1. 서 론

최근 반도체 공정 효율 향상 및 대면적 부품 생산을 위 한 Si 웨이퍼 및 flat-panel-display의 크기 증가가 요구되 고 있으며 이에 따른 생산 장비의 크기 또한 대형화되고 있다. Si 웨이퍼 및 LCD 소자를 대형으로 균일하게 제작 하기 위해서 플라즈마 전력을 증가시켜야 한다. 하지만 고 출력 플라즈마가 내부 벽면을 고속으로 침식시킬 수 있으 며 이는 부품의 오염도 증가, 불량률 향상에 따른 공정 효 율을 감소시킬 수 있어 중요한 문제로 인식되고 있다. 일 반적으로 플라즈마 장비의 내부 벽면은 기존의 Al₂O₃를 사용하고 있으나 이 소재보다 Ar/CF₄/O₂ 플라즈마 침식 저항성이 더 우수한 부품이 필요한 실정이다. 이에 상대적 으로 더욱 우수한 특성을 나타내는 것으로 알려지고 있는 Y₂O₃를 챔버 내부 벽면에 코팅하여 부품으로 적용하고자 시도되고 있다[1].

Y₂O₃는 일반적으로 thermal barrier coating(TBC)로 적용 되고 있으며 대표적인 코팅 공정은 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)[2], 물리 기상 증착(physical vapor deposition, PVD)[3], 서스펜션 플라즈마 용사(suspension plasma spray, SPS)[4], 에어로졸 데포지션(aerosol deposition, AD)[5] 등이 있다. 상기 코팅 공정들 중에서, CVD나 PVD는 균일하고 높은 밀도의 코팅층을 형성할 수 있다. 하지만 플라즈마 침식 저항성을 가지는 부품은 두꺼운 코 팅층으로 제조되어야 함에 따라 CVD 및 PVD를 이용하 여 제조하는 데에는 한계가 있으며, 이와 함께 높은 공정 비용이 들기 때문에 상기 부품 생산에는 이 공정들이 거 의 적용되지 않고 있다. 액체 형태의 서스펜션을 사용하는 용사 코팅 공정 중 하나인 SPS 공정은 산업체에서 선택하 기에는 슬러리 취급, 환경 안전, 증착 속도, 공정 효율성, 코팅 성능, 자격 사양 및 공정 가능성에서 우려를 야기한 다[6]. 한편 AD 공정은 공급되는 분말 대비 증착율이 매 우 낮아 분말의 손실이 매우 크며, 분말의 재사용이 어렵 기 때문에 고가의 Y₂O₃ 코팅에 이용되기에 적합하지 않다 는 단점이 있다. 이와 같이 다른 공정의 단점을 극복하고 효율적인 부품의 생산을 위해 플라즈마 스프레이 용사 (atmospheric plasma spray, APS) 코팅 공정이 관심을 받고 있다. APS는 장비 크기의 제한이 없고, 상대적으로 수 백 μm의 두꺼운 코팅을 만들기 위해 저비용이 소요되어 기 술적 및 상업적으로 이점이 있는 것으로 알려지고 있다 [7]. 이에 APS 공정이 두꺼운 Y₂O₃ 코팅에 주요하게 사용 될 수 있다[8-10].

Mechnich 등은 Al₂O₃/Al₂O₃ 세라믹 복합재를 대체하는 TBC를 제조하기 위하여 APS 공정을 이용해 Y₂O₃를 코팅 한 바 있다[11]. APS Y₂O₃ 코팅층은 최대 1400°C에서 등 온 어닐링 시 우수한 접착력을 보였다. 또한 1200°C에서 수행된 순환 테스트에서도 우수한 내구성을 나타냈다. Gourlaouen 등은 Y₂O₃분말과 APS 공정을 이용해서 코팅 층을 제조하고 상 및 특성 분석을 수행하였다[12]. 해당 연구 결과에 따르면 APS로 제조된 코팅층에서 안정한 cubic상과 함께 소량의 준안정 monoclinic 상이 형성된다 고 보고하였다. 한편 monoclinic 상으로의 상변태는 팽창 현상을 야기할 수 있어 기계적 특성에 악영향을 미친다고 제시하였다. 즉 코팅층에 monoclinic 상이 존재하는 것은 코팅층의 응용에 불리하며, APS 공정 중에 이 상이 형성 되는 것을 방지해야 할 필요가 있다. 이에 초기 분말에 ZrO₂를 첨가하여 cub ic 상의 안정화를 시도된 바 있다. 그 러나 ZrO₂를 첨가하는 방법은 출발 원료를 제조하는 방법 이 복잡하다는 한계점이 존재한다.

