• Design & Manufacturing
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• 제15권3호
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• pp.7-12
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• 2021

Plastic injection molds used for rapid heating and cooling must minimize surface damage due to friction and maintain excellent thermal and low electrical conductivity. Accordingly, various surface treatments are being applied. The properties of Al₂O₃ coating and DLC coating were compared to find the optimal surface treatment method. Al₂O₃ coating was deposited by thermal spray method. DLC films were deposited by sputtering process in room temperature and high temperature PECVD (Plasma enhanced chemical vapor deposition) process in 723 K temperature. For the evaluation of physical properties, the electrical and thermal conductivity including surface hardness, adhesion and wear resistance were analyzed. The electrical resistance of the all coated samples was showed insulation properties of 24 MΩ/sq or more. Especially, the friction coefficient of high temp. DLC coating was the lowest at 0.134.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권6호
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• pp.62-69
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• 1999

The advantages of Thermal sprayed coatings as a replacement for cast iron liners are reduced weight, better heat transfer and reduced cost. One of the most important performance attributes of a cylinder bore coating is its wear resistance, since it must survive the abrasive sliding of both the piston rings and the piston skirt. In this study, composite powders were prepared by ball milling of Al-13Si-3Mg(wt%) alloy with SiC particles. The concentrations of SiC were 40 and 60wt%. The composite powders were sprayed using Metco-9MB plasma torch. Plasma sprayed coatings were heat-treated at 500℃ for 3 hours. The wear resistances of the plasma sprayed coatings were found to improve with heat treatment and superior to the commercially available G.C.I.(gray cast iron). AlSiMg-40SiC heat-treated coatings showed the best wear resistance in this study.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.497-500
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• 2011

고체 추진기관의 노즐 소재로 사용하기 위하여 Zirconia로 코팅된 SCM-440과 STS-630 적용 노즐의 열구조 안전성에 관한 시험 평가를 수행하였다. 각 노즐에 플라즈마 스프레이 기법으로 0.15 mm 코팅하였으며, Zirconia 코팅 노즐의 열차폐 효율과 열적 내구성 평가를 수행하였다. 두 소재의 노즐목에서 Zirconia 코팅한 노즐은 코팅하지 않은 노즐 보다 70% 높은 열차폐 효율을 갖는 결과를 나타냈다. SCM-440이 STS-630보다 온도 상승률이 더 높으며, 노즐 확장부에서 더 높은 온도를 가지는 것을 확인하였다. 따라서 플라즈마 기법의 Zirconia 코팅이 초음속 노즐의 열구조 안전성에 유용함을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제34권2호
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• pp.161-168
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• 2001

A Thermal Barrier Coating (TBC) can play an important role in protecting parts from harmful environments at high temperatures such as oxidation, corrosion, and wear in order to improve the efficiency of aircraft engines by lowering the surface temperature of the turbine blade. The TBC can increase the life span of the product and improve the operating properties. Therefore, in this study the mechanical and thermal properties of the TBC such as oxidation, fatigue and shock at high temperatures were evaluated. A samples of a bond coat (CoNiCrAlY) produced by the High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) and Low Pressure Plasma Spray (LPPS) method were used. The thickness of the HVOF coating layer was approximately $450\mu\textrm{m}$ to 500$\mu\textrm{m}$ and the hardness number of the coating layer was between 350Hv and 400Hv. The thickness of the LPPS coating was about 350$\mu\textrm{m}$ to 400$\mu\textrm{m}$ and the hardness number of the coating was about 370Hv to 420Hv. The X-ray diffraction analysis showed that CoNiCrAlY coating layer of the HVOF and LPPS was composed of the $\beta$and ${\gamma}$phase. After the high temperature oxidation test, the oxide scale with about l0$\mu\textrm{m}$ to 20$\mu\textrm{m}$ thickness appeared at the coating surface on the Al-depleted zone was observed under the oxide scale layer.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권9호
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• pp.549-555
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• 2008

The thermal barrier coating must withstand erosion when subjected to flowing gas and should also maintain good stability and mechanical properties while it must also protect the turbine component from high temperature, hot corrosion, creep, and oxidation during operation. In this study we investigated the influence of subsurface layer, $Al_2O_3$ or NiCrCoAIY bond coat layer, on the indentation damage behavior of YSZ thermal barrier coating layers deposited by electron beam physical vapor deposition (EB-PVD). The bond coat is deposited using different process such as air plasma spray (APS) or spray of high velocity oxygen fuel (HVOF) and the thickness is varied. Hertzian indentation technique is used to induce micro damages on the coated layer. The stress-strain behaviors are characterized by results of the indentation tests.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.460-466
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• 2013

