나노분말에 의한 코팅층의 내마모성 향상

전문가 제언

○ 내고온 산화성, 내열성, 내마모성 등을 높여주기 위한 목적으로 사용되고 있는 저온분사(cold spray)와 고속화염 용사기술(HVOF)은 항공우주산업, 산업기계, 석유산업, 제철산업 등에서 많이 활용되고 있으며 선진기술국들은 관련 제품의 품질을 높이고 사용 수명을 길게 하기 위해 고성능 용사기술에 대한 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.

○ 기계류 부품의 내식성과 내마모성을 높여 주는 전통적인 표면개질기술인 종전의 Cr 도금을 대신하여 환경보호운동의 차원에서 고속화염 용사에 의한 탄화물 코팅법이 활용되고 있다. 일례로 F5 Tiger 전투기의 랜딩기어는 WC/CoCr 코팅층을 고속화염 용사법으로 제조하여 사용하고 있다. 한편 용사 재료는 코팅층에 형성되는 표면거칠기를 고려하여 금속선 또는 분말 형태의 용사 재료를 선정해야 한다. 탄화물 서멧에서 금속성분 결합상의 선택 조건은 매우 중요하다.

○ 작은 입자들이 초음속으로 모재와 충돌하면서 나타나는 충격에 의해 코팅층을 만드는 저온분사(cold spray)는 공급 원료의 최초 미세조직을 보존할 수 있어 나노분말 재료를 증착시키는 최적의 이상적인 공법 가운데 하나다. 특히 저온분사는 코팅된 금속의 밀도가 대단히 높고 압축되어 있으며 열에 의한 잔류응력이 발생하지 않는다. 향후 저온분사의 활용도를 확장시키기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

○ 300kW급 Twin­Hybrid­Plasma­Spray­System을 이용하는 차세대 나노코팅 기술인 새로운 열차폐 코팅(Thermal Barrier Coating : TBC)의 경우에도 나노분말 및 근접나노 분말을 사용하여 우수한 코팅층을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 또한 저진공(6Torr)에서 ICP meso 플라즈마를 이용하는 용사공정에서도 나노분말 및 근접나노 분말을 사용하고 고주파입력을 적절하게 조정함으로써 기계적 성질이 우수한 적층의 성장이 가능하다. 향후 meso 플라즈마 용사 기술은 차세대 박막 기술의 한 분야로 개발이 기대된다.

저자

C. Melnyk

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

88(7)

잡지명

Welding Journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

50~55

분석자

김*태

분석물

• 나노분말에 의한 코팅층의 내마모성 향상.pdf [193,915 byte]

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