• 제목/요약/키워드: Thermal-spray coating

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열 플라스마 용사법에 의해 코팅된 SOFC 용 세라믹 연결재인 $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_3$ 특성 연구 (Characterization and Preparation of $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_3$ Ceramic Interconnect Prepared by Thermal Plasma Spray Coating Process for SOFC)

  • 박광연;임탁형;이승복;박석주;송락현;신동렬
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.201-206
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    • 2010
  • In present work, $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_3$ (LCC) ceramic interconnect layer for SOFC was prepared by using thermal plasma spray coating process. The LCC powders were synthesized by Pechini method and calcined at the temperature of $1000^{\circ}C$. The prepared LCC powder was characterized by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), particle counter, BET analysis, respectively. In addition, basic and essential properties of LCC layer coated by thermal plasma spray coating process such as the morphology of surface and cross section for coated layer, gas leak rate, and electrical conductivity were analyzed and discussed. Based on these experimental results, it can be concluded that the LCC layer coated by thermal plasma spray coating process can be suitable as a ceramic interconnect of SOFC operated at $800^{\circ}C$.

해수용 열교환기 적용을 위한 열분사 코팅의 침지부식특성 연구 (Study on the Immersion Corrosion Characteristics of Thermal Spray Coating for Sea Water Heat Exchanger)

  • 허철;조맹익;권정태;권영철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.32-38
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    • 2014
  • 본 연구에서는 해수용 열교환기 적용을 위한 열분사 코팅의 침지부식 특성 및 열확산율을 조사하기 위해 실험이 수행되었다. 코팅은 아연과 알루미늄을 열분사 코팅한 뒤 실리콘 및 에폭시 수지를 추가 도포한 총 8개의 시편이며 이를 $70^{\circ}C$ 3.5%w NaCl 수용액에 2주간 침지하여 침지 전후의 부식특성 변화를 관찰하였다. 코팅의 부식특성 변화를 관찰하기 위하여 AC 임피던스 측정, SEM 촬영 등을 진행하였으며 레이저 확산법을 이용하여 침지 전후의 열확산율을 측정 및 비교하였다. 침지실험 결과로부터 실리콘 및 에폭시가 추가된 코팅 시편은 표면에 블리스터가 생성되지 않았으며 이에 실러 추가 코팅에 따른 내부식성 향상효과가 있는 것으로 확인되었다.

실험계획법에 의한 니켈기 경질 용사코팅의 최적 공정 설계 (Process Optimization for Thermal-sprayed Ni-based Hard Coating by Design of Experiments)

  • 김균택;김영식
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.89-94
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    • 2009
  • In this work, the optimal process has been designed by $L_9(3^4)$ orthogonal array and analysis of variance(ANOVA) for thermal-sprayed Ni-based hard coating. Ni-based hard coatings were fabricated by flame spray process on steel substrate. Then, the hardness test and observation of microstructure of the coatings were performed. The results of hardness test were analyzed by ANOVA. The ANOVA results demonstrated that the acetylene gas flow had the greatest effect on hardness of the coatings. The oxygen gas flow was found to have a neglecting effect. From these results, the optimal combination of the flame spray parameters could be predicted. The calculated hardness of the coatings by ANOVA was found to lie close to that of confirmation experimental result. Thus, it was considered that design of experiments design using orthogonal array and ANOVA was useful to determine optimal process of thermal-sprayed Ni-based hard coating.

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나노 수산화알루미나를 이용한 건설소재의 내화성능 개선연구 (A Study on Performance of Building Material using nano-hydrated Aluminum for Fire-Resistance)

  • 조병완;박종빈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.826-829
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    • 2004
  • An increasing interest in fire safety engineering can currently be identified in Korea and overseas. The fire-resistant characteristics of spray coating material for fire protection with or without nano $Al(OH)_3$ colloid has been experimentally investigated and the results are presented in this paper. The fire-resistance characteristics of spray coating material with nano $Al(OH)_3$ were superior to those without $Al(OH)_3$. Especially, spray coating material with nano material showed that thermal characteristic in the early days was remarkably excellent.

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저가형 용사피막형성법 이용 태양열 집열판 표면 처리에 관한 연구 (Research on surface coating of a solar collector using thermal spray foaming methodology for low cost)

  • 김부안;최광환;노상훈
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.9-16
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    • 2006
  • A solar collector surface coated with a low emission material is still imported from other developed countries expensively. Thus it is very significant to develop a new coating method with a cheap alternative coating material instead of the imported high-cost collector surface. A thermal spray method was adopted to coat a cheap Titania on a copper plate. Generally, a new coating on the copper plate was conducted successfully by selecting a proper ratio of carbon and acetylene. By measuring an absorption rate of solar and heat emission rate, all the plate types gained a high absorption rate of 98% approximately, more or less, but all of the types still have a high emission. Finally it was clear that more research is needed to advance the coated-plate to subdue the high emission from the hot plate surface and the higher the Titania's proportion is, the lower the emission is on the surface.

