• Title/Summary/Keyword: 텅스텐 코팅

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Tungsten Coating on Metal Substrates by Using Tungsten Oxide Powder (텅스텐 산화 분말을 이용한 텅스덴 코팅에 관한 연구)

  • Lee, Seong;Kim, Eun-Pyo;Hong, Mun-Hui;Roh, Jun-Ung
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2002.04b
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    • pp.53-53
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    • 2002
  • 본 연구에서는 산화텅스텐($WO_3$) 분말을 이용하여 여러 금속 기판에 텅스텐 박막을 코팅하는 방법에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 언급되는 W 코팅은 Lee 등이 보고한 W, Cu 산화물을 이용하여 W-Cu 복합분말을 제조하는 것으로부터 아이디어가 출발되었으며, 본 연구의 결과는 기존의 6불화 텅스텐 가스($WF_6$) 를 열 분해하여 증착시키는 화학증착법(CVD: chemical vapor deposition)과 순수 텅스텐 target을 sputtering하여 증착시키는 물리증착법(PVD: physical vapor deposition)과 달리, 산화텅스텐 분말, 금속 기판, 및 수소 가스만을 사용하기 때문에 경제적으로 큰 장점이 있는 새로운 코팅법의 하나로 연구되었다. 본 연구에서는 새로운 코팅법의 기구와 여러 금속에서 코팅되는 W의 코팅 현상 등에 대해 간단히 언급하고자 하였다.

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핵융합로 디버터의 대면물질로 사용될 텅스텐의 상압열플라즈마 용사 코팅 공정 최적화 및 코팅질 향상을 위한 해석적 연구

  • Jin, Yeong-Gil
    • 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.

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Effect of Particle Size of Tungsten Powder on the Properties of Vacuum Plasma Sprayed Tungsten coatings

  • Kim, Ho-Seok;Mun, Se-Yeon;Hong, Bong-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.205.1-205.1
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    • 2016
  • 핵융합로에서 고온, 고에너지 플라즈마에 장기간 노출되는 플라즈마 대면재는 고속 입자와 중성자에 의한 열화 및 침식과 높은 열부하를 견뎌야 하므로 높은 수준의 재료기술과 표면 코팅기술의 개발이 필요하다. 텅스텐은 용융점이 높고, 스퍼터링(Sputtering) 현상이 적으며, Tritium 재침적 현상이 제한되는 우수한 특성 때문에 핵융합로 대면제에 적용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 VPS(vacuum plasma spray) 장비를 이용하여 5, 10, $25{\mu}m$ 크기의 텅스텐 분말을FM(ferritic-martenitic) steel 기판에 용사 코팅하였다. 입자 크기를 달리하여 제작한 3종의 시편은 시편 전후 두께 및 무게 변화, 현미경이미지, 비커스 경도, 3D 표면 형상, XRD를 이용하여 코팅층의 특성을 평가하였으며, $10{\mu}m$ 크기의 텅스텐 분말 시편이 가장 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

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Influence of Tungsten Carbide/Carbon Coating on the Preload and Tightening Torque of Implant Abutment Screws (임플랜트 지대주 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이 전하중 및 조임회전각에 미치는 영향)

  • Shin, Hyon-Mo;Cho, Wook;Jeong, Chang-Mo
    • Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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    • v.25 no.1
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    • pp.53-59
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    • 2009
  • The purpose of this study was to clarify the clinical efficiency of tungsten carbide/carbon coating on obtaining optimal preload of abutment screw compared with non-coated screw in external-hex implant system. In the present work, rotational value and the compressive force between abutment and fixture of abutment screws without coating and with coating tightened to 30Ncm were measured. Mean compressive force of coated screw was 504.6N. Then uncoated screw was tightened to clamping the abutment and the implant to 504.6N, and the tightening torque value and the rotational value was recorded. The following conclusions were drawn within the limitation of this study. Compressive force of coated screw was higher than that of uncoated screw after tightening at 30Ncm. The tightening torque that was nedeed to clamping the uncoated screw equal to coated screw tightened to 30Ncm was 55.6Ncm. In case of equal compressive force, there was no significant difference in rotation value between coated and uncoated screw.

Effect of Various Interlayers on Adhesion Properties of the CrZrSiN coatings (다양한 중간층이 CrZrSiN 코팅의 밀착 특성에 미치는 영향)

  • Kim, Hoe-Geun;Ra, Jeong-Hyeon;Bae, Gi-Tae;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.173-173
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    • 2015
  • 고온에서 우수한 기계적 물성을 보이는 CrZrSiN 코팅은 공구분야에 적용 가능성이 크지만, 공구의 수명과 밀접한 연관이 있는 밀착력에 대한 연구는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 텅스텐 카바이드(WC) 모재와 CrZrSiN 코팅 사이의 밀착력을 향상시키기 위해 다양한 중간층이 합성되었으며, 중간층의 경도와 탄성계수 비율(H/E ratio)이 코팅의 밀착 특성에 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

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A New Process for Liquid Phase Sintering of W-Cu Composite; Fluidized Beds Reductio Method (W-Cu 합금의 액상소결을 위한 새로운 공정의 개발:유동층 환원법)

  • Ihn, Tae-Hyoung;Lee, Seok-Woon;Joo, Seung-Ki
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.393-400
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    • 1994
  • A new process for uniform coating of copper to submicron tungsten powder has been developed. W-Cu alloy where copper can be uniformly distibuted has been made by the liquid phase sintering of thus prepared tungsten powder. It has been found that copper content can be lowered less than IOwt. % in our new process, maintaining the uniform distribution of copper in W-Cu alloy. Relative density above 96% was obtained after the liquid phase sintering when small amount of cobalt was added. It was revealed that the rapid increase of densification rate was due to the enhancement of wettability between tungsten particle and liquid copper.

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Influence of tungsten carbide/carbon coating of implant-abutment screw on screw loosening (임플랜트 지대주 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이나사풀림에 미치는 영향)

  • Park, Jae-Kyoung;Jeong, Chang-Mo;Jeon, Young-Chan;Yoon, Ji-Hoon
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.46 no.2
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    • pp.137-147
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    • 2008
  • Statement of problem: Dental implant procedure has been recognized as a very effective treatment to rehabilitate fully or partially edentulous patients. However, mechanical failures such as screw loosening, screw fracture have been still reported frequently. Purpose: The purpose of this study was to evaluate the influence of tungsten carbide/carbon coating, which has superior hardness and frictional wear resistance, on implant-abutment screw loosening of three different joint connections after one million cyclic loading. Material and methods: The values of detorque before and after loading were measured in three different joint connections (Osstem Implant, Korea), one external butt joint, US II implant system and two internal cones, SS II and GS II system. The values of detorque before loading was analyzed by one-way ANOVA, and two-way ANOVA and Scheffe' test were performed for the value of detorque after loading. Results: 1. The values of initial detorque of tungsten carbide/carbon coated Ti alloy screw were smaller those of Ti alloy screw (P<.01), and there were no differences among implant systems in each screw (P>.05). 2. In comparison of loss rate of detorque value after cyclic loading, US II system was greater than SS II and GS II system but there was no difference between SS II and GS II system (P<.01). 3. Loss rates of detorque value after cyclic loading decreased consistently at tungsten carbide/carbon coated Ti alloy screw comparing with Ti alloy screw in all implant systems (P<.01), and there were no differences among three systems in reduction of loss rates by using tungsten carbide/carbon coated Ti alloy screw (P>.05). Conclusion: Tungsten carbide/carbon coating to increase preload with reduction of friction resistance was a effective way to decrease screw loosening by functional loading.