4 mol% Yttria-stabilized zirconia (4YSZ) coatings with $200{\mu}m$ thick are fabricated by Electron Beam Physical Vapor Deposition (EB-PVD) for thermal barrier coating (TBC). $150{\mu}m$ of NiCrAlY based bond coat is prepared by conventional APS (Air Plasma Spray) method on the NiCrCoAl alloy substrate before deposition of top coating. 4 mol% YSZ top coating shows typical tetragonal phase and columnar structure due to vapor phase deposition process. The adhesion strength of coating is measured about 40 MPa. There is no delamination or cracking of coatings after thermal cyclic fatigue and shock test at $850^{\circ}C$.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1035-1040
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• 2011

본 논문은 세라믹과 금속파우더를 이용한 복합소재를 플라즈마 용사 방식으로 개발한 결과를 수록하였다. 사용된 세라믹 파우더는 $Al_2O_3+40TiO_2$ 이고 입자 크기는 $20{\mu}m$, $Al_2O_398+$파우더의 입자 크기는 $45{\mu}m$를 사용하였다. $20{\mu}m$, $30{\mu}m$ 및 $50{\mu}m$ 금속필터 입자는 SIKA-R 20IS, 30IS 및 50IS(소결금속필터)을 사용 했으며, $75{\mu}m$ 금속필터 입자는 5 겹 소결메쉬 필터를 사용��다. 용사 공정으로 가공된 복합 필터는 세라믹 파우더의 종류, 크기 및 코팅 두께에 따라 성능의 차이를 보였으나, 전반적으로 필터링 가능 능력은 향상되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.781-783
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• 2010

전북대학교 고온 플라즈마 응용 연구 센터 구축사업단은 교육과학기술부 기초연구사업 중 고가연구장비 구축사업을 통하여 고부가가치 재료 연구 및 시험생산이 가능한 소재공정용 60kW 와 200kW ICP(RF) 플라즈마 발생장치를 구축하고 있다. 나노분말소재의 합성과 플라즈마 용사 코팅이 가능한 대형 ICP(RF) 플라즈마 장치 구축을 통하여 차세대 전자 부품 소재의 개발 및 고온 플라즈마 기술의 산업화에 이바지 하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권1호
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• pp.88-94
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• 1997

플라즈마 용사법(plasma spray method)으로 제작된 상용 가스 터빈 연소기의 finned segment의 열차폐용 코팅계, ZrO2-8wt%Y2O3 top coat/Ni-26Cr-5Al-0.5Y bond coat/Hastelloy X superalloy 기판에서 NiCrAlY bond coat의 산화 거동과 열피로 파괴에 대하여 조사하였다. 생성된 bond coat의 주산화물은 NiO, CrO2, Al2O3였다. ZrO2/bond coat계면에서 생성된 산화물의 분포는 고온에서의 사용 전에 이 계면 아래에 얇은 층의 Al2O3가없는 곳에서는 NiO 산화층 및에 Cr2O3와 Al2O3가 혼합된 형태를 나타내었다. 열피로에 의해 박리된 시편의 파면을 관찰한 결과, 파괴는 주로 ZrO2/산화층 계면보다 세라믹층내로 약간 치우쳐서 일어나지만, 산화층 내에서도 약간 일어남을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.450-457
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• 2009

열차폐 코팅 시편에 대하여 열충격을 주기적으로 가한 후 발생하는 결함을 관찰하였다. 실험에 사용 된 열차폐 코팅 시편은 인코넬-738로 제작된 모재 위에 CoNiCrAlY 본드 코팅층과 $ZrO_2-8wt%Y_2O_3$ 세라믹탑 코팅층이 플라즈마 용사 방법으로 올려진 형태로 되어있다. 열충격 시험은 $1000^{\circ}C$의 고온으로 가열했다가 상온으로 급격하게 냉각시키는 가혹한 조건으로 실행되었고, 사이클 수가 증가함에 따라 열충격의 피로도 또한 증가하였다. 시험후 시편 내부의 미세 조직 변화와 결함을 전자현미경으로 관찰하고, 시편의 기계적인 특성을 측정하여 그 변화 양상을 살펴보았다. 열충격 주기실험후 본드 코팅층과 세라믹 탑 코팅층 사이에 발생하는 TGO 산화물층에 대한 변화 양상과 이에 대한 와전류 신호를 측정하여 TGO층 성장 거동의 비파괴적인 평가를 위한 실험을 진행하였다. 본 연구를 통하여 마이크로 단위의 TGO층에 대한 와전류검사의 적용 가능성을 확인하고 열차폐 코팅의 수명을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.