• 방사성폐기물학회지
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• 제8권3호
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• pp.247-260
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• 2010

한국원자력연구원 처분시스템개발과제에서는 처분용기 재료로 개발중인 저온분사코팅 구리에 대한 틈새부식(Crevice Corrosion) 시험을 실시하였다. 본 시험을 통하여 틈새에서의 부식의 발생여부와 발생되는 시점인 재부동태 전위(Repassivation Potential)를 측정하고자 하였다. 틈새부식 시험 방법으로 (1) ASTM G61-86 : Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements, (2) SWRI의 Potentiodynamic Polarization plus intermediate Potentiostatic Hold method, 그리고 (3) ASTM G192-08 (THE method) :Potentiodynamic- Galvanostatic -Potentiostatic Method 등의 3가지 방법을 소개하였다. 실제 저온분사 코팅구리의 부식시험에서는 ASTM G61-86에 따라서 틈새부식장치를 설치하고, 저온분사코팅구리가 KURT 지하수를 모사한 용액에서 어떻게 틈새부식이 일어나는지 살펴보았다. 전기적 부식조건으로는 Cyclic Polarization Test, Potentiostatic Polarization Test, 및 Electrochemical Impedance Spectroscopy 등을 사용하였다. 그리고 부식이 된 시편에 대해 Profilometer Measurement를 통해 실제 부식표면의 높낮이를 조사하여 틈새부식 유무를 관찰하였다. 최종적인 결론에서는 저온분사코팅구리는 틈새부식을 나타나지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 시험에 사용된 세종류의 구리에 대한 상대적인 부식평가를 한 결과, 부식전위를 나타내는 개방회로(Open Cell)에서의 전위는 구리의 제조방식과 상관없이 구리의 순도가 높을수록 높은 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 KURT 심층지하수 조건에서는 구리는 틈새부식이 발생되지 않는다고 결론지었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.55.2-55.2
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• 2010

기존의 thermal spray coating은 분사시 가스와 입자가 높은 열을 동반하여 상대적으로 차가운 기판과의 충돌되는 과정에서 기판과 입자 사이에 열응력이 발생하게 되고, 이것은 코팅 특성을 저하시킨다. 또한 고온의 가연성 가스등의 사용으로 작업 시 안전문제 등의 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 분사 시 운동에너지를 주로 이용하는 cold spray coating 공정이 개발되었다. 이 공정은 코팅 입자를 임계속도 이상으로 가속시켜 입자와 기판이 충돌시 소성 변형을 통해 적층되는 코팅기술이다. Cold spray coating공정은 상온 코팅이 가능하기 때문에 주입입자의 물성이 비교적 그대로 유지되고, 고온의 열로 인한 기판의 변질을 막을 수 있다. Cold Spray coating에서 주로 원형 노즐을 사용하나 본 연구에서는 분사 효율 향상을 위한 광폭노즐을 사용하여 코팅 시간 단축을 기대하고 있다. 임계속도 이상의 입자 확보를 위하여 노즐의 expansion ratio와 노즐 shape의 변화를 주어 그에 따른 노즐내의 유동장을 수치해석을 통해 계산하였다. 분사되는 출구면과 기판 사이의 입자 속도 분포를 해석하였고, 이를 통해 임계속도 이상의 속도를 갖는 유효 입자들의 분포 및 유효 분사 면적을 예측하였다. 또한, 기존의 원형 노즐과 광폭 노즐과의 유동장 비교 및 각 노즐 분사면을 분석하여 cold spray coating공정에서의 효율적인 노즐 형상을 디자인하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2015년도 추계학술논문요약집
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• pp.233-234
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• 2015

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권1호
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• pp.37-42
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• 2006

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권3호
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• pp.33-38
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• 2006

유리 조성이 섞인 유전체 파우더와 증류수 그리고 해교제의 혼합으로 만들어진 슬러리를 에어로졸 형태로 고압 스프레이 건으로 기판에 스프레이 코팅 하였다. 기판으로는 알루미나 기판과 전극 패턴이 프린트 된 그린쉬트를 사용하였다. 슬러리 점도와 스프레이 건에 의한 분사모양 그리고 슬러리의 분사량은 코팅 층의 코팅 속도에 영향을 끼쳤으나 밀도에는 거의 영향을 주지 않았다. 고압 스프레이 코팅 방법은 기판에 직접적인 가압 과정이 없으므로 내부 전극은 인쇄된 형태가 유지되었다. 최적 조건에서는 균일하고 조밀한 코팅 층을 얻을 수 있었다. 또한 그린쉬트에 적층 공정을 사용한 기존의 방법과는 달리 고압 스프레이 코팅 방법은 $20{\sim}50{\mu}m$의 얇은 유전체 층을 얻을 수 있었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권9호
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• pp.550-557
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• 2009

