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몰리브덴-텅스텐-지르코니아 서멧의 산화방지를 위한 유리코팅

전문가 제언: ○ 몰리브덴-텅스텐-지르코니아 서멧은 고온강도가 좋고 열충격 저항성이 좋으며 우수한 내침식성을 갖고 있어 용융 철 측정 고온 온도센서로 사용된다. 그러나 1,000℃ 이하의 센서 소성과정에서 쉽게 산화되어 그의 쓰임에 한계가 있었다. 이 연구는 서멧의 산화방지가 되는 붕규산 유리 코팅을 개발되었다. 원료는 붕산과 칼리장석을 1,200℃에서 녹여 분쇄하여 분말로 만들었다. 에틸알코올에 분말을 섞은 슬러리를 만들어 서멧에 바르고 1,000℃에 녹였다.

○ 붕규산 유리 코팅은 비정질 본성에 저 휘발성을 나타내고 연속성과 서멧과의 부착성이 좋았다. 더할 나위 없이 좋은 것은 코팅이 녹은 상태건 녹지 않은 상태건 양호한 산화 저항성을 나타내었다. 서멧 소성에 적용한 실험에 따르면, 코팅은 400℃-1,000℃의 산화에서 서멧을 보호하였다. 이 용융 유리코팅은 폭넓은 온도 범위, 특히 저온에서 산화저항을 요구되는 데 중요하게 응용될 수 있을 것이다.

○ 서멧은 금속 분말을 가압성형하고 다시 고온에서 가열 소결시켜 금속 제품을 얻는 금속 가공법의 하나이다. 높은 강인성을 지녔고. 세라믹과 같이 고온에 견디는 내열성, 부식에 견디는 내산화성, 화학약품을 견디는 내약품성, 마모에 강한 내마모성과 가공에 용이한 가소성을 함께 갖추고 있은 재료이다.

○ 서멧은 초경금속과 함께 절삭공구로 주로 쓰이고 있으며, 2011년 세계 절삭공구 시장 규모는 272억 원이었다. 국내의 경우, 금속 관련 일부 기업 외에 소규모의 세라믹 관련 제조업체가 있으나, 아직 기술 기반이 매우 취약하다 하겠다.

○ 서멧이 갖는 고인성, 고온강도, 내열성, 내마모성 등의 특성을 가지고 있는 합금에서 나타나는 산화에 의한 취약성을 보강할 수 있는 유리코팅기술은 다양한 서멧 분야에서 향후 적용될 것으로 사료되어 신 소재의 틈새 기술로 연구개발이 이루어져야 할 것으로 기대된다.

저자: Jiu Zhang, et al.
자료유형: 학술정보