KR101267199B1 - 세라믹스의 물성치 추정 방법 - Google Patents
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Abstract
고온 부재에 형성된 차열 코팅재 세라믹스층의 물성치, 특히 영률 및 열전도율을 단시간에 양호한 정밀도로 추정하는 방법을 제공한다. 세라믹스의 가열 시간과 가열 온도로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출하는 공정과, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터와, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도로부터, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 상기 세라믹스의 기공률을 취득하는 공정과, 상기 취득된 기공률과, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 기공률과 물성치의 상관도로부터, 상기 취득된 기공률에 대응하는 상기 세라믹스의 물성치를 취득하는 공정을 구비하는 세라믹스의 물성치 추정 방법.
Description
본 발명은, 세라믹스의 물성치 추정 방법, 차열(遮熱) 코팅재의 물성치 추정 방법, 차열 코팅재의 잔여 수명 추정 방법, 및 고온 부재의 잔여 수명 추정 방법, 및 물성치 취득 장치에 관한 것으로, 특히 고온 부재에 형성된 차열 코팅재 물성치 추정 방법에 관한 것이다.
발전용 가스 터빈 및 제트 엔진의 동익(動翼), 정익(靜翼), 연소기 등의 고온 환경하에서 사용되는 고온 부재는, 금속제의 모재를 고온으로부터 보호하기 위해서, 모재 표면에 차열 코팅재(Thermal Barrier Coating; TBC)가 실시되어 있다. 차열 코팅재는 모재상에 감압 플라즈마 용사 등으로 형성한 금속 접합층과, 금속 접합층상에 대기압 플라즈마 용사에 의해 형성된 세라믹스층으로 구성된다. 세라믹스층에는 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia; YSZ) 등의 희토류 안정화 지르코니아와 같은 재료가 사용된다.
터빈이나 제트 엔진 등의 기기 부품의 운전중에, 차열 코팅재의 세라믹스층에 균열이나 박리 등의 손상이 발생하면, 고온 부재의 금속제 모재 온도가 상승해서 기기 부품의 파손으로 이어진다. 따라서, 기기 부품의 운전전이나 운전중에, 차열 코팅재의 세라믹스층의 내구성이나 잔여 수명을 파악할 필요가 있다. 차열 코팅재의 내구성이나 수명을 파악하기 위해서, 고온 부재를 사용 온도 및 사용 시간으로 가열하면 좋지만, 시험 결과를 얻을 때까지 장시간을 필요로 하므로 현실적이지는 않다. 그 때문에, 라슨-밀러 파라미터(Larson-Miller parameter)를 사용하여, 단시간의 시험 결과로부터 장시간의 시험 결과를 외삽해서 구하는 것이 행해진다.
특허문헌 1에는, 세라믹스층의 내구성 평가나 잔여 수명 평가에 유용한 물성치로서, 세라믹스층의 온도를 추정하는 방법이 개시되어 있다. 즉, 세라믹스층과 동일한 조성의 공시재(供試材)를 이용하여 구해진 틈새형 결함(층상 결함)의 면적률과 라슨-밀러 파라미터값의 관계를 도시하는 특성도에, 실제 기기에서 소정 시간 사용했을 경우의 깊이방향 단면의 틈새형 결함의 면적률을 측정해서 얻은 값을 대입하여, 세라믹스층의 표면 온도를 추정하고 있다.
차열 코팅재의 세라믹스층은 내부에 다수의 층상 결함과 기공을 갖는다. 고온 부재가 고온 환경하에서 장시간 사용되면, 차열 코팅재의 소결이 진행되어, 내부의 층상 결함 및 기공이 작아진다. 층상 결함 및 기공의 변화에 대응하여, 세라믹스층의 영률이나 열전도율도 변화된다.
세라믹스층의 영률이나 열전도율은, 전술한 세라믹스층의 표면 온도와 마찬가지로, 세라믹스층의 내구성이나 잔여 수명에 영향을 주는 물성치이다. 그 때문에, 이들 물성치도 기기 부품의 운전전이나 운전중에 관리할 필요성이 있었다.
종래에는, 터빈 실제 기기의 운전 조건마다 시험편을 준비해서 영률 및 열전도율을 측정할 필요가 있어, 시험편 제작 및 물성치 측정에 막대한 비용과 시간을 필요로 하였다. 그 때문에, 터빈의 운전전 및 운전중에, 차열 코팅재의 세라믹스층의 물성치를 보다 간단하고 또한 신속한 방법에 의해 고정밀도로 추정하고, 더욱이는 차열 코팅재의 잔여 수명을 추정하는 방법이 필요하게 되었다.
