KR101585446B1 - Slurry Composition and Method For Manufacturing Spray Coating Powder Using the Same - Google Patents

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    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof

Abstract

본 발명은 슬러리 조성물 및 이를 이용한 용사코팅용 분말제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Fe 분말과, SiC 또는 BN 분말로 이루어진 코팅용 분말; 상기 코팅용 분말을 서로 분산시키기 위한 분산제; 상기 코팅용 분말 간의 결합력을 제공하기 위한 결합제; 기포를 제거하기 위한 소포제; 및 금속의 산화를 방지하기 위한 분산용매; 를 포함하며, 제조된 분말에 대한 최적 용사 코팅 조건을 설정함으로써 마찰저감 및 내마모성이 향상된 슬러리 조성물 및 이를 이용한 용사코팅용 분말제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry composition and a method for preparing a powder for spray coating using the slurry composition, and more particularly to a powder for coating comprising Fe powder and SiC or BN powder; A dispersing agent for dispersing the coating powders to each other; A binder for providing a bonding force between the powders for coating; Defoamers to remove air bubbles; And a dispersion solvent for preventing oxidation of the metal; The present invention relates to a slurry composition having improved friction reducing and abrasion resistance by setting optimal spray coating conditions for the powder, and a method for producing a powder for spray coating using the slurry composition.

Description

슬러리 조성물 및 이를 이용한 용사코팅용 분말제조방법{Slurry Composition and Method For Manufacturing Spray Coating Powder Using the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a slurry composition,

본 발명은 용사코팅 분말에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 라이너에 용사코팅 적용시 마찰 저감 및 내마모성을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 용사코팅 분말을 위한 슬러리 조성물 및 이를 이용한 용사코팅용 분말제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a spray coating powder, and more particularly, to a slurry composition for a new spray coating powder capable of simultaneously improving friction reduction and abrasion resistance when spray coating is applied to a cylinder liner, and a method for producing a powder for spray coating using the same will be.

용사코팅은 모재에 열변형없이 코팅할 수 있는 냉간코팅기술로서, 분말, 선, 봉 형태의 코팅재료를 화염, 전기 아크, 또는 플라즈마 화염 속으로 이송 용융시킨 후 모재에 고속으로 분사 충돌시켜 코팅층을 형성하는 표면처리기술이다.Spray coating is a cold coating technology that can be applied without thermal deformation to the base material. It is a cold coating technique that transports the coating material in the form of powder, wire or rod into a flame, electric arc, or plasma flame, Is a surface treatment technology for forming.

이러한 용사코팅은 종이, 나무, 석재, PVC, 유리, 콘크리트 등 모재의 재질이나 크기, 형상에 제한없이 코팅가능하며, 코팅도중 모재에 열변형이 없으며, 동일한 경도의 타 표면처리에 비해 내구수명이 길며, 코팅두께 조절이 용이하고, 코팅 속도가 매우 빠른 등의 다양한 장점이 있어 널리 이용되고 있다.These spray coatings can be coated without any limitation on the material, size and shape of the base material such as paper, wood, stone, PVC, glass, concrete, etc., and there is no thermal deformation of the base material during coating. And is widely used because of its various advantages such as long thickness, easy control of coating thickness, and very fast coating speed.

자동차 실린더 라이너의 경우 용사코팅을 적용하기 위해서는 실린더 라이너와 피스톤 링 및 스커트 등의 피스톤 무빙계 사이의 마찰 저감 및 내마모성 향상을 동시에 구현하여 엔진 연비 및 내구성 향상에 기여하는 것이 중요하다.In the case of automobile cylinder liners, it is important to contribute to the improvement of the fuel efficiency and durability of the engine by implementing the friction reduction between the cylinder liner and the piston moving system such as the piston ring and the skirt and the improvement of the abrasion resistance simultaneously.

이에, 본 발명자들은 실린더 라이너 등에 용사코팅을 하기 위해 금속과 세라믹 등으로 이루어진 새로운 슬러리 조성물, 이를 이용한 용사코팅용 분말제조방법 및 용사코팅방법을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors have completed a new slurry composition made of metal, ceramics and the like, a method for producing a powder for spray coating and a spray coating method for spray coating on a cylinder liner and the like.

