Korean Journal of Materials Research (한국재료학회지)

Materials Research Society of Korea (한국재료학회)
권호 표지

Effects of Spraying Conditions on the Porosity and Hardness of Plasma Sprayed MgO Stabilized Zirconic Thermal Barrier Coatings

Plasma 용사된 MgO 안정화 지르코니아 단열피복의 기공도와 경도에 미치는 용사조건의 영향

  • Park, Yeong-Gyu (Technical Coordinators Office, Korea Electric Power Corporation) ;
  • Choe, Guk-Seon (Dept. of Metallurgical Engineering, Yonsei University) ;
  • Lee, Dong-Hui (Dept. of Metallurgical Engineering, Yonsei University)
  • 박영규 (한국전력공사 정비기획실) ;
  • 최국선 (연세대학교 금속공학과) ;
  • 이동희 (연세대학교 금속공학과)
  • Published : 1992.04.01
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Abstract

The size, morphology and distribution of pores which affect on the physical properties of thermal barrier coatings were investigated to find the relationship with spraying parameters. The plasma-sprayed zirconia coatings contained numerous micropores as well as macropores which were appeared as spherical and irregular pores, and cracks. The pore formation process and its characteristics were varied with spraying distance. Porosity itself was varied with spraying parameters such as spray gun current, gas flow rate and the gas used(Ar or $N_2). The Porosity of coatings was ranged from 10 to 18% with the variation of spraying conditions. The relative hardness measured by the scratch test, showed strong dependence on the porosity of coatings rather than spraying parameters.

Plasma 용사된 단열피복에 내재하는 기공의 크기, 형상 및 분포는 피복층 자체의 물성에 지대한 영향을 미치므로 이를 용사변수에 따라 조사하였다. MgO 안정화 지르코니아 피복시 도입되는 기공은 미세기공 외에 각각 생성기구가 다른 조대한 기공 즉 구형과 불규칙한 기공, 그리고 crack으로 구성되었다. 용사거리에 따라 기공의 생성과정과 특성이 변하였으며 Plasma 전류 및 가스 유량의 증가에 의해서 기공도는 감소하는 경향을 보였다. Plasma 가스가 $N_2$인 경우가 Ar보다 더 높은기공도를 보였고 전체적으로 단열피복의 기공도는 10~18%였다. Scratch test로 측정된 단열피복층의 상대적인 경도는 기공도와 높은 상관관계를 보였다.

Keywords