본 발명은 고온 부재에 형성된 차열 코팅재의 세라믹스층의 물성치, 특히 영률 및 열전도율을 단시간에 양호한 정밀도로 추정하는 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 세라믹스의 가열 시간과 가열 온도로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출하는 공정과, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터와, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도로부터, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 상기 세라믹스의 기공률을 취득하는 공정과, 상기 취득된 기공률과, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 기공률과 물성치의 상관도로부터, 상기 취득된 기공률에 대응하는 상기 세라믹스의 물성치를 취득하는 공정을 구비하는 세라믹스의 물성치 추정 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 물성치 추정 대상인 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터, 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도, 및 기공률과 물성치의 상관도가 사전 작성된다. 물성치 추정 대상의 세라믹스가 가열된 시간과 온도로부터 라슨-밀러 파라미터가 산출된다. 산출된 라슨-밀러 파라미터와, 사전 작성된 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도로부터, 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 기공률이 취득된다. 취득된 기공률은 세라믹스의 기공률의 추정치가 된다. 그 후, 취득된 기공률과, 미리 작성된 기공률과 물성치의 상관도로부터, 취득된 기공률에 대응하는 물성치가 취득된다. 취득된 물성치는 세라믹스의 물성치의 추정치가 된다.
세라믹스의 가열 시간 및 가열 온도를 라슨-밀러 파라미터로 나타내는 것에 의해, 단시간의 시험 결과로부터 얻은 상관도를 장시간 가열했을 경우의 세라믹스의 물성치 추정에도 적용할 수 있다. 또한, 기공률과 물성치의 상관도를 이용하는 것에 의해, 취득되는 물성치의 정밀도가 높다. 따라서, 상기 상관도를 이용하면, 세라믹스의 물성치를 단시간에 고정밀도로 추정할 수 있다.
상기 발명에 있어서, 상기 물성치가 영률인 것이 바람직하다. 영률은 세라믹스 내부의 기공 및 층상 결함과 강한 상관 관계가 있다. 본 발명을 이용하면, 고온 장시간의 조건에서 가열 처리된 세라믹스의 영률을 단시간에 양호한 정밀도로 추정할 수 있다.
상기 발명에 있어서, 상기 물성치가 열전도율인 것이 바람직하다. 열전도율은 세라믹스 내부의 기공 및 층상 결함과 강한 상관 관계가 있다. 본 발명을 이용하면, 고온 장시간의 조건에서 가열 처리된 세라믹스의 열전도율을 단시간에 고정밀도로 추정할 수 있다.
본 발명은, 상기 세라믹스의 물성치 추정 방법을 이용하여, 고온 부재에 형성된 차열 코팅재의 세라믹스층의 영률 및 열전도율중 적어도 한쪽을 취득하는 차열 코팅재의 물성치 추정 방법을 제공한다.
예를 들면, 차열 코팅재의 세라믹스층 재료의 개발 단계에서 얻은 결과를 기초로 상기 상관도를 작성하여 두면, 실제 기기에 대하여도 상관도를 적용할 수 있다. 따라서, 실제 기기의 운전전이나 운전중에, 운전 조건으로부터 차열 코팅재의 세라믹스층의 물성치를 단시간에 추정할 수 있다. 또한, 세라믹스층의 영률 또는 열전도율을, 영률이나 열전도율과 매우 상관 관계가 강한 기공률의 상관도를 이용하여 구하기 때문에, 영률이나 열전도율을 고정밀도로 추정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 차열 코팅재의 물성치 취득에 요구되는 시간 및 비용을 대폭 삭감할 수 있는 동시에, 차열 코팅재의 물성치의 추정 정밀도를 향상할 수 있다.
본 발명은, 상기 차열 코팅재의 물성치 추정 방법을 이용하여 취득한 상기 세라믹스층의 영률 및 열전도율중 적어도 한쪽을 이용하여, 상기 차열 코팅재의 잔여 수명을 취득하는 차열 코팅재의 잔여 수명 추정 방법을 제공한다. 또한, 상기 차열 코팅재의 잔여 수명 추정 방법을 이용하여 취득한 상기 차열 코팅재의 잔여 수명으로부터, 상기 고온 부재의 잔여 수명을 추정하는 고온 부재의 잔여 수명 추정 방법을 제공한다.
