CMAS 유리의 기계적 열적특성

전문가 제언

○ 열 안정성 합성 세라믹스 매트릭스 복합체를 개발하여 항공기 터빈 엔진의 성능을 향상시키고자 CMAS 유리를 제조하여 열적 특성과 기계적 특성 등을 평가하였다. CMAS 구성 원료인 돌로마이트(CaMg(CO3)2), KAlSi3O8, 석고(CaSO4？2H2O), 쿼츠(SiO2)와 소금(NaCl) 등을 배합하여 CMAS 유리를 제조하였다. 유조성은 21.9wt.% CaO, 4.3wt.% MgO, 5.4wt.% Al2O3, 63wt.% SiO2, 4.3wt.% Na2O, 0.8wt.% K2O, 0.1wt.% Fe2O3이었다.

 

○ CMAS 유리는 용융온도가 1,176℃로 항공기 터빈 엔진의 작동온도(〉1,200℃)보다 낮다. 따라서 엔지 표면의 열 환경 방호코팅 층 내로 침투하기 때문에 엔진의 고열 저항성에 미치는 영향을 조사하였다.

 

○ CMAS(CaO-MgO-Al2O3-SiO2)계 유리 및 결정화 유리는 높은 화학적 내구성과 고강도를 나타내어 다양하게 응용분야가 개발되고 있다. 결정화 유리는 다이옵사이드가 주 결정상인데, 이 결정화 유리는 연료전지의 봉지재, 바닥 타일 유약, 인공 뼈, 치관, 치근 등의 재료로 응용되는 등 다양한 연구가 진행되고 있다.

 

○ 차세대 엔진의 음속 속도가 점점 빨라지면서 엔진 자체의 재료개발은 물론 엔진 방호재료로 열？환경 방호코팅(TBCs & EBCs)재의 개발이 병행되고 있다. 또한 본 연구와 같이 방호 코팅제의 수명을 향상시키는 내침식성 내산화성 매마모성을 강화하는 방안도 계속 연구되어질 것이다.

 

○ 우리나라에서도 차세대 자동차와 항공기, 우주개발을 위한 우주왕복선의 제조에 필수적인 열 환경 방호재료의 개발이 국가 차원에서 이루어 져야 할 것으로 사료된다.

 

저자

Valerie L. Wiesner, Narottam P. Bransal

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

35()

잡지명

Journal of the European ceramic society

과학기술
표준분류

재료

페이지

2907~2914

분석자

강*호

분석물

• CMAS 유리의 기계적 열적 특성.pdf [488,173 byte]

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