• 한국표면공학회지
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• 제34권1호
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• pp.3-9
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• 2001

The purpose of this study is to evaluate the properties of the functional gradient thermal barrier coatings by plasma spray process. The evaluations of mechanical and thermal properties such as fatigue, oxidation and wear-resistance at high temperatures have been conducted. Furthermore, residual stress and bond strength have been evaluated. The range of thickness of coated layers was 550~600$\mu\textrm{m}$. The range of hardness of layers was 800~900 Hv and the porosity range of coatings was about 7 to 14%. The top coating layer of $ZrO_2$ in thermal barrier was composed of tetragonal structure after spraying. The coated layers of $ZrO_2$ on the Inconel substrate is the best resistance for thermal fatigue. Those coatings had the least compressive stress in comparison with other coatings. In high temperature oxidation test, the coatings on Inconel substrate was better than the coatings on SUS substrate. The bond strength of the concave type was greater than that of linear types and convex types coatings.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.437-443
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• 2017

SiC-based composite materials with light weight, high durability, and high-temperature stability have been actively studied for use in aerospace and defense applications. Moreover, environmental barrier coating (EBC) technologies using oxide-based ceramic materials have been studied to prevent chemical deterioration at a high temperature of $1300^{\circ}C$ or higher. In this study, an ytterbium silicate material, which has recently been actively studied as an environmental barrier coating because of its high-temperature chemical stability, is fabricated on a sintered SiC substrate. $Yb_2O_3$ and $SiO_2$ are used as the raw starting materials to form ytterbium disilicate ($Yb_2Si_2O_7$). Suspension plasma spraying is applied as the coating method. The effect of the mixing method on the particle size and distribution, which affect the coating formation behavior, is investigated using a scanning electron microscope (SEM), an energy dispersive spectrometer (EDS), and X-ray diffraction (XRD) analysis. It is found that the originally designed compounds are not effectively formed because of the refinement and vaporization of the raw material particles, i.e., $SiO_2$, and the formation of a porous coating structure. By changing the coating parameters such as the deposition distance, it is found that a denser coating structure can be formed at a closer deposition distance.

• 한국재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.226-232
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• 2015

본 연구에서는 손상된 알루미늄 금형의 복원을 위해 고온플라즈마 용사법을 이용하여 금형의 표면에 $Al/Al_2O_3$ 혼합분말을 용사한 후 코팅층과 모재의 증착강도에 대한 평가를 수행하였다. 증착강도의 평가는 분사노즐의 이동속도, 순수한 알루미늄 bond coat 층의 유무에 따라 평가되었으며, bond coat 층을 생성시키지 않았을 때, 코팅층의 두께는 열팽창에 의한 잔류인장응력의 감소를 위해 두껍지 않아야 하지만 일정두께 이상이 되어야 최대의 증착강도를 얻을 수 있음이 나타났다. 또한 순수한 알루미늄 bond coat 층은 내부 결함이 없는 응고된 금속이기 때문에 두께에 따른 증착강도의 영향을 그대로 받아 두께가 두꺼울수록 bond coat 층을 생성시키지 않은 시험편보다 증착강도가 매우 낮게 측정되었다. 반면, 가장 얇게 bond coating 된 시험편 Bc3(3회의 bond coating층과 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편) 는 bond coating을 하지 않은 시험편 중 가장 높은 증착강도를 가지는 시험편 Wbc20(bond coating층이 없고 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편)보다 약 2배 이상증착강도가 향상되었다. 따라서 금형의 복원시에 중간층의 형성이 반드시 필요하며, 이는 코팅층의 잔류 인장응력을 보완시키며 고인성의 순수한 알루미늄과 같은 코팅층과 유사한 층을 코팅하는 것이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제45권3호
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• pp.193-200
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• 2018

