• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2006.04a
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• pp.81-81
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• 2006

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.41.1-41.1
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• 2000

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.4
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• pp.448-453
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• 2016

Erosion and abrasion caused by cavitation damage occur in fluid equipment, such as ships or impellers. Similarly, the equipment damage from noise and vibration can shorten its life. This study analyzed the importance of the parameter characteristics of the process optimization of HVOF (High Velocity Oxygen Fuel spraying), which is generally used in a variety of industries for enhancing the resistibility from the cavitation phenomenon. The surface of the ALBC3 substrate was coated with an amorphous powder as a filler metal according to the experimental design using the Taguchi method, and then the characteristics with each parameter were analyzed using a porosity measurement test. The optimal process conditions was a combustion pressure of 80psi, coating distance of 270mm, gun speed of 200mm/s, and powder feed rate of 25g/min as a result of the HVOF coating by applying the experimental design. The combustion pressure, coating distance and powder feed rate were more than 25% and indicated a similar contribution rate, but the contribution rate of the gun speed was 19%, which was slightly less than the others. The contribution rate with each parameter was only slightly significant. On the other hand, all four parameters were found to be important in the contribution rate aspects of the HVOF coating process.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.781-783
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• 2010

Chonbuk national university High-enthalpy plasma research center is under construction for 60kW and 200kw ICP(RF) Plasma system as Advance Material R&D and production equipment. The 60kW & 200kW ICP(RF) plasma systems will contribute to promote Korea's material industrial development and Thermal plasma technology.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.1
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• pp.125-134
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• 1997

This study was conducted by L9 orthogonal array to obtain optimum spray parameters for This study was conducted by L9 orthogonal array to obtain optimum spray parameters for $Cr_3C_2 - 7wt%$(80wt%Ni-20wt%Cr) coating powder. The factors were hydrogen flow rate, oxygen flow rate, gun-to-work distance, powder feed rate. And evaluation methods for the coating were surface roughness, oxygen concentration, micro-hardness, pore size and distribution, low angle ($30^{\circ}$) erosion rate, and microstructure of coating. The optimum HVOF spray conditions were proved as follows : hydroen flow rate ; 681 SLPM, oxygen flow rate ; 215 SLPM $H^2/O^2 ratio= 3.16), gun-to-work distance ; 22cm, powder feed rate; 25g/min. The hardness (Hv300) was 1147 and the erosion rate ($30^{\circ}$degree) was $3.16\times10^{-4}$g/g. It is believed that the optimized spray conditions can be improved the wear-resistance and anti-erosion characteristics of the coating.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.16 no.3
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• pp.116-120
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• 2006

We have investigated plasma spray coated $Al_2O_3$ layers on Al-60 series substrates for development of wafer electrostatic chuck in semiconductor dry etching system. Samples were prepared without/with cooling bar on backside of samples, at various distances, and with different powder feed rates. There were many cracks and pores in the $Al_2O_3$ layers coated on Al-60 series substrates without cooling bar on the backside of samples. But the cracks and pores were almost disappeared in the $Al_2O_3$ layers on Al-60 series substrates coated with cooling bar on the back side of samples, 15 g/min. powder feed rate and various 60, 70, 80 mm working distances. Then the surface morphology was not changed with various working distances of 60, 70, 80 mm. When the powder feed rate was changed from 15 g/min to 20 g/min, the crack did not appear, but few pores appeared. Also the $Al_2O_3$ layer was coated with many small splats compared with $Al_2O_3$ layer coated with 15 g/min powder feed rate. The deposited rate of $Al_2O_3$ layer was higher when the process was done without cooling bar on the back side of sample than that with cooling bar on the back side of sample.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.6
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• pp.101-108
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• 1996

In this study, WC-l7wt% Co composite powder for thermal spray was fabricated by spray drying method. The agglomerated composite powder had spheroidal morphology and the particle size distribution was 20~60${\mu}{\textrm}{m}$. WC and Co were distributed homogeneously. However, the strength of the spray-dried agglomerate was low due to the pores within the agglomerate. Therefore, the spray-dried agglomerate was broken down during HVOF thermal spray and the microstructure was inhomogeneous with many pores within the coating layer. And the decomposition of WC to W and $W_{6}$ $C_{2.54}$ was accelerated. The strength and flowability of the agglomerate were greatly improved by sintering heat treatment(110$0^{\circ}C$, 1 hour, hi atmosphere), and then the coating layer showed dense and homogeneous microstructure with well-developed splats. The hardness of the coating layer was H $v_{300}$ = 1072.2.2.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.18 no.8
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• pp.1169-1175
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• 1993

Plasma spraying method was used to fabricated the microwave absorbing ferrite-silicon carbide on the aluminum-alloy of the fuselage of an aircraft to protect it from RADAR detection. In this paper 15[rm] instead of 34[rm], the mean size of SIC-powder for ferrite-silicon carbide surface films(I) was used. 50(Kg/h) Instead of 70(Kg/h), the powder feed and 100[mm] Instead of 80(mm), spray distance of spray parameters was used. This M/W absorbers were designed experimentally and fabricated trially, as a result of which the relative frequency bandwidth of 2.8% were obtained under the tolerance limits of the reflection coefficients lower than-10[dB], and the maximum absorption thickness becomes 0.5[mm], which is much thinner than that of the conventional ones.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.249-249
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• 2010

핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.