니켈이나 코발트 초강합금과 같은 기재에 MCrAlY 본드 코트로 알루미나 처리 및 사전 코팅하는 것이 일반적인 관행입니다. 본드 코트는 금속 기재와 세라믹 열 장벽 코팅(TBC) 간의 열 팽창 계수 차이로 인해 발생할 수 있는 잔류 응력을 수용하는 데 필요합니다.
열 장벽 코팅(TBC)는 매우 낮은 열 전도도로 특징지어지며, 열 흐름에 노출될 때 큰 온도 기울기를 견디는 코팅입니다. 가장 흔히 사용되는 TBC 재료는 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)로, 이 재료는 1150°C까지의 열 충격과 열 피로에 대한 내성을 나타냅니다. YSZ는 일반적으로 플라즈마 분사 및 전자선 물리증착(EBPVD) 공정을 통해 적층됩니다. 또한, YSZ는 HVOF 분사를 통해 날날 끝 마모 방지와 같은 응용에도 적용될 수 있습니다.
열 장벽 코팅(TBC)는 가스 터빈 및 항공 엔진 부품과 같은 고온에서 운전되는 부품의 절연 기능을 중요하게 합니다. 전형적인 예로는 터빈 날개, 연소기 캔, 덕트 및 노즐 가이드 베인이 있습니다. TBC는 가스 터빈의 운전 온도 증가를 가능하게 했습니다.
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YbGd-YSZ (이터븀-가돌리늄 공동 도핑 이트리아 안정화 지르코니아) 는 극한 환경을 위해 설계된 고성능 세라믹 소재로, 항공엔진 및 가스 터빈 의 열차단 코팅(TBC) 과 환경차단 코팅(EBC) 에 이상적입니다.
- 초저열전도율: 기존 YSZ 대비 뛰어난 단열 성능으로 엔진 수명 연장.
- 산화 저항성: 고온 수증기 환경에서도 안정적, 차세대 EBC 핵심 소재.
- 열충격 내성: 급격한 온도 변화에도 코팅 박리 최소화.
- 다중 소재 접합: 세라믹-금속 접합 시 완충층 역할로 열응력 감소.
적용 분야: 터빈 블레이드, 연소실, SOFC 전해질.
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