• 제목/요약/키워드: Thermal Barrier

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플라즈마 용해법에 의한 ZrO$_2$-Y$_2$O$_3$ 피복층의 가열처리효과 (The heat treatment characteristics of plasma sprayed ZrO$_2$-Y$_2$O$_3$ coatings)

  • 정병근;김한삼;김수식
    • 한국표면공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.12-18
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    • 1994
  • The plasma spray process was used to deposit coatings of $ZrO_2$-8wt%Y2O3 powders on mild steel sub-strate, and the characteristics of as-deposited and heat treated coatings have been investigated. Particulary, the variations of porosity, wear resistance, thermal barrier and thermal shock resistance in $ZrO_2$-8wt% $Y_2O_3$coatings after heat treatment under vacuum circumstance have been investigated. The porosity of the coating layer was increased with increased spray distance. In the case of the arc current of 450A and at the spray distance of 50mm, it was obtained the lowest amount of porosity. After heat treatment, the amount of porosity was found to be decreased, and the wear resistance, microhardness and thermal shock resistance were im-proved. However, the thermal barrier was decreased.

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Cu/Ti(Ta)/NiSi 접촉의 열적안정성에 관한 연구 (A Study on the Thermal Stability of Cu/Ti(Ta)/NiSi Contacts)

  • 유정주;배규식
    • 한국재료학회지
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    • 제16권10호
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    • pp.614-618
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    • 2006
  • The thermal stability of Cu/Ti(or Ta)/NiSi contacts was investigated. Ti(Ta)-capping layers deposited to form NiSi was utilized as the Cu diffusion barrier. Ti(Ta)/NiSi contacts was thermally stable upto $600^{\circ}C$. However when Cu/Ti(Ta)/NiSi contacts were furnace-annealed at $300{\sim}400^{\circ}C$ for 40 min., the Cu diffusion was found to be effectively suppressed, but NiSi was dissociated and then Ni diffused into the Cu layer to form Cu-Ni solutions. On the other hand, the Ni diffusion did not occur for the Al/Ti/NiSi system. The thermal instability of Cu/Ti(Ta)/NiSi contacts was attributed to the high heat of solution of Ni in Cu.

전자 빔 물리적 증착(EB-PVD)법으로 코팅된 YSZ 열차폐층의 압흔손상 거동에 대한 하부층의 영향 (Influence of Subsurface Layer on the Indentation Damage Behavior of YSZ Thermal Barrier Coating Layers Deposited by Electron Beam Physical Vapor Deposition)

  • 허용석;박상현;한인섭;우상국;정연길;백운규;이기성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.549-555
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    • 2008
  • The thermal barrier coating must withstand erosion when subjected to flowing gas and should also maintain good stability and mechanical properties while it must also protect the turbine component from high temperature, hot corrosion, creep, and oxidation during operation. In this study we investigated the influence of subsurface layer, $Al_2O_3$ or NiCrCoAIY bond coat layer, on the indentation damage behavior of YSZ thermal barrier coating layers deposited by electron beam physical vapor deposition (EB-PVD). The bond coat is deposited using different process such as air plasma spray (APS) or spray of high velocity oxygen fuel (HVOF) and the thickness is varied. Hertzian indentation technique is used to induce micro damages on the coated layer. The stress-strain behaviors are characterized by results of the indentation tests.

터빈 노즐 및 열차폐 코팅에 따른 고압 1 단 터빈 블레이드의 구조 건전성 영향에 대한 연구 (A Study on the Structural Integrity of the First Stage Turbine Blade Caused by Thermal Barrier Coatings and the Cooling Design of the Nozzle)

  • 허재성;강영석;이동호
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제4권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • 엔진 성능 혹은 효율의 극대화는 엔진 구성품들을 점점 더 극한의 환경에서 장시간 운용되게 요구하고 있다. 이를 위해 엔진 제작사 혹은 연구소는 초내열합금, 냉각 설계 최적화, 열차폐 코팅 개선 등의 노력과 동시에 재료 모델링, 유한요소해석, 최적설계 등의 수치 해석 기법을 적용하여 좀 더 정교한 설계 및 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 연소기 뒤에 위치하는 1 단 고압터빈 노즐의 끝벽 냉각 설계와 열차폐 코팅에 따른 일방향 응고 재료인 1 단 고압터빈 블레이드의 저주기 피로 수명에 대한 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 경계 조건인 고온 및 고압의 연소 가스에 의한 노즐 및 블레이드의 금속 온도는 복합 열 전달 해석을 통해 얻고, 이 결과를 받아 블레이드의 구조 해석 및 저주기 피로수명을 평가하여 노즐 냉각설계와 열차폐 코팅의 영향을 분석하였다.

