• 제목/요약/키워드: alumina coating

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실험계획법에 의한 알루미나 세라믹의 플라즈마 용사코팅 최적화 (Optimization of Plasma Spray Coating Parameters of Alumina Ceramic by Taguchi Experimental Method)

  • 이형근;김대훈;윤충섭
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제18권6호
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    • pp.96-101
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    • 2000
  • Sintered alumina ceramic substrate has been used for the insulating substrate for thick Hybrid IC owing to its cheapness and good insulating properties. Some of thick HIC's are important to eliminate the heat emitted from the parts that are mounted on the ceramic substrate. Sintered ceramic substrate can not transfer and emit the heat efficiently. It's been tried to do plasma spray coating of alumina ceramic on the metal substrates that have a good heat emission property. The most important properties to commercialize this ceramic coated metal substrate are surface roughness and deposition efficiency. In this study, plasma spray coating parameters are optimized to minimize the surface roughness and to maximize the deposition efficiency using Taguchi experimental method. By this optimization, the deposition efficiency was greatly improved from 35% at the frist time to 75% finally.

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Duplex Surface Modification with Micro-arc Discharge Oxidation and Magnetron Sputtering for Aluminum Alloys

  • Tong, Honghui;Jin, Fanya;He, Heng
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • Micro-arc discharge oxidation (MDO) is a cost-effective plasma electrolytic process which can be used to improve the wear and corrosion resistance of Al-alloy parts by forming a alumina coating on the component surface. However, the MDO coated Al-alloy components often exhibit relatively high friction coefficients and low wear resistance fitted with many counterface materials, additionally, the pitting corrosion for the MDO coated AI-alloy components, especially for a thinner alumina coating, often occurs in atmosphere circumstance due to the porous alumina coats. Therefore, a duplex treatment, combining a MDO coated ahumina thin layer with a TiN coating, prepared by magnetron sputtering (MS), has been investigated. The Vicker's microhardness, pin-on-disc, electrochemical measurement, salt spray, XRD and SEM tests were used to characterize and analyze the treated samples. The work demonstrates that the MDO/MS coated samples have a combination of a very low friction coefficient and good wear resistance as well as corrosion since the micro-holes on alumina coating are partly or fully covered by TiN material.

나노구조 알루미나 코팅 처리가 지르코니아 도재와 레진 시멘트 사이 전단 결합강도에 미치는 영향 (Influence of nano-structured alumina coating treatment on shear bond strength between zirconia ceramic and resin cement)

  • 김동운;이정진;김경아;서재민
    • 대한치과보철학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.354-363
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    • 2016
  • 목적: 본 연구는 지르코니아 도재 표면의 나노구조 알루미나 코팅이 지르코니아와 레진 시멘트와의 전단결합강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 지르코니아 원판 80개를 표면처리방법(산화알루미늄 분사처리(A), 산화알루미늄 분사 후 Rocatec 처리(R), 연마 후 나노구조 알루미나 코팅(PC), 산화알루미늄 분사 후 나노구조 알루미나 코팅(AC))에 따라 4개의 군으로 나누었다. 알루미나 코팅은 질산 알루미늄을 가수분해시킨 용액에 침적 후 $900^{\circ}C$에서 열처리 하여 시행하였다. 지르코니아 표면 코팅은 주사전자 현미경을 이용하여 관찰하였다. 레진 블럭을 레진 시멘트를 이용하여 각 실험군의 지르코니아 표면에 합착하고 열순환처리 전, 후의 전단결합강도를 측정하였다. 결과: 알루미나 코팅을 한 지르코니아 표면은 균일하고 치밀한 나노구조 알루미나가 관찰되었다. PC, AC 군은 열순환처리 전과 후 모두 A와 R 군에 비해 현저하게 높은 전단결합 강도를 보였다. A, R 군은 열순환처리 후에 급격한 결합강도의 감소를 보였으나, PC와 AC군은 열순환처리에 의해 유의할만한 결합강도의 감소를 보이지 않았다. 결론: 지르코니아 표면에 나노구조 알루미나 코팅처리하는 것은 레진시멘트와의 결합강도를 증가시키는 방법이다.

알루미나 첨가가 플라즈마 용사된 세리아계 전해질체 코팅츠의 미세구조 및 기계적 특성에 미치는 영향 (The Effect of Alumina Addition on Microstructure and Mechanical Properties of Plasma-Sparayed Ceria Based Electrolyte Coatings)

  • 김장엽;유석원;임대순
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.610-618
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    • 1998
  • Alumina were added to ceria based ceramic powders upto 9.7 vol% and composite powders were sprayed by plasma spraying process in order to improve the mechanical properties such as hardness fracture tough-ness and thermal shock resistance. The ceria based coating sprayed without alumina has the typical colum-nar and lamellar structure. Alumina addition has lowered the amount of columnar and lamellar sturcture Added alumina was segreagated in the grain boundary and grain of ceria based crystal accompanied with pore. The maximum value of density and the minimum value of porosity were observed at the sprayed coating with 4.8 vol% alumina. The hardness fracture toughness and thermal shock resistance were increased with alumina addition. The improvement of mechanical properties of plasma sparyed ceria based coatings result-ed from the disapperance of the columnar and lamellar sturcture by addition of alumina.