본 연구는 편백나무 정유를 70% 함유한 FC-S 살포액을 배율별로 희석하여 살포시에 닭진드기 제거와 안전성에 미치는 영향을 구명하고자 실행하였다. 닭진드기에 감염된 산란계 300수를 5개 처리구와 5반복 반복당 12수씩 18일간 배치하였다. 각 처리구의 살포액은 FC-S를 0배(원액, FC-S 0), 50배(FC-S 50) 및 100배(FC-S 100)로 희석한 시료와 증류수(NC) 및 시중에서 판매되는 천연살충제(PC)를 이용하였다. 닭진드기 숫자, 산란율, 난중은 매일 확인하였고, 계란품질과 혈액성상은 사양실험 종료 후 측정하였다. 안전성 검사를 위하여 산란계의 사료섭취, 호흡기증상, 침울, 설사 및 폐사 증상을 확인하였다. 본 연구결과, FC-S 0을 살포시에 80% 이상의 닭진드기가 제거되었으며(P<0.01), FC-S 50 처리구도 PC 처리구보다 개선되었다. FC-S 100 처리구는 PC 처리구보다 진드기 제거에 미치는 영향이 적었지만, NC 처리구에 비하여 닭진드기 제거는 매우 개선되었다(P<0.01). FC-S를 살포한 후 산란계의 생산성, 계란품질, 혈액성상 및 안전성에 미치는 영향은 처리구간에 유사하였으며, 통계적 차이가 없었다. 본 연구결과, FC-S의 살포는 산란계에 미치는 영향은 없었으므로, 닭진드기에만 선택적으로 작용하였다고 사료되며, FC-S 0~50배 희석배율의 살포는 상용화되어 판매되는 살포액보다 효과적으로 닭진드기를 제거하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.200-200
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• 2003

고체산화물 연료전지(SOFC)에서 사용되는 연결재의 주 기능은 각 단위 셀의 연료극과 다음 셀의 공기극을 전기적으로 연결하여, 공기와 사용연료의 분리역할을 하기 위하여 사용된다. SOFC용 연결재는 다른 구성요소 소재보다, 높은 전자 전도성, 낮은 이온전도성, 우수한 기계 적강도가 요구되며, SOFC는 고온에서 작동되기 때문에, 상온에서 작동온도까지 다른 요소 소재들과 유사한 열팽창계수와 물리, 화학적으로 안정성이 요구된다. 현재 연결재 제조기술은 EVD, CVD, plasma spraying, tape casting 등 다양하게 연구되고 있으며, 본 연구는 세라믹 연결재 증착방법 중 저렴한 비용으로 대량 생산이 용이한 습식법(dip coaling)을 적용하여, 연료극 지지체식 flat-tube형 고체산화물 연료전지의 지지체를 위해 세라믹 연결재를 제조하고, 그 특성을 연구하였다. 세라믹 연결재로써 선정한 합성조성은 LaCr $O_3$에 Ca이 치환 고용된 L $a_{0.6}$C $a_{0.41}$Cr $O_3$으로 pechini법으로 합성하였다. 합성된 조성은 100$0^{\circ}C$에서 5시간 하소후 가속 Ball Milling하여 0.5$\mu\textrm{m}$의 평균입자크기를 얻을 수 있었다. XRD 상분석결과 perovskite상 (L $a_{1-x}$ Ca/x/Cr $O_3$)과 CaCr $O_4$를 얻을 수 있었다. slurry를 제조하여 막의 밀착성을 증진시키기 위해 sand blasting시킨 flat tube지지체에 진공펌프를 이용하여 소재내부와 외부의 압력차로 dip coating한 후, 140$0^{\circ}C$로 소결 하였다. coating 결과 박리현상은 없었으나, 표면과 단면의 SEM분석결과 다소 porous한 박막층이 형성되었으며, Ca이온이 지지체로 permeation되는 현상이 발생하였다. 이와 같은 결과로부터 보다 치밀한 박막생성을 위해, slurry 제조조건을 변화시켰으며, Ca이온의 migration을 막기 위해 barrier layer를 이용하였다 완전 소결된 지지체는 가스투과도와 전기전도도측정을 통하여 특성을 평가하였다.였다.다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1169-1175
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• 1993