현재까지 수행된 대다수의 연구는 분사 각도(spray angle) 조건을 90°로 수행되었으며 이는 최적의 코팅층 품 질을 가질 수 있다고 알려져 있기 때문이다[13]. 그러나 실제 산업에서는 부품의 형태와 코팅 공정 장비의 한계에 의하여 스프레이 각도를 90°로 항상 고정하여 제조할 수 없다는 문제점이 있다. 이에 따라 대부분의 실제 코팅 공 정에서는 90°가 아닌 off-angle 조건에서 수행될 수 있기 때문에 off-angle spraying에 따른 코팅층의 미세조직 및 특성 변화에 대한 연구가 필요한 실정이다.

본 연구에서는 atmospheric plasma spray 공정 중 스프 레이 각도 변수를 제어하여 Y₂O₃ 코팅층을 제조하였다. 또한 제조된 코팅층의 미세조직, 표면 특성 및 기계적 특 성을 분석했다. 그리고 코팅층의 특성에 분사 각도가 미치 는 영향과 향상 방안에 대해서도 함께 토의하였다.

2. 실험 방법

본 연구에서 사용된 분말의 형상을 Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM, S-4300SE, Hitachi) 으로 관찰했으며 평균 입도와 분포를 확인하기 위해 입도 분석기(Mastersizer 3000, Malvern PANalytical)를 사용하 였다. 분말의 구성상을 분석하기 위해 X-Ray diffraction (XRD, X'Pert Pro MRD) 분석을 수행하였으며, 이 때 Cu Kα, scan step size: 0.05°, scan rate: 1°/min 조건을 사용하 였다.

APS를 이용한 Y₂O₃ 코팅층 제조 공정 조건은 분말 공 급 속도 17 g/min로 power는 25.6 kW로 설정하였다. Spray gun(SG-100, Praxair)과 기판과의 거리는 120mm였으며 pitch는 2 mm로 제어했다. 플라즈마 가스는 Ar (99.9%)를 사용하였고 2차 가스로 N₂(99.9%)를 이용하였다. 또한 그 림 1에 제시한 개략도와 같이 용사 각도를 90°로 설정한 시편을 A, 85°로 설정한 시편을 B, 80°로 설정한 시편을 C로 명명하였다.

Fig. 1

Schematic diagram illustrating the process parameter of spray angle (90°, 85°, 80°).

코팅층의 단면 및 표면을 관찰하기 위해 FE-SEM을 사 용하였다. 여기에서 코팅층 파단면 관찰을 위하여 모재 영 역을 코팅층/모재 계면까지 정밀 절단기로 절단했다. 이 후, 인장 응력을 가하여 코팅층을 파단시켰으며 파단된 면 을 관찰했다. APS Y₂O₃ 코팅층의 단면 미세조직을 분석 하기 위해 SiC 페이퍼를 이용해 #4000까지 그라인딩한 뒤 1 μm diamond paste를 이용해 연마를 수행하였다. 또한 광 학 현미경을 이용해 200배율로 조직을 관찰한 후 10장의 이미지를 사용해 이미지 분석 프로그램(image-pro plus v. 4.5.0.29)으로 기공도를 측정했다. 코팅층의 상 분석은 XRD를 이용했으며 시험 조건은 분말과 동일하게 진행하 였다. 코팅층들의 표면 조도는 표면 조도 측정기(SJ-310, Mitutoyo)를 이용하여 분석하였다. 또한 제조된 코팅층의 경도를 측정하기 위해 micro Vickers hardness tester(HM- 200, Mitutoyo)를 이용하였다. 이 때 경도는 300 g의 하중 으로 10초간 유지해 10번씩 측정하였고 평균 값을 사용하 였다.

