열차폐코팅 구성 소재의 증착 방식에 따른 열물성에 관한 연구

송원식; 최유성; 김우철

doi:10.3795/KSME-B.2024.48.9.607

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송원식 (연세대학교) 최유성 (연세대학교) 김우철 (연세대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제48권 제9호(통권 제468호)

발행연도: 2024.9

수록면: 607 - 614 (8page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2024.48.9.607

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열차폐코팅은 고성능 고효율화 되어가고 있는 터빈 구성품에 적용되어 소재가 직접적으로 고온의 화염에 노출되는 것을 막는 것은 물론 산화와 부식을 방지하는 역할을 한다. 열차폐코팅은 탑 코팅 층과 본드 코팅 층으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 각각의 층에 대해 측정 방법과 결과를 제시하고 문헌과의 비교 분석을 통해 소재의 열전달 특성에 관해 분석하였다. 디지털 캘리퍼와 scanning electron microscope(SEM)을 통해 시편 코팅 층의 두께를 측정하였고 laser flash apparatus(LFA)를 통해 열확산도를 측정하였다. Electron-beam physical vapor deposition(EB-PVD)방식으로 제작된 탑 코팅의 경우 atmospheric plasma spray(APS) 방식으로 제작된 코팅에 비해 약 50%가량 높은 열확산도 결과를 보였으며, APS 방식으로 제작된 본드 코팅의 경우 vacuum plasma spray(VPS) 방식에 비해 약 10% 낮은 열확산도 결과를 보였다.

#Thermal Barrier Coating(열차폐코팅) #Yttria Stabilized Zirnocia(이트리아 안정화 지르코니아) #Electron Beam Physical Vapor Deposition(전자 빔 물리 기상 증착) #Atmospheric Plasma Spray(대기 플라즈마 용사) #Thermophysical Property(열물성) #Thermal Conductivity(열전도도)

참고문헌 (20)

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Miller, R. A., 1987, “Current Status of Thermal Barrier Coatings—An Overview,” Surface and Coatings Technology, Vol. 30, No. 1, pp. 1~11.

Gildersleeve, E. J., Viswanathan, V., Lance, M. J., Haynes, J. A., Pint, B. A. and Sampath, S., 2019, “Role of Bond Coat Processing Methods on the Durability of Plasma Sprayed Thermal Barrier Systems,” Surface and Coatings Technology, Vol. 375, pp. 782~792.

Pint, B., Wright, I. and Brindley, W., 2000, “Evaluation of Thermal Barrier Coating Systems on Novel Substrates,” Journal of Thermal Spray Technology, Vol. 9, pp. 198~203.

Bernard, B., Quet, A., Bianchi, L., Joulia, A., Malié, A., Schick, V. and Remy, B., 2017, “Thermal Insulation Properties of YSZ Coatings: Suspension Plasma Spraying (SPS) versus Electron Beam Physical Vapor Deposition (EB-PVD) and Atmospheric Plasma Spraying (APS),” Surface and Coatings Technology, Vol. 318, pp. 122~128.

Mumm, D. and Evans, A., 2000, “On the Role of Imperfections in the Failure of a Thermal Barrier Coating Made by Electron Beam Deposition,” Acta Materialia, Vol. 48, No. 8, pp. 1815~1827.

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