상기 세라믹스의 물성치 추정 방법을 이용하면, 차열 코팅재의 세라믹스층의 영률이나 열전도율을 양호한 정밀도로 취득할 수 있다. 따라서, 취득된 차열 코팅재의 영률 및 열전도율중 적어도 한쪽을 이용하여 취득한 차열 코팅재의 잔여 수명, 및 차열 코팅재의 잔여 수명으로부터 취득한 고온 부재의 잔여 수명도 정밀도가 양호한 값이 된다. 이 때문에, 예를 들어 터빈에 있어서는, 터빈의 운전전이나 운전중에 본 발명을 이용하여 차열 코팅재 및 고온 부재의 잔여 수명을 추정하여 두면, 차열 코팅재가 손상되기 전에 고온 부재의 보수 점검을 행할 수 있다. 그 결과, 고온 부재의 파손에 의한 긴급 정지를 회피하여, 경제적 손실을 입는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은, 세라믹스의 가열 시간과 가열 온도로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출하는 라슨-밀러 파라미터 산출 수단과, 상기 산출 수단에서 산출된 라슨-밀러 파라미터와, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도로부터, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 상기 세라믹스의 기공률을 취득하는 기공률 취득 수단과, 상기 기공률 취득 수단에서 취득된 기공률과, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 기공률과 물성치의 상관도로부터, 상기 취득된 기공률에 대응하는 상기 세라믹스의 물성치를 취득하는 물성치 취득 수단을 구비하는 물성치 취득 장치를 제공한다.
상기 물성치 취득 장치를 이용하면, 고온 장시간의 조건에서 가열 처리되는 세라믹스의 물성치를 가열전에 신속하게 고정밀도로 취득하여, 추정하는 것이 가능해진다.
상기 발명에 있어서, 상기 물성치 취득 장치가, 상기 물성치 취득 수단에서 취득된 물성치를 이용하여, 차열 코팅재의 잔여 수명을 취득하는 잔여 수명 취득 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 차열 코팅재의 잔여 수명을 보다 단시간에 취득할 수 있다.
본 발명에 따르면, 세라믹스, 특히 차열 코팅재의 세라믹스층의 물성치를 양호한 정밀도로 단시간에 추정할 수 있다. 이에 의해, 물성치를 취득하는데 요구되는 비용 및 시간을 대폭 삭감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차열 코팅재의 잔여 수명 및 차열 코팅재를 구비한 고온 부재의 잔여 수명을 단시간에 고정밀도로 추정할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 터빈에 있어서는, 터빈의 운전전이나 운전중에 본 발명을 이용하여 차열 코팅재 및 고온 부재의 잔여 수명을 추정하여 두면, 차열 코팅재가 손상되기 전에 고온 부재의 보수 점검을 행할 수 있다. 그 결과, 고온 부재의 파손에 의한 긴급 정지를 회피하여, 경제적 손실을 입는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 (A) 가열전 및 (B) 가열후의 차열 코팅재 단면 마이크로 조직의 모식도,
도 2는 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도 A의 예,
도 3은 기공률과 영률의 상관도 B의 예,
도 4는 주사형 전자 현미경의 반사 전자상을 이용한 경우의 기공률과 열전도율의 상관도 C의 예,
도 5는 주사형 전자 현미경의 ２차 전자상을 이용한 경우의 기공률과 열전도율의 상관도 C의 예,
도 6은 광학 현미경을 이용한 경우의 기공률과 열전도율의 상관도 C의 예.
도 2는 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관도 A의 예,
도 3은 기공률과 영률의 상관도 B의 예,
도 4는 주사형 전자 현미경의 반사 전자상을 이용한 경우의 기공률과 열전도율의 상관도 C의 예,
도 5는 주사형 전자 현미경의 ２차 전자상을 이용한 경우의 기공률과 열전도율의 상관도 C의 예,
도 6은 광학 현미경을 이용한 경우의 기공률과 열전도율의 상관도 C의 예.
이하에, 본 발명에 따른 물성치 취득 장치 및 세라믹스의 물성치 추정 방법의 일 실시형태를 설명한다. 본 실시형태에서는, 세라믹스로서, 터빈의 고온 부재에 형성된 차열 코팅재의 세라믹스층을 예로 든다.
본 실시형태에 있어서, 물성치 취득 장치는 컴퓨터이다.
우선, 오퍼레이터는 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 상관 관계를 나타내는 그래프를 작성한다.
