• 제목/요약/키워드: coating blade

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Al$_2$O$_3$-TiO$_2$ 플라즈마 세라믹 코팅과 초경합금간의 미끄럼 마멸특성 (Sliding Wear Behavior of Plasma-Sprayed $Al_2$O$_3$-TiO$_2$ Coating against Cemented Carbide)

  • 이병섭;채영훈;김석삼
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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    • pp.313-318
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    • 2001
  • The sliding wear behavior of Plasma-Sprayed Al$_2$O$_3$-TiO$_2$ Coating against Cemented Carbide were Investigated using a pin on disk type tester. The experiment was conducted using Al$_2$O$_3$-TiO$_2$ Coaling as pin material and Cemented Carbide as disk material and different operating conditions, at room temperature under a dry conditions. The results showed that the type B(250kw power) appeared average wear rate Is lowed than type A(80kw power). The specific wear rate of Specimen A1 Increased with normal load. But The specific wear rate of Specimen B1 decreased with normal load. Average wear rate of specimen A3, B3 are lowed than other but the sliding wear mechanism of edge were rough.

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플라즈마 용사 열차폐 코팅의 열화에 따른 접착강도 평가 (Evaluation of Bond Strength of Isothermally Aged Plasma Sprayed Thermal Barrier Coating)

  • 김대진;이동훈;구재민;송성진;석창성;김문영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권7호
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    • pp.569-575
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    • 2008
  • In this study, disk type of thermal barrier coating system for gas turbine blade was isothermally aged in the furnace changing exposure time and temperature. For each aging condition, bond tests for three samples were conducted for evaluating degradation of adhesive or cohesive strength of thermal barrier coating system. For as-sprayed condition, the location of fracture in the bond test was in the middle of epoxy which have bond strength of 57 MPa. As specimens are degraded by thermal aging, bond strength gradually decreased and the location of failure was also changed from within top coat at the earlier stage of thermal aging to the interface between top coat and TGO at the later stage due to the delamination in the coating.

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.

가스터빈 블레이드 열차폐코팅의 곡률에 따른 기계적 특성 평가 (Evaluation of the Mechanical Characteristics According to the Curvature of Thermal Barrier Coating)

  • 이정민;석창성;구재민;김성혁;;;문원기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1427-1430
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    • 2014
  • 열차폐 코팅은 고온 화염의 열이 블레이드의 모재에 직접 전달되는 것을 막는 역할을 하며, 세라믹 재질의 탑코팅층과 금속 모재간 결합력을 증가시켜주는 본드코팅층으로 이루어져있다. 이러한 열차폐 코팅 기술로 인하여 블레이드 표면의 온도가 화염온도에 비해 약 $100{\sim}170^{\circ}C$정도 낮아지게 된다. 이러한 열차폐 코팅은 금속모재와 코팅층의 열팽창 계수의 차이로 인해 내부 응력이 발생하게 되며, 블레이드의 형상 및 위치에 따라 발생하는 응력이 다르다. 따라서 본 논문에서는 열차폐코팅의 내구성 시험에 보편적으로 사용되는 코인형 시험편에 대하여 모재의 곡률에 따른 유한요소해석을 수행하고 열차폐 코팅에서 발생하는 내부 응력변화를 고찰하였다. 그 결과 탑코팅에 최저응력이 발생할 때의 곡률을 도출하였고 최저응력에서의 곡률과 차이가 커질수록 발생하는 응력이 커짐을 확인하였다.

축류 압축기 블레이드 손상시 터빈부품에 미치는 영향 (Effects of the Damaged Axial-flow Compressor Blade on the Gas Turbine Components)

  • 강명수;윤완노;김계연
    • 동력기계공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.53-58
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    • 2007
  • The ruptured blade which is rotating at high speed can damage severely the all stage compressor blades and the turbine components. If the shattered blades flow downstream inside the turbine parts, then the turbine blades and vanes can be damaged. The small parts of shattered blades which are flowed into the turbine parts pass through without any damages in the leading edge of the first stage stationary blades. Then they bump against the convex side of the leading edge of the first stage moving blades and the trailing edge of the first stage stationary blades repeatedly. The debris of shattered blades may plug the cooling holes in the turbine blades and vanes. The dent damage and the coating delamination could be also occurred by the debris of shattered blades flowed downstream inside the combustion liner and the transition piece. This paper analyzes the influence on the turbine components and the damage mechanism and characteristics in case of the damaged blade of the multiple-stage axial flow compressor.