In this study, bronze or SUS304 powders blended with 10 wt.% diamond particles were used to prepare metal/diamond composite materials deposited by cold spraying. The effects of matrix metal, diamond partical size, and the thickness of the Ni coating on the diamond were studied on Al 6061 substrate. The results showed that the hardness of the metal/diamond composite coating layers was higher than that of the same composite materials when using the sintering method. The fraction of diamond content in the coated layer increased when the metal matrix was soft. When the size of the diamond particles was reduced, the fraction of the diamond particles increased. In addition, in the case of diamond with a thicker Ni-coated layer, the fracturing of diamonds was mitigated in the composite coating layers.

• 한국분무공학회지
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• 제13권4호
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• pp.193-199
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• 2008

Spray coating is a versatile surface modification technology in which coating is built-up based on the successive deposition of micron-scaled particles. Depending on the coating materials, the coatings can meet the required mechanical properties, corrosion resistance, and other properties of base materials. Spraying processes are mainly classified into thermal and kinetic spraying according to their bonding mechanism and deposition characteristics. Specifically, thermal spraying process can be further classified into many categories based on the design and mechanism of the process, such as frame spraying, arc spraying, atmospheric plasma spraying (APS), and high velocity oxygen-fuel (HVOF) spraying, etc. Kinetic spraying or cold gas dynamic spraying is a newly emerging coating technique which is low-temperature and high-pressure coating process. In this paper, overall view of thermal and kinetic spray coating technologies is discussed in terms of fundamentals and industrial applications. The technological characteristics and bonding mechanism of each process are introduced. Deposition behavior and properties of technologically remarkable materials are reviewed. Furthermore, industrial applications of spray coating technology and its potentials are prospected.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권5호
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• pp.36-42
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• 2008

Carbon nanotube (CNT) aluminum composite coatings were built up through kinetic spraying process. Deposition behavior of CNT aluminum composite on an aluminum 1050 alloy substrate was analyzed based on deposition mechanism of kinetic spraying. The microstructure of CNT aluminum composite coating were observed and analyzed. Also, the electrical resistivity, bond strength and micro-hardness of the CNT aluminum composite coatings were measured and compared to kinetic sprayed aluminum coatings. The CNT aluminum composite coatings have a dense structure with low porosity. Compared to kinetic sprayed aluminum coating, the CNT aluminum composite coatings present lower electrical resistivity and higher micro-hardness due to high electrical conductivity and dispersion hardening effects of CNTs.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.102-108
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• 2023

A Chloride-induced stress corrosion cracking (CISCC) of austenite stainless steel in dry cask storage system (DCSS) can occur with extending service time than originally designed. Cold spray coating (CSC) not only form a very dense microstructure that can protect from corrosive environments, but also can generate compressive stress on the surface. This characteristic of CSC process is very helpful to increase the resistance for CISCC. CSC with several powders, such as 304L, 316L and Ni can be optimized to form very dense coating layer. In addition, the impact energy generated as the CSC powder collides with the surface of base metal at a speed of Mach 2 or more can remove the residual tensile stress of welding area and serve the compress stress. CSC layers include no oxidation and no contamination with under 0.2% porosity, which is enough to protect from the penetration of corrosive chloride. Therefore, the CSC coating layer can be accompanied by a function that can be disconnected from the corrosive environment and an effect of improving the residual stress that causes CISCC, so the canister's CISCC resistance can be increased.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권1호
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• pp.24-32
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• 2013

The effect of carrier gases (He, $N_2$) on the properties of Ti coating layers were investigated to manufacture high-density Ti coating layers. Cold spray coating layers manufactured using He gas had denser and more homogenous structures than those using $N_2$ gas. The He gas coating layers showed porosity value of 0.02% and hardness value of Hv 229.1, indicating more excellent properties than the porosity and hardness of $N_2$ gas coating layers. Bond strengths were examined, and coating layers manufactured using He recorded a value of 74.3 MPa; those manufactured using $N_2$ gas had a value of 64.6 MPa. The aforementioned results were associated with the fact that, when coating layers were manufactured using He gas, the powder could be easily deposited because of its high particle impact velocity. When Ti coating layers were manufactured by the cold spray process, He carrier gas was more suitable than $N_2$ gas for manufacturing excellent coating layers.