오퍼레이터는 터빈과 동일 재료의 금속 모재에 차열 코팅재의 세라믹스층과 동일 조성의 세라믹스 분말을 용사하여, 세라믹스 피막이 형성된 공시재를 복수개 제작한다. 오퍼레이터는 전기로를 이용하여, 공시재마다 가열 조건(가열 온도 및 가열 시간)을 변경하여, 공시재를 가열한다.
오퍼레이터는 가열전 및 가열후의 시험용 모재의 단면 마이크로 조직을 현미경을 이용하여 관찰한다. 상기 현미경으로서, 광학 현미경 또는 주사형 전자 현미경을 사용할 수 있다.
도 1은 (A) 가열전 및 (B) 가열후의 차열 코팅재 단면 마이크로 조직의 모식도이다. 가열전의 차열 코팅재의 단면 마이크로 조직에는, 도 1(A)와 같이, 기공(1)과 층상 결함(2)이 존재한다. 차열 코팅재가 고온으로 가열되면, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이 변화된다. 즉, 소결이 진행해서 기공(1) 및 층상 결함(2)이 작아지고, 개수도 감소한다.
오퍼레이터는 현미경 사진을 화상 처리해서 이치화상(二値化像)을 작성한다. 작성된 이치화상에 있어서의 기공 및 층상의 결함을 검출한다. 검출된 기공과 층상 결함의 면적을 측정하여, 기공률 및 층상 결함의 면적률을 산출한다. 산출된 면적률은 공시재의 기공률이 된다.
오퍼레이터는 공시재의 가열 온도 및 가열 시간으로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출한다. 라슨-밀러 파라미터(LMP)는 수학식 1로 표현된다.
[수학식 1] LMP = T(20+logt)/1000
여기에서, T는 가열 온도, t는 가열 시간이다.
또한, 상기 공시재의 라슨-밀러 파라미터는 물성치 취득 장치가 산출해도 좋다. 이 경우, 오퍼레이터는 물성치 취득 장치에 공시재의 가열 온도 및 가열 시간을 입력한다. 물성치 취득 장치는, 라슨-밀러 파라미터 산출 수단에 있어서, 입력된 가열 시간 및 가열 온도로부터 수학식 1에 의해 공시재의 라슨-밀러 파라미터를 산출한다.
오퍼레이터는 산출된 각 공시재의 라슨-밀러 파라미터와, 각 공시재의 기공률의 상관 관계를 나타내는 그래프(이하, 상관도 A라고 칭함)를 작성한다.
도 2는 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ) 피막 및 SmYbZr2O7 피막을 형성한 공시재의 상관도 A의 예이다. 도 2에 있어서, 가로축은 라슨-밀러 파라미터, 세로축은 기공률이다. 기공률은 주사형 전자 현미경 관찰에 의한 반사 전자상(BSE)으로부터 얻었다. 도 2에 도시하는 바와 같이, YSZ와 SmYbZr2O7에서 라슨-밀러 파라미터와 기공률의 관계가 상이하다. 따라서, 오퍼레이터는 재료마다 상관도 A를 작성한다.
오퍼레이터는 작성된 상관도 A를 물성치 취득 장치에 입력한다. 물성치 취득 장치는 입력된 상관도 A를 컴퓨터의 메모리에 저장한다.
다음에, 오퍼레이터는 기공률과 물성치의 상관 관계를 나타내는 그래프를 작성한다.
오퍼레이터는 상기 공시재의 물성치를 측정한다. 본 실시형태에 있어서, 측정하는 물성치는 영률 및 열전도율이다.
오퍼레이터는 가열전 및 가열후의 공시재로부터 JIS 규격에 규정된 형상 및 크기의 물성치 측정용 시험편을 각각 절취한다. 오퍼레이터는 절취한 시험편을 이용하여 영률 및 열전도율을 측정한다.
오퍼레이터는 공시재의 기공률과 시험편의 영률의 상관 관계를 나타내는 그래프(이하, 상관도 B라고 칭함)를 작성한다. 오퍼레이터는 공시재의 기공률과 시험편의 열전도율의 상관 관계를 나타내는 그래프(이하, 상관도 C라고 칭함)를 작성한다.