3. 결과 및 고찰

본 연구에서 사용한 Y₂O₃ 분말들의 형상을 그림 2 (a) 에 나타냈다. 분말은 구형으로 관찰되었으며 일부 분말에 서 satellites가 함께 관찰되었다. 분말의 단면을 관찰한 결 과 (그림 2 ( b )), 일부 기공이 함께 확인되었다. 그림 2 (c) 에 나타낸 것과 관련하여 평균 입도(average powder particle size)는 38.93 μm로 측정되었으며, 14.5~75.9 μm의 입도 크기 분포(powder particle size distribution)를 나타냈 다. 분말의 XRD 상 분석 결과를 그림 2 (d)에 나타냈으며, 그 결과에서 초기 분말들은 cubic 구조를 갖는 Y₂O₃ 상으 로 구성되었음을 확인할 수 있었다(JCPDS: 00-041-1105).

Fig. 2

(a) Powder image, (b) powder cross section image, (c) powder size distribution graph and (d) X-ray diffraction analysis result of powders.

서로 다른 분사 각도들을 사용하여 만들어진 코팅 샘플 들의 이미지들을 그림 3에 나타냈다. 먼저 그림들에서 spallation 현상 없이 코팅층이 균일하게 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 코팅 샘플을 제조한 후, 코팅층의 상을 분 석하기 위해 XRD 분석을 이용했으며 이를 그림 4에 나타 냈다. 이 XRD 분석 결과에서 코팅층들은 모두 초기 분말 과 같은 c ub ic 상을 나타내고 있었다. Sabiruddin 등은 APS 공정 중 코팅 feedstock은 6,000°C~11,000°C의 초고온 에 노출되기 때문에 상 변화가 발생할 수 있다고 제시하였 다[14]. Y₂O₃는 안정된 c ub ic상과 준안정상인 monoclinic 상이 존재할 수 있는데, 용융 상태의 Y₂O₃가 급냉되면서 준안정상이 형성될 수 있다[15, 16]. 그러나 본 연구에서 는 monoclinic 상이 분석되지 않았으며 이에 따른 코팅층 의 기계적 특성 저하는 미미할 것으로 예측되었다.

Fig. 3

Image of coating samples manufactured by APS with different spray angles.

Fig. 4

X-ray diffraction analysis results of APS coating samples with different spray angles.

그림 5에 A, B, C 세 조건의 코팅 샘플들의 표면 이미 지들을 나타냈다. 여기에서 충분히 용융되어 30-40 μm의 너비를 갖는 초기 분말 형상이 나타나지 않은 splats와 미 세한 크기의 미용융 분말들이 관찰되었다. 세 가지 코팅 조건들로 APS 공정을 수행한 시편들의 표면 조도 값들을 측정하였다. 그 결과, 중심선 평균 거칠기(R_a)들은 A(90°): 5.9 ± 0.3 μm, B(85°): 8.5 ± 1.1 μm, C(80°): 8.5 ± 0.4 μm로 나타났다. 즉 분사 각도가 감소함에 따라서 표면 거칠기가 증가했으며 B 조건과 C 조건의 표면 조도는 큰 차이를 나 타내지 않았다. A조건에서 미세한 미용융 분말들이 B조건 에 비해 많이 관찰된 것은 다음과 같이 이해될 수 있다. 스프레이 각도가 감소되면 분사된 입자가 입사된 각도의 반대 방향으로 튀어나갈 확률이 높아진다. 그러나 A 조건 은 입사각이 90°이기 때문에 튀어나간 입자는 여전히 plasma flume의 범위 안에 존재하기 때문에 코팅층 위에 위치하게 된다. 반면 입사각이 생기는 B와 C 조건에서는 반사되는 분말이 plasma flume의 영향을 받지 않는 영역 으로 튀어나갈 확률이 높아진다[17]. 관련하여 C 조건의 코팅층 표면에서 초기 분말의 형상이 그대로 관찰되었다 (그림 5 (c) 노란색 원). Tucker 등은 분사 각도에 따른 용 사 코팅층 형성 기구의 모식도를 제시한 바 있다[18]. 이 와 관련하여 입사각이 감소하게 되면 플라즈마 건과 기판 과의 거리가 멀어지기 때문에 용융된 액적이 더 쉽게 냉 각되어 분말의 형상이 유지될 수 있는 것으로 사료된다.

