초록
열차폐코팅층의 박리는 세라믹/금속접합층 계면에서 취성이 큰 스피텔의 생성, 금속과 세라믹의 열팽창계수의 차이, 세라믹층의 상변태, 코팅층의 잔류응력에 기인한다. 본 연구에서는 인코넬 713C에 전자빔 코팅 및 플라즈마 용사법으로 코팅된 안정화지르코니아/CoNiCrAIY 계면의 산화거동을 조사하기 위하여 $900^{\circ}C$에서 등온산화시험동안 생성되는 산화막층과 스피넬 생성 거동을 관찰, 분석하였다. 코팅 직후 코팅층에 고르게 분포하고 있는 Co,Ni,Cr,AI,Zr의 원소들이 산화시간에 따라 확산하여 산화반응을 하였다. 초기 20시간의 산화기시간에 안정화지르코니아/CoNiCrAIY 계면에 주요 성분이 $\alpha$-$AI_2O_3$인 산화막층이 생성되었고, CoNiCrAIY층에는 AI의 외부확산으로 인한 AI 결핍지역이 생성되었다. 산화시험동안 $\alpha$-AI2O층이 임계두께까지 성장한 후에 산화막층의 성장속도는 감소하였고, 안정화지르코니아/산화막층 계면에 스피넬, $Cr_2O_3$, $CO_2CrO_4$의 형성으로 인한 크랙이 관찰되었다.
The spallation of a thermal barrier coating layer depends on the formation of brittle spinels. thermal expansion mismatch between ceramic and metal. the phase transformation of a ceramic layer and residual stress of coating layer. In this work. the formation mechanism of oxide scale formed by oxidation treatment at 90$0^{\circ}C$ was investigated in order to verify oxidation behavior at the interface between E-beam coated $Zr0_2$-7wt.% $Y_20_3$ and plasma sprayed CoNiCrAIY. Some elements distributed in the bond coating layer were selectively oxidized after oxidation. At the initial time of oxidation. AI-depletion zone and $\alpha$-$Al_O_3$,O, were formed at the bond coating layer by the AI-outward diffusion. After layer grew until critical thickness. spinels. $Cr_20$, and $C0_2CrO_4$ by outward diffusion of Co. Cr, Ni were formed. It was found that the formation of spinels may be related to the spallation of $Zr0_2$-7wt.% $Y_20_3$ during isothermal oxidation.
