저온분사법에 의한 세라믹 후막제작

전문가 제언

○ 저온분사(Cold Spray)는 초음속기체에 의해 가속된 1?50㎛ (최대 200㎛) 크기의 금속, 복합재료, 고분자입자를 기재(Substrate)에 충돌시켜 코팅하는 원리를 이용하여 입자들의 융점보다 훨씬 낮은 온도에서도 코팅할 수 있는 성막법이다. 저온공정이므로 입자의 물성을 그대로 유지하고 기재도 변형이 없어 분말 용융에 의한 기존 용사법의 단점을 보완할 수 있는 기술로서 많은 산업분야에 응용이 기대된다. 특히 환경, 에너지, 생체용 소재에 적용하기 위한 코팅기술로서 후막코팅기술에 관심이 크게 증가하고 있다.

○ CS는 입자의 운동에너지에 의한 소성변형으로 고상상태로 코팅하는 기술이다. 따라서 기재에 입자부착은 입자의 소성변형능이 기본요건으로 세라믹 재료의 경우는 금속재료와 달리 소성변형능이 아주 낮아 기본적으로 CS법으로 성막이 어렵다. 본고에서는 세라믹 재료도 nm크기의 분말, 분말의 다공성구조, 15㎛정도의 2차 입자직경 등 3가지 구조 특성을 만족하면 CS법으로 효율적인 세라믹후막제작이 가능한 것을 실험을 통해 제시하였다.

○ 미국, 일본 등 선진국에서는 CS 기초연구로서 입자/기재 계면 부근의 소성유동, 계면에서의 전단불안정 현상 관련 여부, 충돌중심에서의 탄성반발에 의한 박리, 재료표면 산화물 등의 계면접합에 관여 등 고체간 계면접합의 현상규명을 위한 학술적 노력과 함께 실용화 측면에서 CS의 활용범위를 적극적으로 확대하고 있다.

○ 국내에서도 정부지원하에 학교와 업체에서 CS에 의한 세라믹입자 박막제조기술에 대해 사업화한 실적이 있고, 최근에는 CS에 의한 금속산화물 열전소재의 후막제조기술 개발 등이 발표되고 있지만 반도체, 광학, 환경 등 고성능?기능성이 요하는 분야에 적용하기 위해서는 원료분말구조를 최적화하여 세라믹후막 개발에 보다 주력할 필요가 있다. 특히 선진국에 비해 낮은 기술수준을 보이는 것은 세라믹 원료공정기술로서 세라믹 분말의 가공 및 입도조절 등의 개발을 꾸준히 수행하면서 CS에 적합한 원료의 분말설계 등에 대한 연구가 진행되어야 한다.

저자

Masahiro Fukumoto et.al

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

63(9)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

재료

페이지

553~557

분석자

이*복

분석물

• 저온분사법에 의한 세라믹 후막제작.pdf [336,994 byte]

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