Fig. 5

APS coating sample surface images of (a) A condition (90°), (b) B condition (85°) and (c) C condition (80°).

코팅층 단면을 FE-SEM으로 관찰한 이미지를 그림 6에 제시하였다. 분사 각도를 다르게 한 A(90°), B(85°), 그리 고 C(80° ) 코팅층들의 두께들은 각각 203.7 ± 8.5 μm, 196.4 ± 9.6 μm, 208.8 ± 10.2 μm로 측정되었다. 분사 각도 에 따른 코팅층 두께는 큰 차이를 나타내지 않았다. 단면 을 관찰한 결과, A 조건 코팅층의 단면에서 가장 적은 기 공과 균열을 확인할 수 있었다. 이를 통해 B와 C 조건에 비해 90° 각도를 가지는 A 조건 코팅층은 가장 건전한 것 임을 알 수 있었다. 이미지 분석 프로그램을 이용해 각 조 건에 따른 기공도와 평균 기공 크기를 측정하였다. 이미지 분석 프로그램을 이용해 각 조건에 따른 기공도를 측정하 였으며 공정 조건에 따라 A: 3.9 ± 0.85%, B: 11.4 ± 2.3%, C: 12.7 ± 0.5%를 나타냈다. 평균 기공 크기 및 분포를 추 가적으로 분석했으며 그 결과, 제조 조건에 따라 A: 11.2 μm, B: 21.2 μm, C: 36.8 μm, 표준편차는 A: 18.9 μm, B: 43.69 μm, C: 97.6 μm로 측정되었다. 분사 각도가 증가함 에 따라 기공율은 1%의 차이를 나타냈지만 기공 크기의 차이는 더 크게 나타났다. 평균 기공 크기 및 분포의 증가 를 통해 코팅층의 물성 저하를 예측해 볼 수 있었다.

Fig. 6

FE-SEM observation results of cross-sectional APS coating layers of (a) A condition (90°), (b) B condition (85°) and (c) C condition (80°).

