Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.16
no.6
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pp.273-277
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2006
High velocity of oxy-fuel (HVOF) thermal spray coating is progressively replacing the other classical hard coatings such as chrome plating and ceramic coating by the classical methods, since the very toxic $Cr^{6+}$ ion is well known as carcinogen causing lung cancer, and the ceramic coatings are brittle. Co-alloy T800 powder is coated on the Inconel 718 substrates by the HVOF coating procesess developed by this laboratory. For the study of the possibility of replacing of chrome plating, the wear properties of HVOF Co-alloy T800 coatings are investigated using the reciprocating sliding tester with a counter sliding SUS 304 ball both at room and at an elevated temperature of $1000^{\circ}F\;(538^{\circ}C)$. The possibility as durability improvement coating is studied for the application to the high speed spindles vulnerable to frictional heat and wear. Wear mechanisms at the reciprocating sliding wear test are studied far the application to the systems similar to the sliding test such as high speed spindles. Wear debris and frictional coefficients of T800 coatings both at room and at an elevated temperature of $538^{\circ}C$ are drastically reduced compared to those of non-coated surface of Inconel 718 substrates. Wear traces and friction coefficients of both coated and non-coated surfaces are drastically reduced at a high temperature of $538^{\circ}C$ compared with those at room temperature. These show that the coating is highly recommendable far the durability Improvement coating on the surfaces vulnerable to frictional heat and wear.
A finite element modeling approach has been described for the simulation and analysis of the micron-scaled solid particle impact behavior in kinetic spraying process, using an explicit code (ABAQUS 6.7-2). High-strain-rate plastic deformation and interface bonding features of the copper, nickel, aluminum, and titanium were investigated via FEM in conjunction with the Johnson-Cook plasticity model. Different aspects of adiabatic shear instabilities of the materials were characterized as a concept of thermal boost-up zone (TBZ), and also discussed based upon energy balance concept with respect to relative recovery energy (RRE) for the purpose of optimizing the bonding process.
The components in ultra super critical (USC) steam turbine, which is under development for high efficient power generation, are encountering harsher solid particle erosion by iron oxide scales than ones in the existing steam turbines. Therefore, the currently used boride coating will not be able to hold effective protection from particle erosion in USC system and should be replaced by new particle erosion resistant coatings. One of the best protective coatings developed for USC steam turbine parts was found to be vanadium-boride (V-boride) coating which has a hardness of about 3000 HV, much higher than that of boride, 1600~2000 HV. In order to evaluate particle erosion resistance of the various coatings such as V-boride, boride and Cr-carbide coatings at high temperature, particle erosion test equipments were designed and manufactured. In addition, erosion particle velocity was simulated using FLUENT software based on semi-implicity method for pressure linked equations revised (SIMPLER). Based on experimental results of this work, the vanadium-boride coating was found to be superior to others and to be a candidate coating to replace the boride coating.
It is sometimes said lately that the pH of the human gastric juice is significantly different among individuals. Thus, the dissolution behavior of coated solid dosage forms should preferably be independent of the pH of the test solution. With these points as a background, the effect of pH on the dissolution velocity of coated tablets was studied to compare that of Pharmacoat with other gastric soluble film coating materials. Three viscosity types of Pharmacoat have been available(3, 6 and 15cP) until now. the 6cP type has been considered to be the most suitable for a tablet coating amongst the three types. The 3 cP type with a low degree of polymerization, is capable of providing high concentration, but the film strength is so inferior that sometimes cracking of the film may occur. On the other hand, in the case of the 15cP type, high polymer concentration cannot be achieved because of the high dgree of polymerization, and thus it is uneconomical for coating. Now, there is a strong demand to reduce the coating time even when HPMC is used in the 6cP type in order to reduce the coating cost. In order to improve this problem, we have concentrated our attention on reducing the viscosity value of HPMC to an allowable lower limit from 6cP. As a result of this study, it was found that the reduction of the viscosity value to around 4.5cP enabled the use of a higher solution concentration and an incidental shorter coating time without giving any substantial adverse effects on the properties of coated preparations. These experiment results are presented in the later part of this presentation. Based on this study, we have added the viscosity type of 4.5cP as one of the Pharmacoat products as Pharmacoat-645.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.17
no.1
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pp.7-13
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2000
Quater polymer(MBHA) containing two types of acrylic functional group, acetoacetoxyethyl methacrylate(AAM) and 2-hydroxyethyl acrylate was prepared. Then, the MBHA was blended with polyisocyanate type Desmodur IL as a curing agent. Thereafter the mixture was cured at room temperature to get high solid acrylic/polyisocyanate. The MBHA was synthesized at $150^{\circ}C$ for 6 hours typically, and the final conversion reached 87-88%. Lowering Tg and increasing AAM amount in the MBHA resulted in high value of conversion. There was no difference in conversion with the variations of OH values. From the results of physical property tests, MIHS coating was proved to be a good automotive top-coating material.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.28