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하이브리드 코팅시스템에 의해 제조된 Ti-Si-N 코팅막의 상대재에 대한 마모거동 연구 (Tribological Behaviors Against Counterpart Materials of Ti-Si-N Coating Layers Prepared by a Hybrid Coating System)

  • 박옥남;박종현;윤석영;권식철;김광호
    • 한국표면공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.116-121
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    • 2003
  • Ti-Si-N coating layers were deposited onto WC-Co substrates by a hybrid system of arc ion plating (AIP) and sputtering techniques. The tribological behaviors of Ti-Si-N coating layers with various Si contents were investigated by the dry sliding wear experiments, which were conducted at three different sliding speeds, 0.1, 0.3, 0.5 m/s, against the steel and alumina balls. In the case of steel ball, the average friction coefficient slightly decreased with increasing the sliding speed regardless of Si content due to adhesive wear behavior between coating layer and steel ball. At constant sliding speed, the average friction coefficient decreased with increase of Si content. On the contrary, in the case of alumina ball, the average friction coefficient increased with increasing the sliding speed regardless of Si content, indicating that the abrasive wear behavior was more dominant when the coating layers slide against alumina ball. Through these experimental results, it was found that the tribological behaviors of Ti-Si-N coating layers were effected by factors such as Si content, sliding speed, and kinds of counterpart materials rather than the hardness of coating layer.

실링이 플라즈마 스프레이 코팅된 알루미나 코팅재의 내부식성에 미치는 영향 (Effect of Sealing on the Corrosion Resistance of Plasma-Sprayed Alumina Coatings)

  • 권의표;김세웅;이종권
    • 한국재료학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.442-447
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    • 2022
  • Sealing treatment is a post-surface treatment of the plasma spray coating process to improve the corrosion resistance of the coating material. In this study, the effect of the sealing on the corrosion resistance and adhesive strength of the plasma spray-coated alumina coatings was analyzed. For sealing, an epoxy resin was applied to the surface of the coated specimen using a brush. The coated specimen was subjected to a salt spray test for up to 48 hours and microstructural analysis revealed that corrosion in the coating layer/base material interface was suppressed due to the resin sealing. Measurement of the adhesive strength of the specimens subjected to the salt spray test indicated that the adhesive strength of the sealed specimens remained higher than that of the unsealed specimens. In conclusion, the resin sealing treatment for the plasma spray-coated alumina coatings is an effective method for suppressing corrosion in the coating layer/base material interface and maintaining high adhesive strength.

Ru/Al2O3/메탈폼 촉매를 이용한 친환경 액체추진제 분해 (Decomposition of Eco-friendly Liquid Propellants over Ruthenium/Al2O3/metal foam Catalysts)

  • 유달산;전종기
    • 청정기술
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    • 제25권3호
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    • pp.256-262
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    • 2019
  • Hydroxylammonium nitrate (HAN) 기반 액상 추진제는 발암물질이 아니며 연소가스 또한 독성이 거의 없어서 환경 친화적인 추진제로 주목을 받고 있다. 추력기에서 HAN 기반 액체추진제를 분해하는데 사용되는 촉매는 저온 활성 및 고내열성을 동시에 보유하고 있어야 한다. 본 연구의 목적은 metal foam 표면에 alumina slurry를 wash coating 방법으로 담지한 후, 루테늄(ruthenium) 전구체를 그 위에 담지하여 Ru/alumina/metal foam 촉매를 제조하고, 이 촉매의 HAN 수용액 분해 활성을 평가하는 것이다. Wash coating 방법으로 metal foam 지지체에 알루미나를 담지시키는 과정에서 wash coating 반복 횟수가 alumina/metal foam의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 알루미나 wash coating 횟수가 증가할수록 약 7 nm의 직경을 갖는 메조기공이 지속적으로 발달하여 표면적과 기공 부피가 증가하는데, metal foam에 알루미나를 코팅하는 과정을 12 회 반복하는 것이 최적이라고 판단하였다. 이 지지체에 Ru을 담지한 Ru/alumina/metal foam 촉매의 표면에도 메조기공이 잘 발달하였다. 활성금속과 알루미나를 담지하지 않은 metal foam 자체만으로도 HAN 수용액의 분해반응을 촉진할 수 있음을 알 수 있었다. Ru/alumina/metal foam-550촉매의 경우는 열분해 반응에 비해서 분해개시온도를 큰 폭으로 낮추었고, ${\Delta}P$를 크게 증가시킬 수 있어서, HAN 수용액 분해 반응에서 우수한 활성을 보였다. 그러나 이 촉매를 $1,200^{\circ}C$에서 소성하면 반응 활성이 저하되는데 이는 촉매의 표면적과 기공 부피가 급격하게 감소하고 Ru이 소결되기 때문이다. 추가적인 연구를 통해서 Ru/alumina/metal foam의 내열성을 개선할 필요성이 있다.

