| 초록 |
본 연구에서는 열차폐 코팅의 단열성능을 향상시키기 위하여 분말소재의 특성 변화를 통한 플라즈마 스프레이 YSZ 코팅층의 미세결함 및 열전도도를 제어하고자 하였다. 플라즈마 스프레이에 의해 제조된 세라믹 단열 코팅층은 고온의 플라즈마 제트에서 용융된 개개의 액적들의 연속적인 적층으로 형성되며, 적층 표면에 도달하는 액적들의 온도 및 속도 그리고 적층 표면에서의 응고/냉각 특성에 따라 다양한 형태의 미세결함들을 생성하였다. 미세결함들의 양은 분말소재의 특성과 플라즈마 용사 공정조건에 따라 크게 변화하였며, 이로 인하여 세라믹 코팅층의 밀도 변화를 초래하였다. 본 연구에서는 세라믹 코팅층의 미세결함의 양을 정량화하기 위한 방안으로 주어진 분말소재와 용사 코팅공정에서 free-standing 시험편을 제조하여 이의 밀도를 측정하였다. Agglometared-sintered 분말소재의 YSZ 코팅층은 높은 플라즈마 출력에서 치밀한 미세조직과 함께 약 5.65 g/cm3의 가장 높은 밀도를 나타내었다. 반면에 C-YSZ 복합재료 분말소재 코팅층은 후속처리를 통한 C 입자를 제거를 통하여 매우 porous한 코팅층을 형성할 수 있었으며, 25% 이상의 높은 기공도와 3.90 g/cm3의 낮은 밀도를 나타내었다. 밀도가 낮을수록 YSZ 코팅층은 크게 감소된 열전도도를 가졌으며, 고온 화염의 노출에서 크게 증가된 단열성능을 나타내었다. |
