• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권12호
• /
• pp.99-106
• /
• 2010

Gas turbines operation for power generation increased rapidly since 1990 due to the high efficiency in combined cycle, relatively low construction cost and low emission. But the operation and maintenance cost for gas turbine is high because the expensive superalloy hot gas path parts should be repaired and replaced periodically This study analyzed the initiation and propagation of the crack at the gas turbine blades which are coated with MCrAIY as a bond coat and TBC as a top coat. The sample blades had been serviced at the actual gas turbines for power generation. Total 7 sets of blades were analyzed and they have different EOH(equivalent operation hour). Blades were sectioned and the cracking distribution were measured and analyzed utilizing SEM(scanning electron microscope) and optical microscope. The blades which had 52,000 EOH of operation had cracks at the substrate and the maximum depth was 0.2 mm. Most of the cracks initiated at the boundary layer between TBC and bond coat and propagated down to the bond coat. Once bond coat is cracked, the base metal is exposed to the oxidation condition and undergoes notch effect. Under this environment, the crack branched at the inter-diffusion layer and propagated to the substrate. Critical cracks affecting the blade life were analyzed as those on suction side and platform.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.81-85
• /
• 2013

새로운 표면처리로서 TCF(thermal color fusion) 기술이 적용된 스와로브스키사의 패션 토파즈(passion topaz)의 코팅 층 성분과 적층구조를 파악하기 위해 ED-XRF와 TOF-SIMS 분석을 실시하였다. 더불어 감별특징 관찰을 위한 확대검사와 내구성 평가를 미스틱 토파즈(mystic topaz)와 비교 분석하였다. 그 결과, 패션 토파즈에서도 미스틱 토파즈에서 보이는 유사한 특징들이 확대검사를 통해 관찰되었고, TOF-SIMS에 의한 depth profile 분석 결과에서 토파즈 표면으로의 확산코팅과 다층구조 코팅이 되어있음을 알 수 있었다. 또한 패션 토파즈는 금속 원소간의 화학반응에 의한 코팅처리로 미스틱 토파즈 보다 화학약품에 대한 안정적인 특성과 높은 모스경도를 보였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제10권6호
• /
• pp.570-575
• /
• 1997

In this days, the thinner film of dielectric materials is required while its capacitance is required to be still large at the VLSI process. Most of such VLSI have MOS structures. For the research on this requirement, MOS capacitors were fabricated on the silicon wafer in four different thickness groups by RF sputtering method. SiO of the SiO/TiN film is used as the insulating layer and TiN is chosen as the barrier against the diffusion of Al which is the terminal connected by ohmic contact because TiN has the advantageous properties such as good thermal stability and very low diffusion rate in spite of its relatively low specific resistance. In this study their electrical and optical characteristics are investigated to find refractive index, absorption coefficient and Permittivity.

• 한국자기학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.186-190
• /
• 2014

뫼스바우어 선원 $^{57}Co/Cu$의 제조조건을 도출하기 위하여, 금속 분말 코발트(Co)를 황산에 용해시킨 후 $H_3BO_3$, KOH와 NaCl을 첨가하여 Sulfamate 도금용액을 제조 후 Cu plate 기판에 도금하였다. 도금두께는 $4{\mu}m$로 일정하게 유지하였다. 전류밀도를 $2mA/cm^2$와 $30mA/cm^2$로 유지하면서 pH에 변화를 준 결과 pH가 4 이상으로 증가하면 hcp 결정의 Co 금속 이외의 2차상이 생성되었다. pH가 증가할수록 Co 후막 표면이 거칠어 졌으며 균열된 표면형상을 관찰하였다. pH가 5까지 증가할 경우 평균입도는 54 nmfh 증가함을 확인하였다. 열처리조건을 변화시키면서 Co가 Cu기지 내에 구속되는 온도가 $900^{\circ}C$에서 2 h임을 확인하였다. 열처리는 진공 후 Ar 분위기(1.5 l/min)를 유지하면서 수행하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.538-544
• /
• 1998

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.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.235-239
• /
• 2011