Influence of nano alumina coating on the flexural bond strength between zirconia and resin cement

  • Akay, Canan;Tanis, Merve Cakirbay;Mumcu, Emre;Kilicarslan, Mehmet Ali;Sen, Murat
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제10권1호
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    • pp.43-49
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    • 2018
  • PURPOSE. The purpose of this in vitro study is to examine the effects of a nano-structured alumina coating on the adhesion between resin cements and zirconia ceramics using a four-point bending test. MATERIALS AND METHODS. 100 pairs of zirconium bar specimens were prepared with dimensions of $25mm{\times}2mm{\times}5mm$ and cementation surfaces of $5mm{\times}2mm$. The samples were divided into 5 groups of 20 pairs each. The groups are as follows: Group I (C) - Control with no surface modification, Group II (APA) - airborne-particle-abrasion with $110{\mu}m$ high-purity aluminum oxide ($Al_2O_3$) particles, Group III (ROC) - airborne-particle-abrasion with $110{\mu}m$ silica modified aluminum oxide ($Al_2O_3+SiO_2$) particles, Group IV (TCS) - tribochemical silica coated with $Al_2O_3$ particles, and Group V (AlC) - nano alumina coating. The surface modifications were assessed on two samples selected from each group by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The samples were cemented with two different self-adhesive resin cements. The bending bond strength was evaluated by mechanical testing. RESULTS. According to the ANOVA results, surface treatments, different cement types, and their interactions were statistically significant (P<.05). The highest flexural bond strengths were obtained in nano-structured alumina coated zirconia surfaces (50.4 MPa) and the lowest values were obtained in the control group (12.00 MPa), both of which were cemented using a self-adhesive resin cement. CONCLUSION. The surface modifications tested in the current study affected the surface roughness and flexural bond strength of zirconia. The nano alumina coating method significantly increased the flexural bond strength of zirconia ceramics.

Alumina Sol을 코팅한 BOPP 복합체의 제조 및 기체 투과 특성 (Preparation of Alumina Sol Coated BOPP Composites and Their Gas Permeation Characteristics)

  • 홍성욱;오재원;고영덕;송기창
    • 멤브레인
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    • 제19권1호
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    • pp.19-24
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    • 2009
  • 졸-겔 공정은 비교적 간단하고 사용이 편리하며 저렴한 설비투자비가 소요되면서도 우수한 물성 및 차단특성을 갖는 코팅 박막을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 졸-겔 공정으로 코팅된 필름은 산소 등의 영향에 의해 부패되기 쉬운 식품, 음료, 약품, 의약품 등의 포장재나 단열제로 응용 가능하다. 본 연구에서는 aluminum isopropoxide를 출발물질로 하여 alumina sol을 제조한 후 실란 커플링제를 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다. 또한, 제조된 alumina sol 용액을 이축연신 폴리프로필렌(BOPP)에 코팅하여 복합 필름을 만들고 산소 투과 특성을 측정한 결과 순수한 BOPP에 비해서 산소 투과도가 약 85% 정도 감소되는 효과를 보였다.

저온 공정용 지르코니아-알루미나 복합 코팅제 연구 (Zirconia-Alumina Composite Coating Materials for Low Temperature Process)

  • 최종완
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.1561-1567
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    • 2021
  • 지르코니아 복합체는 지르코니아 전구체, 알루미나 전구체, 그리고 유기 실란의 혼합물을 플라스틱 기판 위에 코팅하여 졸 겔 공정과 저온의 광경화 과정, 그리고 열처리 공정 등 세 단계를 거쳐 합성하였고, FT-IR과 XPS 분석을 통하여 지르코니아 전구체와 알루미나 전구체의 비율에 따라 합성된 복합체내 Zr 원소와 Al 원소 비율이 일치함을 확인하였다. 코팅된 복합체는 파장이 420 nm 이상인 가시광선 영역에서 96 % 이상의 투과도를 보였고, 기계적 강도는 연필 강도 9H 이상을 나타내었다. 특히 지르코니아와 알루미나의 몰 비가 1:4의 비율의 복합 코팅제의 나노 압입 경도가 1.212 GPa로 가장 높은 것으로 확인되었다.