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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박준식
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구에서는 Mo-Si-B 합금의 산화특성에 미치는 확산코팅의 영향을 알아보기 위하여 코팅 전후의 Mo-Si-B 합금의 조성별 및 온도별 산화특성을 비교평가하였다.
코팅을 하지 않은 Mo-Si-B 합금을 산화한 경우에는 800℃ 및 1100 ℃에서 산화시 각각 무게 감소율이 800℃에서 25시간 동안 산화시에는 Mo의 함량이 가장 높은 합금의 경우에 가장 높은 무게감소율을 나타내었다. 또한, 1100℃에서도 유사한 경향을 나타내었다. 이는 Mo 고유의 낮은 내산화성에 기인된 것으로 사료된다. 중량 변화율은 3상합금 (Mo+Mo3Si+Mo5Si3)이 2상 합금 (Mo+Mo5Si3)에 비하여 적었다. 800℃에서 산화시 B2O3와 SiO2 및 MoO3상이 관찰이 되었고, 1100℃에서는 산화물 층의 순서는 borosilicate / MoO2 / oxides / substrate 순으로 확인되었다.
Pack cementation 법은 코팅제, 활성제 및 소결방지제를 이용하여 열처리에 의하여 코팅을 하는 방법이다. 이 코팅법의 장점은 코팅층과 모재의 높은 강도를 얻을 수 있으며, 복잡한 형상의 모재를 코팅할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Pack cementation 확산법을 이용하여 Mo-Si-B 합금에 Si 코팅을 수행하였다. Si 분말을 이용하여 코팅한 경우 코팅층은 모재의 최외각에 MoSi2 층이 형성이 되었으며, 코팅층의 두께는 온도 및 가열시간을 증가시킬 수록 증가되었다. 코팅층의 두께를 분석한 결과, 코팅층은 확산거동을 하는 것으로 나타났다. 아울러, 코팅된 시험편을 산화시킨 결과, 표면에는 비정질 SiO2층이 형성되었음을 알 수 있었다. 아울러, 코팅된 시험편의 경우에는 초기의 무게를 거의 유지할 정도로 높은 내산화성을 나타내었다.
본 연구의 결과로부터, 우수한 고온특성을 가지는 Mo-Si-B 합금을 확산코팅법을 이용하여 코팅을 수행할 경우 실제 부품의 적용이 가능할 것으로 사료되며, 코팅된 제품은 우수한 내산화성을 나타내며 우수한 물성을 내재한 제품이 될 수 있다는 가능성을 제시하였다.
코팅을 하지 않은 Mo-Si-B 합금을 산화한 경우에는 800℃ 및 1100 ℃에서 산화시 각각 무게 감소율이 800℃에서 25시간 동안 산화시에는 Mo의 함량이 가장 높은 합금의 경우에 가장 높은 무게감소율을 나타내었다. 또한, 1100℃에서도 유사한 경향을 나타내었다. 이는 Mo 고유의 낮은 내산화성에 기인된 것으로 사료된다. 중량 변화율은 3상합금 (Mo+Mo3Si+Mo5Si3)이 2상 합금 (Mo+Mo5Si3)에 비하여 적었다. 800℃에서 산화시 B2O3와 SiO2 및 MoO3상이 관찰이 되었고, 1100℃에서는 산화물 층의 순서는 borosilicate / MoO2 / oxides / substrate 순으로 확인되었다.
Pack cementation 법은 코팅제, 활성제 및 소결방지제를 이용하여 열처리에 의하여 코팅을 하는 방법이다. 이 코팅법의 장점은 코팅층과 모재의 높은 강도를 얻을 수 있으며, 복잡한 형상의 모재를 코팅할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Pack cementation 확산법을 이용하여 Mo-Si-B 합금에 Si 코팅을 수행하였다. Si 분말을 이용하여 코팅한 경우 코팅층은 모재의 최외각에 MoSi2 층이 형성이 되었으며, 코팅층의 두께는 온도 및 가열시간을 증가시킬 수록 증가되었다. 코팅층의 두께를 분석한 결과, 코팅층은 확산거동을 하는 것으로 나타났다. 아울러, 코팅된 시험편을 산화시킨 결과, 표면에는 비정질 SiO2층이 형성되었음을 알 수 있었다. 아울러, 코팅된 시험편의 경우에는 초기의 무게를 거의 유지할 정도로 높은 내산화성을 나타내었다.
본 연구의 결과로부터, 우수한 고온특성을 가지는 Mo-Si-B 합금을 확산코팅법을 이용하여 코팅을 수행할 경우 실제 부품의 적용이 가능할 것으로 사료되며, 코팅된 제품은 우수한 내산화성을 나타내며 우수한 물성을 내재한 제품이 될 수 있다는 가능성을 제시하였다.
목차
목 차표 목 차 = ⅲ그림목차 = ⅳ국문요약 = ⅵⅠ. 서 론 = 01Ⅱ. 이론적 배경 = 041. Mo-Si-B 합금의 특성 = 042. 확산코팅 = 07Ⅲ. 실험 방법 = 091. Materials = 092. 산화 조건 = 123. 확산 코팅 조건 = 134. 분석 방법 = 15Ⅳ. 결과 및 고찰 = 161. 합금의 상태 = 162. 합금의 산화 = 183. No.2, No.6 시편의 Si확산코팅 = 334. 확산 코팅 된 Mo-Si- B 합금의 산화 = 51Ⅴ. 결 론 = 57참 고 문 헌 = 58ABSTRACT = 63경 력 사 항 = 65
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