코팅층들의 단면들을 BSE(back scattered electron) 모드 로 관찰한 결과를 그림 7에 제시했다. 모든 코팅 조건에서 SE(secondary electron) 모드에서는 관찰되지 않았던 splat 의 경계들이 관찰되었다. 또한 APS 공정 중 생성될 수 있 는 산화물 띠(oxide stringer, splat의 경계에서 나타날 수 있는)는 희미하게 관찰되었다(그림 7 확대 이미지). 이러 한 산화물 띠는 금속 소재를 이용해 APS 공정을 수행할 경우 고온에서 용융된 분말들이 산화되어 생길 수 있으며, splat 사이의 결합력을 감소시킬 뿐만 아니라 고온에서 산 소의 확산 통로로 작용하기 때문에 코팅층 수명에 해로운 영향을 미치는 것으로 알려져 있다[19]. 그러나 본 연구에 서는 금속 분말이 아닌 Y₂O₃ 산화물 분말을 이용했기 때 문에 이러한 산화물 띠가 크게 발생하지 않는 것으로 이 해될 수 있다. 미세조직을 관찰한 결과, 대부분의 splat은 얇은 층이 겹쳐진 lamellar 형태를 가지고 있었다(그림 7 (b) 초록색 점선). 또한 lamellar 내부를 통과하는 intralamellar 균열(그림 7 (b ) 파란색 점선)은 거의 관찰되지 않 았으며 splat 경계(boundary)를 따라 다수의 균열들 및 기 공들이 관찰되었다. 특히 B, C 조건에서는 모재와 가까운 영역에서 splat 경계를 따라 조대한 inter-lamellar 균열들이 관찰되었다. 또한 구형이거나 불규칙한 모양의 기공 형상 을 바탕으로 생성된 조대한 기공들은 가스 기공 또는 용융 되지 않은 입자에서 비롯된 것으로 유추할 수 있었다[20]. 또한 빠른 입자 속도와 융점 이상의 온도는 조대한 기공 형성에 중요한 역할을 한다. Splat들 사이의 기공들은 splat과 splat의 젖음/접착 불량으로 발생한 것으로 사료된 다. 분사 각도가 감소하면 시편 표면에 분사된 입자가 튀 어나올 수 있는 확률이 높아져 제대로 분사되지 않은 영역 에서 기공이 생길 확률이 높아진다고 보고되고 있다[18]. 또한 조대한 기공이 형성된 다음, 기공의 윗 부분에 splat 이 지속적으로 적층되지만 pre-layer의 표면을 충분하게 채우지 못하면서 균열이 성장할 수 있고 결국 균열들이 합체되면서 코팅층을 통과하는 inter-lamellar crack을 형성 한 것으로 사료된다. 이와 함께 모재와 코팅층이 접하는 면에서는 박리 현상이 발생하지 않은 것을 통해 스프레이 각도에 관계없이 접합 특성은 양호한 것으로 판단할 수 있었다.

Fig. 7

High magnification SEM images (BSE mode) of APS coating layer (a) A condition (90°), (b) B condition (85°) and (c) C condition (80°).

그림 8에 의도적으로 코팅층을 파괴시켜 내부의 splat형 상을 확인하기 위해 관찰한 파단면의 이미지들을 제시하 였다. 앞선 그림 7의 BSE 이미지에서 희미하게 관찰되었 던 lamellar 구조를 갖는 splat을 보다 명확하게 확인할 수 있었다. Splat의 평균 두께는 A(90° ): 3.9 μm, B(85°): 3.7 μm, C(80°): 2.6 μm으로 측정되었다. 즉 스프레이 각도 가 줄어듦에 따라서 splat의 평균 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 코팅층 내부의 미세구조 차이는 분사 각도가 감소하면서 splat이 연신된 형태로 변하기 때문이 다[21]. 즉 입자 궤적이 법선(90° 입사 각도 조건)에서 접 선 방향으로 변경될 경우 용융된 액적이 적층과 응고를 거치면서 생성되는 splat의 형상도 변화할 수 있다. 또한 lamellar 내부에서 균열들을 다시 한번 확인할 수 있었다 (그림 8 초록색 화살표). 이러한 종류의 수직 균열은 lamellar 내부에만 존재하고 추가적인 균열로는 성장하지 않았다. Lamellar 층간에 나타나는 빈 공간은 단면 이미지 에서 관찰할 수 있었던 기공으로 추측된다. 가장 높은 기 공율을 나타냈던 C 조건(80°)에서 미세균열과 기공이 가 장 많이 관찰되었다. 또한 파단면의 lamellar 미세구조 내 에서 뚜렷한 columnar 구조(structure)를 확인할 수 있었다 (그림 7 빨간색 원). 이는 높은 냉각 속도로 액적의 냉 각이 일어나는 용사 코팅층 미세조직의 특징적인 구조 이다[22, 23].

Fig. 8

Fracture surface images of APS coating layers of (a) A condition (90°), (b) B condition (85°) and (c) C condition (80°).