용사법과 레이저 용접을 이용한 복합소재 미세필터 연구 (A study on ceramic and metal composite material joining for micro filter using thermal spray and laser welding)

  • 송인규;최해운;김주한;윤봉한;박중언
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.32-38
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    • 2010
  • Hybrid material(ceramic+metal) processes were developed for micro filter using ceramics coating at metal filter surface by thermal spray method, micro hole drilling at ceramic coated filter surface by femtosecond laser, and fiber laser direct welding of ceramic and metal (SUS304, SM45C) by capillary effect. Thermal spray process was used for ceramic powders and metal filters. The used ceramic powders were $Al_2O_3+40TiO_2$(Metco 131VF) powder of maximum particle size $5{\mu}m$ and ${Al_2O_3}99+$(Metco 54NS) power of maximum particle size 45m. Ceramic coated filters using thermal spray method had a great influence on powder material, particle size and coating thickness but had a fine performance as a micro filter. CW fiber laser was used to drill the top ceramic layer and melt the bottom metal layer for joining applications.

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Thermal Plasma Spray Coating 법에 의해 코팅된 SOFC용 세라믹 연결재 특성 분석 (Property Analysis of Ceramic Interconnect Prepared by Thermal Plasma Spray Coating Method for SOFC)

  • 박광연;피석훈;이종원;이승복;임탁형;박석주;송락현;신동렬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.710-714
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    • 2011
  • 본 연구에서는 열 플라스마 용사 코팅 법을 사용하여 고체산화물 연료전지에서 사용되는 $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_{3}$(LCC), $La_{0.8}Sr_{0.2}CrO_{3}$(LSC), $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_{0.9}Co_{0.1}O_{3}$(LCCC) 세라믹 연결재를 코팅하여 코팅 층의 특성평가를 수행하였다. 열 플라즈마 코팅에 앞서 각 세라믹 연결재 입자의 특성평가를 위해 X선 회절, 미세 구조, 입자 측정 및 비표면적 분석을 수행하였다. 세라믹 연결재 입자의 특성평가 후, 열 플라스마 용사 코팅 법을 사용하여 연료극 지지체 위에 코팅하였으며, 코팅 층의 특성을 평가하기 위해 코팅 층의 표면, 파단면 분석, 가스 누출 속도 및 전기 전도도 측정을 수행하였다. 이러한 특성 평가 결과를 바탕으로 열 플라스마 용사 코팅 법을 통해 코팅된 LCCC 코팅 층이 고체산화물 연료전지의 세라믹 연결재로서 적합함을 확인하였다.

가스터빈 블레이드 열차폐 코팅의 접착강도 평가 (Evaluation of a Bond Strength of Thermal Barrier Coating for Gas Turbine Blade)

  • 김대진;이동훈;김형익;김문영;양성호;박상열;구재민;석창성
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.195-199
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    • 2007
  • In this study, bond strength tests were performed for the thermal barrier coating applied to the 1st stage turbine blade. After the tests, the specimens were cut and the locations of failure were observed by using optical microscope. The influence of heat treatment on bond strength of a bond coating and the difference among the three types of bond coatings are treated.

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알루미늄 열용사 코팅된 AA5083-H321의 내식성 평가 (Corrosion Resistance Evaluation of Aluminum Thermal Spray Coated AA5083-H321)

  • 박일초;김성준;한민수
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제22권2호
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    • pp.108-114
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    • 2023
  • In this study, anti-corrosion effect was investigated through various electrochemical experiments after applying Al thermal spraying technology to AA5083-H321. Open circuit potential and anodic polarization curves were analyzed through electrochemical experiments in natural seawater. The shape of the surface was observed using a scanning electron microscope (SEM) and a 3D microscope before and after the experiment. Component and crystal structure were analyzed through EDS and XRD. As a result, the surface roughness of AA5083-H321 and the Al thermal sprayed coating layer increased due to surface damage caused by anodic dissolution reaction during the anodic polarization experiment. The corrosion rate of AA5083-H321 was relatively low because the Al thermal spray coating layer contained structural defects such as pores and crevices. Nevertheless, the open circuit potential of the Al thermal spray coating layer in natural seawater was measured about 0.2 V lower than that of AA5083-H321. Thus, a sacrificial anode protection effect can be expected.

광폭 노즐을 사용한 저온분사 공정시 분사 기판면에서의 입자속도분포 예측

  • 박혜영;박종인;정훈제;한정환;김형준
    • 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.

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