no.3
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pp.152-163
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1995
A theoretical model which combines gaseous transport and solid state diffusion with the multi-component equilibrium at the gas/pack and gas/coating interfaces was used to study the kinetics of diffusion aluminide coating. The diffusion aluminide coatings were applied by pack cementation with Ni substrate under argon atmosphere in the high activity and the low activity pack containing $NH_4CL$ or $AlF_3$ activator. On the basis of the process conditions, the suggested model allows the surface composition, the growth rate of coating layers and the aluminium concentration profiles in coatings to be calculated. In the case of $NH_4$Cl activator, careful consideration was required in the analysis, because activator contains nitrogen and hydrogen as well as halogen element to activate the pack. A good agreement is obtained between the theoretical predictions and the experimental results.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.46
no.6
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pp.242-247
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2013
Zr-Al-N coatings were synthesized by the hybrid coating system combining arc ion plating and DC magnetron sputtering from a Zr and an Al target in argon-nitrogen atmosphere, respectively. By changing the power applied on the Al cathodes, the Zr-Al-N coatings with various Al contents were deposited. The microstructure and chemical compositions of the Zr-Al-N coatings were studied by X-ray diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). With increasing of Al content in the coatings, the solid solution (Zr, Al)N crystallites were observed in the Zr-Al-N coatings. The nanohardness of the Zr-Al-N coatings exhibited a maximum value of 42 GPa for the Zr-Al (7.9 at.%)-N, and decreased with further increase in Al content in the coatings. The oxidation and corrosion behavior of the Zr-Al-N coatings revealed better properties compared than those of ZrN coatings due to the formation of a solid solution.
An interconnect is the key component of solid oxide fuel cells that electrically connects unit cells and separates fuel from oxidant in the adjoining cells. To improve their surface stability in high-temperature oxidizing environments, metallic interconnects are usually coated with conductive oxides. In this study, lanthanum nickelates ($LaNiO_3$) with a perovskite structure are synthesized and applied as protective coatings on a metallic interconnect (Crofer 22 APU). The partial substitution of Co, Cu, and Fe for Ni improves electrical conductivity as well as thermal expansion match with the Crofer interconnect. The protective perovskite layers are fabricated on the interconnects by a slurry coating process combined with optimized heat-treatment. The perovskite-coated interconnects show area-specific resistances as low as $16.5-37.5m{\Omega}{\cdot}cm^2$ at $800^{\circ}C$.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.38
no.6
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pp.629-636
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2014
For surface modification, bulk metallic glass coatings were fabricated using metallic glass powder and a mixture of a self-fluxing alloy or/and hard metal alloys with a heat-resisting property using a high velocity oxy-fuel coating thermal spraying process. Microstructural analyses and mechanical tests were carried out using X-ray diffraction, a scanning electron microscope, an atomic force microscope, a three-dimensional optical profiler, and nanoindenation. As a result, the monolithic metallic glass coating was found to consist of solid particle and lamellae regions that included many pores. Second phase-reinforced composite coatings with a self-fluxing alloy or/and hard metal alloy additives were employed with in-situ $Cr_2Ni_3$ precipitate or/and ex-situ WC particles in an amorphous matrix. The mechanical behaviors of the solid particles and lamella regions showed large hardness and elastic modulus differences. The mechanical properties of the particle regions in the metallic glass composite coatings were superior to those of the lamellae regions in the monolithic metallic glass coatings, but indicated similar trends in matrix region of all the coating layers.
Doped-$LaCrO_3$ perovskites, because of their good electrical conductivity and thermal stability in oxidizing and/or reducing environments, are used in high temperature solid oxide fuel cells as a gas-tight and electrically conductive interconnection layer. In this study, perovskite $(La_{0.8}Ca_{0.2})(Cr_{0.9}Co_{0.1})O_3$ (LCCC) coatings manufactured by atmospheric plasma spraying followed by heat treatment at $1200^{\circ}C$ have been investigated in terms of microstructural defects, gas tightness and electrical conductivity. The plasma-sprayed LCCC coating formed an inhomogeneous layered structure after the successive deposition of fully-melted liquid droplets and/or partially-melted droplets. Micro-sized defects including unfilled pores, intersplat pores and micro-cracks in the plasma-sprayed LCCC coating were connected together and allowed substantial amounts gas to pass through the coating. Subsequent heat treatment at $1200^{\circ}C$ formed a homogeneous granule microstructure with a small number of isolated pores, providing a substantial improvement in the gas-tightness of the LCCC coating. The electrical conductivity of the LCCC coating was consequently enhanced due to the complete elimination of inter-splat pores and micro-cracks, and reached 53 S/cm at $900^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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