도 3은 YSZ 피막 및 SmYbZr2O7 피막을 형성한 공시재의 상관도 B의 예이며, 가로축은 기공률, 세로축은 영률이다. 도 4는 YSZ 피막 및 SmYbZr2O7 피막을 형성한 공시재의 상관도 C의 예이며, 가로축은 기공률, 세로축은 열전도율이다. 또한, 도 3 및 도 4에서는, 주사형 전자 현미경 관찰에 의한 반사 전자상(BSE)으로부터 얻은 기공률로부터 얻었다. 이와 같이, YSZ와 SmYbZr2O7에서 기공률과 각 물성치의 상관 관계가 상이하다. 따라서, 오퍼레이터는 재료마다 상관도 B 및 상관도 C를 작성한다.
오퍼레이터는 작성된 상관도 B 및 상관도 C를 물성치 취득 장치에 입력한다. 물성치 취득 장치는 입력된 상관도 B 및 상관도 C를 컴퓨터의 메모리에 저장한다.
본 실시형태의 물성치 취득 장치는 컴퓨터의 메모리에 저장된 상관도 A 내지 상관도 C를 이용하여, 터빈 부재에 형성된 차열 코팅재의 세라믹스층의 물성치를 취득한다.
오퍼레이터는 터빈의 운전 조건으로서 운전 온도 및 운전 시간을 물성치 취득 장치에 입력한다. 물성치 취득 장치는 라슨-밀러 파라미터 산출 수단에서, 입력된 운전 온도 및 운전 시간으로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출한다.
물성치 취득 장치는 기공률 취득 수단에서, 메모리로부터 상관도 A를 호출한다. 물성치 취득 장치는 기공률 취득 수단에서, 호출된 상관도 A를 기초로 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 기공률의 값을 취득한다.
물성치 취득 장치는 물성치 취득 수단에서, 메모리로부터 상관도 B를 호출한다. 물성치 취득 장치는 물성치 취득 수단에서, 호출된 상관도 B를 기초로 상기 취득된 기공률의 값에 대응하는 영률의 값을 취득한다.
물성치 취득 장치는 물성치 취득 수단에서, 메모리로부터 상관도 C를 호출한다. 물성치 취득 장치는 물성치 취득 수단에서, 호출된 상관도 C를 기초로 상기 취득된 기공률의 값에 대응하는 열전도율의 값을 취득한다.
오퍼레이터는, 물성치 취득 장치가 취득한 영률 및 열전도율의 값을, 상기 운전 조건으로 터빈을 운전했을 경우의 세라믹스층의 영률 및 열전도율인 것으로 추정한다.
상기 실시형태에서는, 기공 및 층상 결함의 검출에 주사형 전자 현미경의 반사 전자상을 이용했지만, 광학 현미경 화상이나 주사형 전자 현미경의 ２차 전자상을 이용할 수도 있다.
동일 시료(합계 13점)에 대해서, 각각 주사형 전자 현미경의 반사 전자상, ２차 전자상, 광학 현미경 화상으로부터 기공 및 층상 결함을 검출했다. 도 4는 주사형 전자 현미경의 반사 전자상을 이용하여 기공 및 층상 결함을 검출해서 얻은 기공률과 열전도율의 상관도이다. 도 5는 주사형 전자 현미경의 ２차 전자상으로부터 기공 및 층상 결함을 검출해서 얻은 기공률과 열전도율의 상관도이다. 도 6은 광학 현미경 화상으로부터 기공 및 층상 결함을 검출해서 얻은 기공률과 열전도율의 상관도이다. 상기 도면에 있어서, 가로축은 기공률, 세로축은 열전도율이다. 도면중의 실선으로 그린 사선은 측정치의 평균선을 나타낸다. 또한, 도면중의 파선, 이점쇄선 및 일점쇄선은 각각 1σ, 2σ, 3σ의 편차대(偏差帶)를 나타낸다.
광학 현미경 화상으로부터 얻은 도 6은 기공률과 열전도율의 상관 관계를 볼 수 있지만, 편차대(1σ, 2σ, 3σ)의 폭이 넓고, 측정점의 편차가 크다. 한편, 주사형 전자 현미경 화상으로부터 얻은 도 4 및 도 5는 편차대의 폭이 좁고, 측정점의 편차가 작다. 이것은, 주사형 전자 현미경에서는 미세한 층상 결함이 관찰되기 때문에, 물성치 취득 장치가 미세한 층상 결함도 검출할 수 있기 때문이다. 조직 관찰에 주사형 전자 현미경을 이용하면, 기공률의 산출 정밀도가 향상되기 때문에, 취득되는 물성치의 정밀도도 향상된다. 특히, 반사 전자상을 이용하면, 도 4에 도시하는 바와 같이, 측정점의 편차를 보다 작게 할 수 있으므로 바람직하다.
