JFCC는 열전도율이 낮아 고온안정성이 우수한 열 차폐 코팅재료를 개발했다고 발표했다. 전자빔 물리기상성장(EB·PVD)장치에 의해 YSZ에 희토류 산화물을 첨가한 세라믹스막을 합성. 이 막은 막대모양 결정구조로 되어 있는데 하나 하나의 막대모양 결정이 우모구조로 되어 있다. 열전도율은 1300℃이상에서 1W/(m·K)로 막대모양 결정구조 세라믹스에서는 최저값이라고 한다.
이 장치는 150KW의 고출력 전자총으로 전자빔을 발사, 진공 속에서 코팅재료가 되는 세라믹스 인고트에 조사한다. 인고트는 약 3000℃의 고온에서 국소적으로 용해되어, 원자, 분자, 클러스터 상태의 나노사이즈 초미립자로서 증발, 기재에 퇴적하는 구조. 1 시간당 0.5㎜로 고속코팅이 가능하여 출력에 의해 증발한 입자의 크기를 수 십 ㎛에서 제어할 수 있다. 낮은 열전도율은 막대모양 결정구조와 우모상 구조의 나노레벨로 된 2중 구조에 의한다고 한다. 특히 우모상 구조는 나노포아나 나노입자를 포함하고 있고, 2중 구조에 의한 공극률은 20~30%. 한편 막대모양 구조가 내박리성, 고온안정성으로 이어진다.
이들 특성으로 발전용 가스터빈, 항공기 엔진용 등 열차폐 코팅재에 대한 응용이 기대된다. (CJ)
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