두 가지 조성의 TiCrN 코팅층(Ti : Cr = 20 : 80 및 5 : 95wt%)을 Inconel 617 합금 위에 증착하고, 1000oC까지의 온도영역에서 TiCrN 코팅이 Inconel 617 합금의 고온안정성에 미치는 영향을 조사하였다. XRD 분석과 미세구조 관찰을 통해 표면으로의 불균일한 Cr 확산이 TiCrN 층에 의해 억제되었음을 알 수 있었다. 그 결과 Inconel 617의 열산화 저항성이 현저하게 향상되었음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.22-26
• /
• 1983

열확산(thermal diffusion)법을 이용하여 면적이 3.36㎠인 P+N 전지와 P+NN+ 전지를 제작하였다. 100mW/㎠의 인공 조명에서 측정한 결과 940℃에서 15분 보론확산(boron Predeposition)을 하고, 800℃에서 20분 열처리(annealing)하여 제작한 P+N전지는 전면적(수광면적) 변환 효율이 13.4%(14.7%)이었다. 뒷면을 1050℃에서 인(Phosphorus)을 확산한 후, 앞면을 940℃에서 15분 보론 확산하고, 800℃에서 50분 열처리하여 만든 P+NN+전지의 전면적(수광면적) 변환 효율은 14.3%(15.6%)이었다. 뒷면의 인 확산으로 게더링(gettering) 작용과 BSF 효과에 의해서 P+NN+ 전지가 P+N전지보다 캐리어 수명이 약 2∼3배 증가되었다. 그리고 효율 개선을 위해 AR로팅, Ag전기도금, 미세한 그리드 패턴, 앞면 불순물 주입량 조절 등을 행하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.206-210
• /
• 2018

에나멜 기법을 활용하여 Ti6Al4V 합금에 두 종류의 생체활성화 유리를 코팅하였다. 재료간의 열팽창계수 차이에 의한 열응력을 줄이기 위해 재료간의 열팽창계수의 차가 $2{\times}10^{-6}/^{\circ}C$ 정도 되도록 생체활성화 유리 조성을 선정하였다. 열팽창계수의 차이에도 불구하고 Ti6Al4V 합금과 코팅 유리간에 확산결합에 의해 양호한 부착이 형성되었음을 FE-SEM과 EDS 분석으로 확인하였다. 의사체액에 담근 후 코팅 표면에 일반적인 생체활성화 유리와 같은 hydroxycarbonate apatite가 형성됨을 FT-IR로부터 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.51-57
• /
• 2021

The quality of the ceramic sintered coating on a metal surface through laser surface treatment is affected by the laser irradiation pattern. Depending on the laser irradiation pattern, the amount of residual stress and heat applied or accumulated on the surface increases or decreases, affecting the thickness attained in the ceramic sintering area. When the heat energy accumulated in the sintering area is high, the ceramic and the metal alloy melt and sufficiently mix to form a homogeneous and thick bonding interface. In this study, the thermal energy accumulation in the region sintered with zirconia was controlled using four types of laser processing patterns. The thickness of the diffusion region is analyzed by laser-induced breakdown spectroscopy of Mg-ZrO2 generated by laser sintering zirconia powder on the magnesium alloy surface. On the basis of the analysis of the Mg and Zr present in the sintered region through LIBS, the effect of the irradiation pattern on the sintering quality is confirmed by comparing and analyzing the heat and mass transfer tendency of the diffusion layer and the degree of diffusion according to the irradiation pattern. The derived diffusion coefficients differed by up to 9.8 times for each laser scanning pattern.

• 한국재료학회지
• /
• 제12권9호
• /
• pp.696-700
• /
• 2002

The Ti-aluminide intermetallic compound was formed from high purity elemental Ti and Al foils by self-propagating, high-temperature synthesis(SHS) in hot press. formation of $TiAl_3$ at the interface between Ti and Al foils was controlled by temperature, pressure, heating rate, and so on. According to the thermal analysis, it is known in this study that the heating rate is the most important factor to form the intermetallic compound by this SHS reaction. The V layer addition between Al and Ti foils increased SHS reaction temperatures. The fully dense, well-boned inter-metallic composite($TiA1/Ti_3$Al) sheets of 700 m thickness were formed by heat treatment at $1000^{\circ}C$ for 10 hours after the SHS reaction of alternatively layered 10 Ti and 9 Al foils with the V coating layer. The phases and microstructures of intermetallic composite sheets were confirmed by EPMA and XRD.