코팅층의 기계적 특성을 평가하기 위해 마이크로 비커 스 경도 값을 측정했다. 그 결과, A(90°): 369.2 ± 22.3 HV, B(85°): 315.8 ± 31.4 HV, C(80°): 267.1 ± 45.1 HV로 측정 되었다. 즉 기공율이 증가함에 따라 경도가 낮아지는 경향 을 보였다. 그러나 기공율의 증가와 경도의 감소는 선형적 인 관계를 보이지는 않았다. Leigh 등은 NiAl 및 Cr₃C₂- NiCr 코팅층에서 분사 각도가 감소함에 따라 미세경도, 접 착강도, 그리고 계면 파괴 인성이 감소할 수 있다고 보고 하였다[24]. 관련하여 입자의 충격 모멘텀은 분사 각도가 감소함에 따라 함께 감소하며, lamellar 사이 또는 lamellar 와 기판 사이에 더 높은 분율의 기공과 약한 결합을 초래 할 수 있다[24]. 본 연구에서도 분사 각도가 감소함에 따 라 lamellar 간 결합력이 줄어들었을 것으로 예상되며 이 와 함께 높은 interlamellar 균열들이 경도의 감소를 야기 한 것으로 사료된다.

Hasui 등은 45°까지의 스프레이 각도로 변화됨에 따라 코팅층의 응집력 및 접착 인장 강도가 증가하는 결과를 제시했고 이에 코팅층의 품질 저하가 없는 것으로 제시했 다[25]. 그러나 본 연구에서는 코팅층에 형성되는 결함의 증가가 코팅층의 물성을 감소시키는 것으로 판단할 수 있 었다. 즉, 스프레이 각도를 5°씩 기울임에 따라 기공율의 증가가 커지고 조대한 균열이 더 쉽게 발생하는 것을 알 수 있었다. 스프레이 각도를 5°씩 기울임에 따라 기공율의 증가가 커지고 조대한 균열이 더 쉽게 발생하는 것을 알 수 있었다. 이는 입사각이 생김에 따라 splat 사이 또는 splat과 기판 사이에 약한 결합을 초래하기 때문으로 제시 되었다. 앞서 설명한 것과 같이 스프레이 각도가 감소함에 따라 분사 거리가 변화되면 최적 조건에서 벗어날 수 있 다. 이 현상으로 인해 입자의 충격 운동량이 감소해 lamellar 사이 또는 lamellar와 기판 사이의 결합력 감소를 야기할 수 있다[24]. 또한 Dallaire 등의 연구 결과에 따르 면 소재에 따라서도 접착 강도가 달라질 수 있다. 예시로 Ni-Cr-Al-Y, Ti/Al₂O₃, Nb, Nb/Al₂O₃와 같은 소재들은 90° 에서 45°로 입사각이 감소함에 따라 접착 강도가 감소했 지만 Al₂O₃, Ti와 같은 소재들은 접착강도가 증가하였다 [26]. 관련하여 Y₂O₃ 코팅층을 제조하는 공정 조건이 80° 이하의 분사 각도에서는 실제 부품으로 적용하기에 어려 운 품질의 코팅층이 형성되는 것으로 판단된다. 결과적으 로 곡률이 많은 부품에 코팅을 할 경우, 상기의 문제를 해 결하기 위해서는 플라즈마의 출력을 높여 분말이 비행동 안 용융되어 있는 시간을 늘려 lamellar 사이의 결합을 증 가시켜야 off-angle 조건에서도 사용가능한 코팅층을 제조 할 수 있을 것으로 생각된다.

4. 결 론

본 연구에서는 atmospheric plasma spray 공정을 이용해 제조된 Y₂O₃ 코팅층의 분사 각도(90°, 85°, 80°)에 따른 미 세조직과 기계적 특성 등을 조사하였으며 다음과 같은 결 론을 얻을 수 있었다.

• 1. Atmospheric plasma spray 코팅 공정을 이용하여 Y₂O₃ 코팅층들을 제조하였다. 제조된 코팅층들에서 준안정상인 monoclinic 상으로의 변태는 발생하지 않 았으며 초기 분말과 같은 c ub ic 상으로 구성되어 있 음을 확인하였다.