본 발명의 목적은, 용사코팅용 Fe-SiC 또는 Fe-BN 혼합 분말 등을 제조하고, 제조된 분말에 대한 최적 용사 코팅 조건을 설정함으로써 마찰저감 및 내마모성이 향상된 용사 코팅을 제공하고자 함에 있다.
It is an object of the present invention to provide a spray coating improved in friction reduction and wear resistance by preparing Fe-SiC or Fe-BN mixed powder for spray coating and setting optimal spray coating conditions for the powder thus prepared.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러리 조성물은 Fe 분말과, SiC 또는 BN 분말로 이루어진 코팅용 분말; 상기 코팅용 분말을 서로 분산시키기 위한 분산제; 상기 코팅용 분말 간의 결합력을 제공하기 위한 결합제; 기포를 제거하기 위한 소포제; 및 금속의 산화를 방지하기 위한 분산용매; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a slurry composition comprising: a powder for coating comprising Fe powder and SiC or BN powder; A dispersing agent for dispersing the coating powders to each other; A binder for providing a bonding force between the powders for coating; Defoamers to remove air bubbles; And a dispersion solvent for preventing oxidation of the metal; And a control unit.

상기 Fe분말과, SiC 또는 BN 분말의 부피비는 60~80 : 20~40 인 것이 바람직하다.The volume ratio of the Fe powder and the SiC or BN powder is preferably 60 to 80:20 to 40.

상기 코팅용 분말은 Fe 분말 및 SiC 분말로 이루어지고, 부피비는 80 : 20 인 것이 바람직하다.The coating powder is composed of Fe powder and SiC powder, and the volume ratio is preferably 80:20.

상기 분산용매는 에탄올(ethanol)을 사용할 수 있으며, 에탄올과 코팅용 분말의 부피비는 70~90 : 10~30 일 수 있다.The dispersion solvent may be ethanol, and the volume ratio of the ethanol and the coating powder may be 70-90: 10-30.

상기 결합제는 에탄올을 이용한 에멀젼 형태의 PVB(Poly Vinyl Buryral)인 것이 바람직하다.The binder is preferably an emulsion type PVB (polyvinyl chloride) using ethanol.

상기 분산제, 결합체, 소포제 및 분산용매는 비수계용인 것을 특징으로 하는 슬러리 조성물.
Wherein the dispersant, the binder, the defoaming agent, and the dispersion solvent are nonaqueous.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 용사코팅용 분말제조방법은 전술한 슬러리 조성물을 제조하는 단계; 상기 슬러리 조성물을 시효 처리하는 단계; 상기 시효처리된 슬러리 조성물을 건조하여 구형 과립을 제조하는 단계; 및 상기 구형 과립을 열처리하여 분말을 제조하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a powder for spray coating, comprising the steps of: preparing the slurry composition; Aging the slurry composition; Drying the aged slurry composition to produce spherical granules; And heat-treating the spherical granules to produce a powder; . ≪ / RTI >

이 때, 상기 구형 과립을 제조하는 단계는 분무 건조를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 분말을 제조하는 단계는 금속의 산화를 방지하기 위해 상기 구형 과립을 진공 소결로에 넣은 후 질소 가스를 투입하면서 열처리하는 것이 바람직하다.
In this case, the step of preparing the spherical granules is preferably spray drying. In the step of preparing the powder, the spherical granules are put into a vacuum sintering furnace to prevent oxidation of the metal, .

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 효과는, 자동차 실린더 라이너 등에 적용되어 피스톤 무빙계와의 마찰이 저감되며 연비가 향상될 수 있다.The effect of the present invention having the above-described configuration can be applied to an automobile cylinder liner or the like, so that friction with the piston moving system can be reduced and the fuel consumption can be improved.

또한, 내마모성이 우수하여 코팅 대상의 내구성 향상에 기여할 수 있다.Further, it is excellent in wear resistance and can contribute to improvement of durability of a coating object.

뿐만 아니라, 기존의 코팅 공정을 그대로 이용하여 코팅 효율을 향상시킬 수 있다.
In addition, the coating efficiency can be improved by using the existing coating process as it is.