열차폐 코팅이 재생냉각 챔버에 미치는 열/구조적인 영향 (Thermo-structural Effects of Thermal Barrier Coating on Regenerative Cooling Chamber)

  • 유철성;이금오;김홍집;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.421-425
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    • 2009
  • 재생냉각형 액체로켓 연소기 챔버에서 열차폐 코팅이 미치는 열/구조적인 영향에 대하여 유한요소 해석을 통하여 고찰하였다. 열차폐 코팅은 현재 개발하고 있는 연소기에 사용되는 NiCrAlY-$ZrO_2$과 향후 적용할 가능성이 있는 Ni-Cr 두 종류를 적용하였다. 열/구조해석 결과 NiCrAlY-$ZrO_2$ 코팅이 Ni-Cr 코팅에 비하여 열차폐에 의한 온도감소 효과가 크게 나타났다. 결과적으로 냉각채널의 온도와 변형 또한 NiCrAlY-$ZrO_2$ 코팅을 적용하였을 때 Ni-Cr 코팅보다 감소하였다. 외측구조물의 구조안정성에 있어서 Ni-Cr 코팅이 미치는 영향은 없었으나, NiCrAlY-$ZrO_2$ 코팅은 외측구조물의 유효응력을 감소시켜 챔버의 구조안정성을 증가시켰다.

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플라즈마 용사 열차폐 코팅의 열화 평가 (Evaluation of Degradation of Isothermally Aged Plasma-Sprayed Thermal Barrier Coating)

  • 구재민;석창성;강민성;김대진;이동훈;김문영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.475-480
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    • 2010
  • 가스터빈 블레이드는 터빈 가동 시 발생하는 고온화염으로부터 블레이드를 보호하고, 구조물의 표면 온도를 안전한 수준으로 낮추기 위하여 블레이드 표면에 열차폐 코팅(TBC; Thermal barrier coating)을 하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 가스터빈 1단 블레이드에 적용되는 코팅 방식을 이용하여 코인형 시험편을 제작하였고 열화 온도 및 유지 시간의 변화에 따른 코팅 계면 산화물의 성장 거동을 분석하였다. 코팅 단면에 대하여 코팅 계면 산화물의 두께와 마이크로 비커스 경도를 측정하여 열화 특성을 평가 하였다. 또한 성분분석을 통하여 미세조직의 변화를 관찰함으로써 열차폐 코팅의 열적 열화특성을 평가하였다.

격막형 PSD를 적용한 소형 추진기관 설계 및 시험평가 (Design, Test and Evaluation on the PSD with Thermal Barrier Type for Subscale Dual Pulse Rocket Motor)

  • 김진용;권태하;이원복;조원만;이방업;윤남균;이영우
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.82-87
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    • 2014
  • 이중펄스 로켓모타는 두 개의 펄스모타 사이에 격벽 또는 격막을 통하여 1단 펄스모타 연소 후 2단 펄스모타가 연소하는 방식으로 일회성 추력 방식이 아닌 효율적으로 이중추력을 조절한다. 이러한 추력 배분을 통하여 사거리와 종말속도를 증가시켜 미사일의 기동성 및 사거리를 향상시킨다. 본 연구에서는 격막 펄스분리장치를 갖는 소형 이중펄스모타에 설계하였고 지상연소시험을 통하여 특성을 분석하였다. 결과적으로 얻어진 데이터 값들은 향후 F-type 이중펄스모타의 설계에 적용가능할 것으로 판단된다.

비정질 실리콘의 부분적 알루미늄 유도 결정화 공정에서의 급속 열처리 적용 가능성 (Application of rapid thermal annealing process to the aluminum induced crystallization of amorphous silicon thin film)

  • 황지현;양수원;김영관
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.50-53
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    • 2019
  • 박막 태양전지에 주로 적용되는 다결정 규소층을 AIC(Aluminum Induced Crystallization) 공정을 이용하여 제조하였다. 결정립의 확대를 위하여 selective diffusion barrier 사용하였다. 이 diffusion barrier는 $Al_2O_3$ 막을 사용하였다. 공정시간의 단축을 위하여 열처리는 RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 진행하였다. 비정질 실리콘의 결정화는 XRD 측정을 통해 분석했다. 그 결과 $500^{\circ}C$에서 결정화되었으며, 결정 크기는 $15.9{\mu}m$로 계산되었다.