플라즈마 스프레이를 이용한 세라믹 코팅층의 부식특성에 관한 연구 = A Study on The Corrosion Characteristic of The Plasma Sprayed Ceramic Coating Layers

국문 초록 (Abstract)

여러 산업체에선 한계된 금속의 성질을 필요한 용도에 맞게 합금원소를 첨가하므로써 개선해 왔으나, 이는 제한된 범위를 가지고 있으며, 그 효과가 작다. 최근에는 금속표면에 피막을 입혀 효율적으로 제품을 개선하여 생산하고 있다. 피막을 입히는 기술로는 용사법을 비롯하여 CVD, PVD, 양극산화법, 전기 및 화학도금등 그 종류는 다양하다. 금속위에 표면처리를 하여 세라믹피막을 얻으므로써 단열피복, 내마모성, 내식성, 내열성, 열전도 차폐등 물리적, 기계적 성질을 개선하고 있다. 이번 연구에서는 표면에 세라믹 보호 피막을 생성하는 process로 plasma spray법을 이용하여 Titanium 모재위에 Cr₂O₃-TiO₂, Al₂O₃-TiO₂,그리고 NiCoCrAlYO₂의 ４종류의 세라믹 powder로 용사층을 형성, 물리적 특성을 분석하였고, 또한 bond coating 재료로는 NiCoCrAlYO₂분말을 사용하여 bond coating을 형성시키기 전과 후의 물성을 비교하였다. 특히 세라믹 피막의 기공도시험, 표면거칠기시험등을 통하여 피막의 내식성향상에 어떠한 영향을 주는지 XRD, SEM, 전기화학적 분극시험을 통해 중점적으로 연구하였다.
연구 결과 Al₂O₃-TiO₂피막층과 NiCoCrAlYO₂(bond coating layer)＋Al₂O₃-TiO₂피막층이 우수한 내식성을 나타내며, 대체적으로 bond coating layer가 존재하지 않는 피막의 기공도와 표면거칠기의 평균값이 낮게 나오며, 내식성 역시 우수한 것으로 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The ceramic material coating is used to protecting the underground pipe, ship, and water tank from corrosion environment. Recently, an advanced nation has made a lot of study to develop the semi-permanent insoluble cell using ceramic coating on valve metal(substrate). Therefore in this study the plasma spray method was used to make the protection coating. The ceramic materials for coatings were Cr₂O₃-TiO₂, Al₂O₃-TiO₂and the bond coating materials for bond strength was NiCoCrAlYO₂. As a results, the Al₂O₃-TiO₂ coating without bond coating(NiCoCrAlYO₂) represent the excellent anticorrosion property against corrosion environment.