알루미나에 YSZ가 나노코팅된 층상형 시스템의 인덴테이션 특성평가 (Indentation of YSZ/Al2O3 Layered Systems Prepared by Nano-Coating)

서지정보

· 발행기관 : 한국세라믹학회
· 수록지 정보 : 한국세라믹학회지 / 42권 / 1호 / 43 ~ 49페이지
· 저자명 : 이기성, 김태우, 김철, 한인섭, 우상국, 신태호, 김상겸

초록

전자 빔 물리적 증착법 (Electron Beam Physical Vapor Deposition, EB-PVD)으로 알루미나 상용기판 위에 나노 크기의 YSZ입자를 포함하고 있는 층을 코팅하여 층상형 시스템을 제조하였으며, 이 때 기판층의 온도를 600, 700, 800oC로 변화시켜 증착되는 YSZ 층이 서로 다른 미세구조가 형성되도록 제어하여, 코팅층 미세구조의 변화에 따른 인덴테이션 거동을 고찰하였다. 인덴테이션 거동으로는 비커스 인덴테이션과 헤르찌안 인덴테이션으로 피라미드형 압자 혹은 초경 구를 압입하였으며 압입 하중 및 코팅층 구조에 따른 경도와 인덴테이션 응력-변형률 곡선을 구하였고, 미세구조와 하중의 증가에 따른 손상 및 파괴거동을 고찰하였다. 기판층의 온도가 향상됨에 따라 증착된 입자의 크기가 보다 증가하고 각진 입자가 형성됨을 알 수 있었고, 서로 다른 미세구조가 인덴테이션 거동에 영향을 주어, 800oC에서 증착된 YSZ/Al2O3 구조가 상대적으로 우수한 특성을 나타내었다.

영어초록

YSZ layer containing nano-sized particles has been deposited on the commercial Al2O3 substrate by Electron Beam Physical Vapor Deposition. The role of coating microstructures of YSZ to indentation damage is studied. The different coating microstructures are prepared by varying the substrate temperatures from 600oC to 800oC during the deposition. Microhardness test and Hertzian indentation are conducted on the YSZ/Al2O3 layered systems. The damage and failure behaviors have been investigated according to the effect of microstructures and indentation loads. With increasing the substrate temperature during EB-PVD, the overall grain sizes are coarser and more faceted, which microstructure ultimately influences on the indentation behavior, thus, YSZ/Al2O3 layered system prepared at the substrate temperature of 800oC shows relatively higher damage tolerance.

참고자료

· 없음