○ 나노코팅기술에서 기대되는 산업분야는 항공기엔진이나 발전터빈용의 열차폐코팅(TBC: Thermal Barrier Coating), 절삭공구나 내마모부품의 경질코팅, 전극이나 촉매의 전기화학적코팅 등의 적용은 지금까지 확고한 실적이 있지만 3,000℃ 정도에서 산화물세라빅스를 용융 증발시켜서 기지재에 임의의 두께로 증착시킬 수 있는 전자빔 PVD법은 처음 개발되는 우수한 방법이라고 생각된다.

○ 나노코팅프로젝트에서 프로세스 개발의 3대지주는 프라스마용사법에서 나노구조를 제어 못하던 것을 제어, PVD, CVD법에서 보다 고속성막화하는 것을 택하여 EB-PVD법으로 실시하는 효과적 특징이 있는 프로세스라고 생각된다.

○ EB-PVD법으로 종래에 제조한 YSZ의 피막과 새로 개발한 ZrO2-HfO2-Y2O3-La2O3피막을 1,300℃에서 10h동안 열처리 한 후의 종래재료의 열전도율은 2W/mK (YSZ의 벌크재료는 약 2.5~3W/mK), 개발재료는 1,500℃까지 열처리하여도 열전도율은 1W/mK 유지하였고 깃털상구조가 크게 발달한 것은 고온코팅의 특징으로 생각된다.

○ 종래재료와 개발재료를 버너로 200초 동안 가열한 결과 두 재료의 표면온도는 약 1,300℃이지만 개발재의 기지재의 온도는 종래재료의 기지재료의 온도보다 40℃높은 차폐효과와 우수한 밀착성은 TBC재료로 적용되리라고 생각된다.

○ 전자빔 PVD 시스템은 고온피막성막 속도도 빠르고 나노코팅이 우수하게 형성되는 특징이 있으며 기판지지치구를 직경 20㎝까지 개발한 것은 승화성장 노에서 전자반도체 SiC를 2,000℃ 이상에서 승화시켜서 최대 직경 10㎝ 이상 박막을 제조할 수 없는데 비하여 대단히 중요한 방법이며 BE-PVD법은 대형 발전용 가스터빈이나 제트엔진 부품 등의 열차폐코팅을 할 수 있는 방법이라고 생각되어 소개하는 바이다.

저자

M.Hideaki, Y.Norio

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

79(12)

잡지명

金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

1081~1087

분석자

황*길

분석물

• 나노코팅프로젝트의 성과와 응용전개.pdf [361,548 byte]

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