학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2011년 가을 (10/27 ~ 10/29, 신라대학교) |
권호 | 17권 2호 |
발표분야 | E. Structural Materials and Processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
제목 | 수소 환원과 실리콘나이징 처리를 통한 MoSi2 코팅층 제작 (Fabrication of molybdenum disilicide coating layer by hydrogen reduction and siliconizing process) |
초록 | 엔진 산업의 급속한 발전과 우주 항공 및 원자력 산업의 기술적 진보에 따라 고온 기계적 특성, 부식저항성 및 고온 산화특성이 뛰어난 재료가 요구되고 있다. 그 중 MoSi2는 6.31 g/cm3의 밀도와 약 2030oC의 높은 융점을 가지며, 높은 전기전도도와 열전도율을 가질 뿐만 아니라 우수한 고온 내산화 특성 및 부식저항성을 가지고 있다. 또한 고온에서의 높은 전기 전도도로 인해 반도체 장비를 비롯한 전자재료에서의 그 응용이 고려되고 있다. 기존의 MoSi2코팅 방법으로는 Plasma spraying, Eletro-thermal explosion ultra-high speed spraying(EEUSS), Metal organic precursor chemical vapor deposition(MOCVD) 등이 알려져 있으며, 이러한 증착 방법들은 대면 증착, 공정의 간소화, 비용의 절감, 환경친화적인 공정으로의 개선이 요구되고 있다. 이러한 공정 개선의 요구에 따라 본 연구에서는 고가의 진공장비가 필요하지 않은 새로운 방법의 MoSi2코팅층 제조를 위해 MoO3(OH2)화학증기수송을 이용하여 몰리브덴 코팅층을 증착 하였으며, Si확산침투처리를 통하여 Si을 증착 및 확산에 의한 MoSi2 코팅층을 제조하였다. 화학증기수송은 MoO3분말을 수소 분위기에서 750oC 에서 1시간부터 3시간까지의 유지시간 별로 수행하였으며, Si확산침투처리는 몰리브덴 코팅층 위에 Si : Al2O3 : NH4Cl = 5 : 92 : 3 (wt.%) 비율의 혼합분말을 사용하여 아르곤 분위기에서 900oC에서 30분부터 90분까지의 유지시간 별로 수행하여 균일한 두께의 MoSi2 코팅층을 제조하였다. 감사의 글 이 연구는 2011년도 교육과학기술부 “미래형원자로시스템사업”에 의하여 연구되었으며, 이에 감사 드립니다. |
저자 | 전인목1, 김진우1, 박지연2, 김영도1 |
소속 | 1한양대, 2한국원자력(연) |
키워드 | MoSi2 coating layer; Chemical vapor transport; Si-pack cementation; siliconizing |