• 2. 코팅층들의 두께는 A(90°): 203.7 ± 8.5 μm, B(85°): 196.4 ± 9.6 μm, C(80°): 208.8 ± 10.2 μm으로 각각 나 타났다. 기공율은 A: 3.9 ± 0.85%, B: 11.4 ± 2.3%, C: 12.7 ± 0.5%으로 측정되어, 분사 각도가 감소함에 따 라 기공의 양이 증가했다. 또한 분사 각도가 감소함 에 따라 조대한 균열이 더 쉽게 생성됨을 확인할 수 있었다. 관련하여 조대한 기공이 형성된 다음, 주기적 인 열 노출에 의해 균열이 성장하고 결국 균열이 합 체되면서 코팅층을 통과하는 inter-lamellar crack이 형성됨을 제시하였다.

• 3. 코팅층들의 표면을 관찰한 결과, 잘 용융된 splats과 일 부 미세한 크기의 미용융 분말들이 관찰되었다. 또한 표면 조도 측정 결과 중심선 평균 거칠기(R_a)는 A(90°): 5.9 ± 0.3 μm, B(85°): 8.5 ± 1.1 μm, C(80°): 8.5 ± 0.4 μm 로 나타났다. C 조건의 기공율이 B 조건보다 높았음에 도 불구하고 표면 조도는 큰 차이를 나타내지 않았다.

• 4. 코팅층을 의도적으로 파괴시킨 파단면들을 관찰한 결 과, 분사 각도가 감소함에 따라 splat의 두께도 함께 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이는 입사각이 생 기면서 기판과 부딪히는 splat의 형태가 연신되기 때 문으로 설명될 수 있었다. 코팅 표면에서는 스프레이 각도가 가장 낮은 C 조건에서 초기 분말 형상과 비 슷한 미용융 분말들이 관찰되었다.

• 5. 마이크로 비커스 경도 측정 결과, A(90°): 369.2 ± 22.3 Hv, B(85°): 315.8 ± 31.4 Hv, C(80°): 267.1 ± 45.1 Hv로 측정되었다. 이는 스프레이 각도가 감소함에 따 라 lamellar 간 결합력이 줄어들어 경도가 감소하는 것에 기인한다.

Acknowledgements

감사의 글

본 연구는 산업통상자원부(KIAT)의 차세대 지능형 반도 체 기술 개발(20010610) 과제의 지원을 받아 연구되었으 며 이에 감사드립니다.

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Figure & Data

References

Citations

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• Investigation of contamination particles generation and surface chemical reactions on Al2O3, Y2O3, and YF3 coatings in F-based plasma
  Jongho So, Minjoong Kim, Hyuksung Kwon, Seonjeong Maeng, Eunmi Choi, Chin-Wook Chung, Ju-Young Yun
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• Cleaning Effect of Atmospheric-Plasma-Sprayed Y2O3 Coating Using Piranha Solution Based on Contamination Particle Measurement
  Hyuksung Kwon, Minjoong Kim, Jongho So, Seonjeong Maeng, Jae-Soo Shin, Ju-Young Yun
  Coatings.2023; 13(3): 653.     CrossRef
• The effect of powder particle size on the corrosion behavior of atmospheric plasma spray-Y2O3 coating: Unraveling the corrosion mechanism by fluorine-based plasma
  Minjoong Kim, Eunmi Choi, Dongjin Lee, Jungpil Seo, Tae-Sun Back, Jongho So, Ju-Young Yun, Song-Moon Suh
  Applied Surface Science.2022; 606: 154958.     CrossRef
• The Effect of Powder Particle Size on the Corrosion Behavior of Atmospheric Plasma Spray-Y2o3 Coating: Unraveling the Corrosion Mechanism by Fluorine-Based Plasma
  Minjoong Kim, Eunmi Choi, Dongjin Lee, Jungpil Seo, Tae Sun Back, Jongho So, Ju-Young Yun, Song-Moon Suh
  SSRN Electronic Journal .2022;[Epub]     CrossRef