레이다의 추적 및 탐색으로 부터 비행 물체를 보호하기 위한 목적으로, 알루미늄 합금표면에 페라이트-탄화규소 복합물인 마이크로파 흡수층을 플라즈마 용사방식으로 제작하였다. 본 논문에서는 페라이트-탄화규소층(I) 제조시 사용했던 탄화규소 입자의 평균크기인 34[rm]대신에15[rm]가 사용되었으며, 플라즈마 용사변수들 중에서 분말의 공급비율은 70[Kg/h]대신에 50[Kg/h] 그리고, 용사거리는 80[mm[ 대신에 100[mm]가 사용 되었다. X-band(8~12.4(GHz)레이다용 페라이트-탄화규소 전자파 흡수체를 실험적으로 설계하고 시험제작하여 전기적 특성을 평가한 결과, -lOdB의 반사량을 허용한도로 했을 때 약 2.8%의 대역폭이 얻어졌으며, 최대 흡수두께는 0.5(mm)로 매우 양호한 박층형 전자파 흡수체가 얻어졌다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권2호
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• pp.80-84
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• 2018

AZ31과 AZ91 Mg 합금을 Na-P 및 Na-Si 전해질을 사용하여 전해질의 농도, 인가전압, 처리시간에 따라 여러가지 조건에서 PEO 처리하여 5%의 농도를 갖는 염수분무법으로 내부식성 연구를 하였다. 일반적으로 산화피막 코팅 두께가 증가하면 내부식성이 증가하였다. 코팅두께보다 산화피막 표면의 기공크기가 커지면 장기 내부식성은 나빠지는 경향을 보인다. 산화피막의 전체적인 산화물 결정상이 증가할수록, 또 MgO 결정상 대신 $Mg_2SiO_4$ 상과 같은 다른 결정상이 증가할수록 내부식성이 월등히 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제44권5호
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• pp.617-627
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• 2006

Statement of problem: HA has been used as a coating material on Ti implants to improve osteoconductivity. However. it is difficult to form uniform HA coatings on implants with complex surface geometries using a plasma spraying technique. Purpose : To determine if Ti6Al4V sintered porous-surfaced implants coated with HA sol-gel coated and hydrothermal treated would accelerate osseointegration. Materials and Methods : Porous implants which were made by electric discharge were used in this study. Implants were anodized and hydrothermal treatment or HA sol-gel coating was performed. Hydrothermal treatment was conducted by high pressure steam at $300^{\circ}C$ for 2 hours using a autoclave. To make a HA sol, triethyl phosphite and calcium nitrate were diluted and dissolved in anhydrous ethanol and mixed. Then anodized implant were spin-coated with the prepared HA sols and heat treated. Samples were soaked in the Hanks solution with pH 7.4 at $37^{\circ}C$ for 6 weeks. The microstructure of the specimens was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the composition of the surface layer was analyzed with an energy dispersive spectroscope (EDS). Results : The scanning electron micrographs of HA sol-gel coated and hydrothermal treated surface did not show any significant change in the size or shape of the pores. After immersion in Hanks' solution the precipitated HA crystals covered macro- and micro-pores The precipitated Ca and P increased in Hanks' solution that surface treatment caused increased activity. Conclusion : This study shows that sol-gel coated HA and hydrothermal treatment significantly enhance the rate of HA formation due to the altered surface chemistry.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.104.2-104.2
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• 2012

이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.450-457
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• 2009

열차폐 코팅 시편에 대하여 열충격을 주기적으로 가한 후 발생하는 결함을 관찰하였다. 실험에 사용 된 열차폐 코팅 시편은 인코넬-738로 제작된 모재 위에 CoNiCrAlY 본드 코팅층과 $ZrO_2-8wt%Y_2O_3$ 세라믹탑 코팅층이 플라즈마 용사 방법으로 올려진 형태로 되어있다. 열충격 시험은 $1000^{\circ}C$의 고온으로 가열했다가 상온으로 급격하게 냉각시키는 가혹한 조건으로 실행되었고, 사이클 수가 증가함에 따라 열충격의 피로도 또한 증가하였다. 시험후 시편 내부의 미세 조직 변화와 결함을 전자현미경으로 관찰하고, 시편의 기계적인 특성을 측정하여 그 변화 양상을 살펴보았다. 열충격 주기실험후 본드 코팅층과 세라믹 탑 코팅층 사이에 발생하는 TGO 산화물층에 대한 변화 양상과 이에 대한 와전류 신호를 측정하여 TGO층 성장 거동의 비파괴적인 평가를 위한 실험을 진행하였다. 본 연구를 통하여 마이크로 단위의 TGO층에 대한 와전류검사의 적용 가능성을 확인하고 열차폐 코팅의 수명을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.