도 1a 및 도 1b는 상기 1-(2) 공정에서 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 60 : 40으로 적용한 분말 사진이다.
도 2a 및 2b는 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 80 : 20으로 적용한 분말 사진이다.
도 3a 및 3b는 Fe 분말과 H-BN 분말을 부피비 80 : 20으로 적용한 분말 사진이다.
도 4a 및 4b는 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 8 : 2로 적용하여 APS 용사 코팅을 실시한 코팅 조직을 나타낸 사진이다.
도 5a 및 5b는 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 8 : 2로 적용하여 HVOF 용사 코팅을 실시한 코팅 조직을 나타낸 사진이다.
도 6은 마찰 시험(Friction Test)을 실시한 결과 그래프이다.
도 7은 스커핑 시험(Scuffing Test)를 한 결과 그래프이다.
FIGS. 1A and 1B are photographs of powders in which the Fe powder and the SiC powder are applied in a volume ratio of 60:40 in the step 1- (2).
FIGS. 2A and 2B are photographs of powders in which Fe powder and SiC powder are applied at a volume ratio of 80:20.
FIGS. 3A and 3B are photographs of a powder in which Fe powder and H-BN powder were applied at a volume ratio of 80:20.
FIGS. 4A and 4B are photographs showing coating structures applied with APS spray coating by applying Fe powder and SiC powder at a volume ratio of 8: 2. FIG.
5A and 5B are photographs showing a coating structure in which Fe powder and SiC powder are applied at a volume ratio of 8: 2 and HVOF spray coating is performed.
FIG. 6 is a graph showing a result of performing a friction test.
7 is a graph showing a result of a scuffing test.

이하, 첨부된 도면 등을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 살펴본다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

일반적으로 용사 코팅용 분말을 제조하기 위한 공정 순서는, 슬러리 조성물의 조합, 밀링, 시효처리(Aging), 분무건조, 열처리 및 분급 등으로 구성된다.In general, the process sequence for preparing the powder for spray coating consists of combining the slurry composition, milling, aging, spray drying, heat treatment and classification.

이 때, 슬러리 조성물 조합 시에는 첨가제간 반응 유무, 점도 조절 가능 유무, 구형 과립에 적절한 첨가제양의 도출 여부, 분무 건조하기에 적절한 점도인지 여부, 이종 분말들의 균일 분포 정도 등을 고려하며, 분무건조 시에는 분말의 입도, 점도, RPM 및 투입량 등이 어떠한지, 분무 건조 온도의 적정 여부, 중공상, 바인더 버닝 현상 유무 등을 고려하며, 열처리 시에는 진공이나 불활성 분위기 선택, 치밀화 및 조직 거동 등 물성에 미치는 영향을 고려하여 온도를 설정한다.
At the time of slurry composition combination, consideration is given to whether or not there is reaction between additives, whether viscosity can be controlled, whether the amount of additive suitable for spherical granules is derived, whether viscosity is suitable for spray drying, the uniform distribution of different powders, In consideration of physical properties such as particle size, viscosity, RPM and amount of powder, suitability of spray drying temperature, existence of hollow phase, binder burning phenomenon, etc., and heat treatment, selection of vacuum or inert atmosphere, Set the temperature considering the effect.

본 발명은 일 관점에서, 용사코팅 분말을 제조하기 위한 슬러리 조성물에 관한 것이다. Fe 분말 베이스에 SiC 또는 BN 분말이 혼합된 전구체 분말을 제조하여 코팅의 효율 향상 및 기존 코팅 공정을 그대로 적용할 수 있다.The present invention, in one aspect, relates to a slurry composition for making a spray coating powder. It is possible to improve the coating efficiency and to apply the existing coating process as it is by preparing the precursor powder in which SiC or BN powder is mixed with the Fe powder base.

구체적으로, 본 발명에 의한 슬러리 조성물은 Fe 분말과, SiC 또는 BN 분말로 이루어진 코팅용 분말; 상기 코팅용 분말을 서로 분산시키기 위한 분산제; 상기 코팅용 분말 간의 결합력을 제공하기 위한 결합제; 기포를 제거하기 위한 소포제; 및 금속의 산화를 방지하기 위한 분산용매; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the slurry composition according to the present invention comprises a powder for coating consisting of Fe powder and SiC or BN powder; A dispersing agent for dispersing the coating powders to each other; A binder for providing a bonding force between the powders for coating; Defoamers to remove air bubbles; And a dispersion solvent for preventing oxidation of the metal; And a control unit.

