레이저 CVD에 의한 내열 코팅 기술

전문가 제언

○ 레이저 CVD는 CO2, Nd:YAG 및 엑시머(Excimer)와 같은 공급원으로 발생된 레이저 빔을 사용한 화학적인 증기 용착 방법이다. 이 프로세스는 조성과 용착 면적을 손쉽게 조절할 수 있으며, 낮은 온도에서 우수한 품질의 피막 용착을 생성한다. 실리콘 질화물 피막은 레이저 CVD를 사용하면 200℃에서 용착이 된다. 세라믹 Si-C-N 나노 크기의 분말은 레이저로 유도된 SiH4, 아민 및 NH3의 기상 반응으로 얻을 수 있다. 알루미늄 내에 25~30nm 크기의 Si-C-N 분말을 혼합하면 인장강도와 크리프 강도를 현저히 향상시킬 수 있는 특성이 있다.

○ 최근 레이저가 광범위하게 이용되어 200W의 비교적 높은 출력의 레이저도 많이 출시되고 있다. 이와 같은 레이저를 CVD 기술에 적용하여 비약적인 막 생성속도를 고속으로 가능하게 되었다. 특히 레이저 CVD 방식에서는 nm급의 미세 구조 제어도 가능하고 나노 가공의 도입으로 열차폐 코팅 기술(TBC: Thermal Barrier Coateing)의 차단성을 더욱 향상 시킬 수 있게 되었다.

○ 지금까지는 재료를 선정하는 데 있어 재료 상의 어려운 점을 목적의 용도에 적합한 신소재 개발에만 신경을 써온 경향이 있었으나, 최근에 와서는 내열성, 내마모성, 내식성 등을 금속 소재만으로 해결하려하지 않는다. 금속 산화물 또는 세라믹스를 코팅한다거나 레이저 CVD 등에 의한 고도의 성막 기술을 활용하는 것이 일반화 되어가고 있다. 이 분야에서도 기술의 융합화가 이루어지고 있는 것이다.

○ 최근 재료개발에 대한 연구는 벌크재에서 표면 코팅 방법으로 전환하고 있다. 특히 선진 각국에서는 고효율 가스터빈 개발의 기본인 TBC와 내산화성 코팅 기술(EBC: Environmental Barrier Coating) 개발에 많은 연구와 투자를 하고 있다. 유럽 등에서는 TBC와 EBC 개발을 전담하는 코팅센터가 따로 있으며, 지속적으로 확산되고 있다. 국내의 TBC 기술은 아직 자체적으로 확보하기에 미흡한 실정이며, 일부 자체기술 확보를 위해 많은 노력을 기울이고 있으나 초보 단계에 머물고 있어 정책적인 배려가 필요한 실정이다.

저자

Takashi GOTO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2009

권(호)

60(11)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

709~715

분석자

심*일

분석물

• 레이저 CVD에 의한 내열 코팅 기술.pdf [363,620 byte]

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