• 한국표면공학회지
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• 제50권6호
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• pp.460-464
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• 2017

As increasing thermal efficiency of the gas turbine, the performance improvement of thermal barrier coatings is also becoming important. Ytrria stabilized zirconia(YSZ) is the most popular materials for ceramic top coating because of its low thermal conductivity. In order to enhance the performance of thermal barrier coatings for hot sections in the gas turbine, suspension plasma spraying was developed in order to feed nano-sized powders. YSZ coatings formed by suspension plasma spraying showed better performance than YSZ coatings due to its exclusive microstructure. In this research, two YSZ coatings were deposited by suspension vacuum plasma spraying at 400 mbar and 250 mbar. Microstructures of YSZ coatings were analyzed by scanning electron image(SEM) on each spraying conditions, respectively. Crystalline structure transformation was not detected by X-ray diffraction. Thermal conductivity of suspension vacuum plasma sprayed YSZ coatings were measured by laser flash analysis. Thermal conductivity of suspension vacuum plasma sprayed YSZ coatings containing horizontally oriented nano-sized pores and vertical cracks showed $0.6-1.0W/m{\cdot}K$, similar to thermal conductivity of YSZ coatings formed by atmospheric plasma spraying.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제19권6호
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• pp.450-454
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• 2018

In recent years, thermal insulation coating technology for automotive engine parts has received significant attention as a means of improving the thermal efficiency of automotive engines. One of the characteristics of thermal insulation coatings is their low thermal conductivity, and, materials such as YSZ (Yttria-stabilized zirconia), which have low thermal conductivity, are used for this purpose. This research presents a study of the changes in the microstructure and thermal conductivity of $8YSZ/SiO_2$ multi compositional thermal insulation coating for different compositions, and particle size distributions of suspension, when it is subjected to suspension plasma spraying. To obtain a porous coating structure, the mixing ratio of 8YSZ and $SiO_2$ particles and the particle sizes of the $SiO_2$ were changed. The microstructure, phase formation behavior, porosity and thermal conductivity of the coatings were analyzed. The porosities were found to be 1.2-32.1%, and the thermal conductivities of the coatings were 0.797-0.369 W/mK. The results of the study showed that the microstructures of the coatings were strongly influenced by the particle size distributions, and that the thermal conductivities of the coatings were greatly impacted by the microstructures of the coatings.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.359-364
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• 2019

서스펜션 플라즈마 스프레이 법은 미세한 분말을 용사 공정에 적용함으로써 전통적인 플라즈마 스프레이 법의 단점을 극복하고자 개발된 코팅법이다. 본 연구에서는 고밀도의 Y₂O₃ 코팅막을 제조하기 위해 서스펜션 플라즈마 스프레이법을 이용하여 플라즈마 건의 전류량과 총 가스 유량을 공정변수로 하여 코팅막을 제조하였으며, 그에 따른 코팅막 특성에 대한 연구를 하였다. 코팅막의 미세구조 및 물리적 특성 평가 결과 플라즈마 건 전류량 200 A, 총 가스 유량 220 L/min의 조건에서 층상 결함 없이 0.2 vol%의 매우 낮은 기공률을 갖는 고밀도의 Y₂O₃ 코팅막을 제조할 수 있었다.

• 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.

• 식물병연구
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• 제28권4호
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• pp.204-208
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• 2022

새싹인삼의 뿌리썩음병 억제제로서 과산화수소의 활용 가능성을 구명하고자 항진균 활성효과와 묘삼 소독효과를 연구한 결과, 과산화수소는 300 mg/l의 농도에서 1×10⁷ conidia/ml 농도의 Cylindrocarpon destructans 균총을 80% 이상 억제시켜 항진균 활성을 나타내었고 인위적으로 병원균에 감염시킨 묘삼의 유병율을 20% 이하로 억제시켜 소독효과가 매우 높았다. 결과적으로 과산화수소 희석수 300 mg/l를 14일에 걸쳐 분무처리하였을 때, 인위적으로 병원균에 감염된 새싹인삼의 뿌리썩음병 발생수율이 72.1%로 무처리의 발생수율 87.2%에 비해 다소 억제되었다. 그러나, 과산화수소의 주기적인 살포가 새싹인삼의 생육 부진을 다소 유발하였다. 추가 연구로서 뿌리썩음병의 방제에 효과적이고 새싹인삼에 안전한 과산화수소의 처리방법 개발이 요구되었다.

• 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.