상기 실시형태에서는, 기공 및 층상 결함의 검출, 기공률의 산출 및 각 상관도의 작성을 오퍼레이터가 행했지만, 기공 및 층상 결함의 검출로부터 상관도 작성까지의 공정은 물성치 취득 장치 또는 다른 장치에서 행할 수 있다. 이 경우, 기공 및 층상 결함의 검출로부터 상관도 작성까지 요구되는 시간 및 오퍼레이터의 노력을 대폭 축소할 수 있으므로 바람직하다. 특히, 상기 공정을 물성치 취득 장치에서 행하면, 물성치 취득 장치에 상관도를 입력하는 공정도 생략할 수 있으므로, 보다 공정이 간략화될 수 있다.
물성치 취득 장치는 잔여 수명 취득 수단을 더 구비할 수 있다. 물성치 취득 장치는 잔여 수명 취득 수단에서, 전술한 물성치 취득 수단에서 취득한 영률과 열전도율을 이용하여 차열 코팅재에 발생하는 왜곡을 열응력 해석에 의해 계산하여, 왜곡으로부터 구한 잔여 수명을 취득한다. 오퍼레이터는, 물성치 취득 장치가 취득한 잔여 수명을, 상기 운전 조건으로 터빈을 운전했을 경우의 차열 코팅재의 잔여 수명인 것으로 추정한다. 더욱이, 오퍼레이터는 추정된 차열 코팅재의 잔여 수명을 터빈의 고온 부재의 잔여 수명인 것으로 추정한다.
또한, 본 발명의 물성치 추정 방법은 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위내에서 임의로 조합 가능하다.
1 : 기공
2 : 층상 결함
2 : 층상 결함
Claims (8)
- 세라믹스의 가열 시간과 가열 온도로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출하는 공정과,
상기 산출된 라슨-밀러 파라미터와, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 주사형 전자 현미경을 이용하여 얻은 화상에 근거하여 산출된 기공률과 라슨-밀러 파라미터의 상관도로부터, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 상기 세라믹스의 기공률을 취득하는 공정과,
상기 취득된 기공률과, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 기공률과 물성치의 상관도로부터, 상기 취득된 기공률에 대응하는 상기 세라믹스의 물성치를 취득하는 공정을 구비하는
세라믹스의 물성치 추정 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 물성치가 영률인
세라믹스의 물성치 추정 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 물성치가 열전도율인
세라믹스의 물성치 추정 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 기재된 세라믹스의 물성치 추정 방법을 이용하여, 고온 부재에 형성된 차열 코팅재의 세라믹스층의 영률 및 열전도율중 적어도 한쪽을 취득하는
차열 코팅재의 물성치 추정 방법. - 제 4 항에 기재된 차열 코팅재의 물성치 추정 방법을 이용하여 취득한 상기 세라믹스층의 영률 및 열전도율중 적어도 한쪽을 이용하여, 상기 차열 코팅재의 잔여 수명을 취득하는
차열 코팅재의 잔여 수명 추정 방법. - 제 5 항에 기재된 차열 코팅재의 잔여 수명 추정 방법을 이용하여 취득한 상기 차열 코팅재의 잔여 수명으로부터, 상기 고온 부재의 잔여 수명을 추정하는
고온 부재의 잔여 수명 추정 방법. - 세라믹스의 가열 시간과 가열 온도로부터 라슨-밀러 파라미터를 산출하는 라슨-밀러 파라미터 산출 수단과,
상기 산출 수단에서 산출된 라슨-밀러 파라미터와, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 주사형 전자 현미경을 이용하여 얻은 화상에 근거하여 산출된 기공률과 라슨-밀러 파라미터의 상관도로부터, 상기 산출된 라슨-밀러 파라미터에 대응하는 상기 세라믹스의 기공률을 취득하는 기공률 취득 수단과,
상기 기공률 취득 수단에서 취득된 기공률과, 상기 세라믹스와 동일 조성의 공시재로부터 얻은 기공률과 물성치의 상관도로부터, 상기 취득된 기공률에 대응하는 상기 세라믹스의 물성치를 취득하는 물성치 취득 수단을 구비하는
물성치 취득 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 물성치 취득 수단에서 취득된 물성치를 이용하여, 차열 코팅재의 잔여 수명을 취득하는 잔여 수명 취득 수단을 더 구비하는
물성치 취득 장치.
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