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Shear-coating을 사용한 은 나노와이어 투명 전극 제조 및 특성 분석 (Preparation and characterization of silver nanowire transparent electrodes using shear-coating)

  • 조경수;홍기하;박준식;정중희
    • 한국표면공학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.182-189
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    • 2020
  • Indium tin oxide (ITO) used a transparent electrode of a photoelectric device has a low sheet resistance and a high transmittance. However, ITO is disadvantageous in that the process cost is expensive, and the process time is long. Silver nanowires (AgNWs) transparent electrodes are based on a low cost solution process. In addition, it has attracted attention as a next-generation transparent electrode material that replaces ITO because it has similar electrical and optical characteristic to ITO, it is noted as a. AgNW thin films are mainly produced by spin-coating. However, the spin-coating process has a disadvantage of high material loss. In this study, the material loss was reduced by using about 2~10 ㎕ of AgNW solution on a (25 × 25) ㎟ substrate using the shear-coating method. It was also possible to align AgNWs in the drag direction by dragging the meniscus of the solution. The electro-optical properties of the AgNW thin film were adjusted by changing the experimental parameters that the amount of AgNWs suspension, the gap between the substrate and the blade, and the coating speed. As a result, AgNW thin films with a transmittance of 90.7 % at a wavelength of 550 nm and a sheet resistance of 15 Ω/□ was deposited and exhibited similar properties to similar AgNW transparent electrodes studied by other researchers.

초음파 C-scan을 이용한 터빈 블레이드 열차폐코팅의 등온열화에 의한 박리 평가 기법 (Delamination Evaluation of Thermal Barrier Coating on Turbine Blade owing to Isothermal Degradation Using Ultrasonic C-scan Image)

  • 이호걸;김학준;송성진;석창성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.353-362
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    • 2016
  • 가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

터빈블레이드 형상 mock-up의 기하학적 배치조건에 따른 전자빔 물리기상증착법으로 제조된 7 wt% YSZ 열차폐 코팅의 코팅 균일성 (Deposition uniformity of 7 wt% YSZ as a thermal barrier coating with different configurational arrangement for turbine blade shape mock-up by electron beam physical vapor deposition)

  • 오윤석;채정민;류호림;한윤수;안종기;손명숙;김홍규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.308-316
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    • 2019
  • 전자빔 물리기상증착기술(EBPVD)은 주상형 성장거동과 같이 고온에서의 구조 안정성에 기여할 수 있는 특성으로 인해 터빈블레이드 등과 같은 항공기 엔진 고온부품의 열차폐 코팅(TBC) 제조기술로 개발되어 상용화된 기술이다. 전자빔 증착으로 열·기계적 특성이 상용화 가능한 수준에 만족하는 고품질 열차폐 코팅제조를 위해서는 성장거동, 균일두께형성 등과 같은 구조적 요소의 제어가 반드시 수반되어야 한다. 본 연구에서는 실품형상에 근사한 터빈 블레이드 mock-up에 대한 기하학적 코팅인자 조건에 따른 7YSZ(7 wt% 이트리아 안정화 지르코니아) 열차폐 코팅의 성장거동과 구조변화를 고찰하였으며, 전산모사 기법을 활용한 기하학적 코팅인자 조건에 따른 코팅성장거동 모델링을 수행하여 실제 코팅결과와 비교하였다.

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.

인코넬 합금의 절삭특성에 관한 연구 (A Study on the Cutting Characteristics of Inconel 690 alloy)

  • 황경충
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.315-319
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    • 1999
  • This paper has been considered on the cutting characteristics such as chip formation and surface roughness for Inconel 690 alloy with difficult-to-cut because of high toughness and strength. We have made efforts solving the problem to difficult-to-cut of Inconel by improvement of tool with TiN coating and the selection of optimum cutting condition. We used the CCD camera and the surface roughness tester to observe the chip formation and the state of machined surface by using the improved tool with diamond coating and various cutting condions. We have found that the chip formation showed the tooth shape of tooth blade and the surface roughness was very poor. but it can be better by selection of optimum cutting condition.

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