이 때, 마찰계수 및 SO 스커핑성 등을 고려하여 상기 Fe분말과, SiC 또는 BN 분말의 부피비는 60~80 : 20~40 인 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the volume ratio of the Fe powder and the SiC or BN powder is 60 to 80:20 to 40 in consideration of the friction coefficient and the SO scuffing property.

금속의 산화를 방지하기 위해 비수계 용매인 에탄올 등을 분산용매로 사용할 수 있으며, 첨가제인 분산제, 소포제 및 결합제 등 역시 비수계용으로 사용한다.In order to prevent the oxidation of metal, ethanol, which is a non-aqueous solvent, can be used as a dispersion solvent, and dispersants, defoaming agents and binders as additives are also used for non-aqueous systems.

또한, 상기 에탄올과 상기 코팅용 분말의 부피비는 70~90 : 10~30 인 것이 바람직하며, 상기 결합제는 에탄올을 이용한 에멀젼 형태의 PVB(Poly Vinyl Buryral)인 것을 특징으로 한다.
The volume ratio of the ethanol and the coating powder is preferably 70 to 90: 10 to 30, and the binder is an emulsion type PVB (Poly Vinyl Burly) using ethanol.

본 발명은 다른 관점에서, 용사코팅용 분말을 제조하는 방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a method for producing a powder for spray coating.

구체적으로, 전술한 슬러리 조성물을 제조하는 단계; 상기 슬러리 조성물을 시효 처리하는 단계; 상기 시효처리된 슬러리 조성물을 건조하여 구형 과립을 제조하는 단계; 및 상기 구형 과립을 열처리하여 분말을 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, there is provided a method for producing a slurry composition, comprising the steps of: Aging the slurry composition; Drying the aged slurry composition to produce spherical granules; And heat-treating the spherical granules to produce a powder; And a control unit.

이 때, 상기 구형 과립을 제조하는 단계는 분무 건조를 이용하는 것이 바람직한데, 분산용매로 에탄을을 사용하기 때문에 방폭형 분무건조기를 사용하는 것이 보다 바람직하다.At this time, it is preferable to use spray drying as the step of producing the spherical granules, but it is more preferable to use an explosion-proof spray dryer because ethane is used as a dispersion solvent.

또한, 상기 분말을 제조하는 단계는 금속의 산화를 방지하기 위해 상기 구형 과립을 진공소결로에 넣은 후 질소 가스를 투입하면서 열처리하는 것이 바람직하다. 이러한 열처리를 통해 입자간 결합력이 강화되어 과립의 강도가 형성되고 첨가제의 탈지가 이루어진다.In addition, in the step of preparing the powder, it is preferable that the spherical granules are put into a vacuum sintering furnace and heat treatment is performed while nitrogen gas is introduced to prevent oxidation of the metal. Through this heat treatment, the bonding force between the particles is strengthened and the strength of the granules is formed and the additives are degreased.

위와 같은 방법에 의해 제조된 분말은 플라즈마 용사공정(APS)을 이용하여 용사코팅을 할 수 있다.
The powder prepared by the above method can be spray-coated using a plasma spray process (APS).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

1. 슬러리 조성물 제조1. Preparation of slurry composition

(1) 폴리에틸렌 2L 바틀(bottle)에 스테인리스 강 Φ 3mm 볼을 1L 부피만큼 상기 바틀에 채워 넣었다.(1) A 2 L polyethylene bottle was charged with a stainless steel Φ 3 mm ball into the bottle by 1 L volume.

(2) Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 60:40 으로 1kg이 되게 칭량한 후 상기 바틀에 주입하였다..(2) Fe powder and SiC powder were weighed to be 1 kg at a volume ratio of 60:40, and then injected into the bottle.

(3) 분산용매인 에탄올을 에탄올과 분말의 부피비가 80:20이 되게 적정한 후 상기 바틀에 주입하였다.(3) Ethanol as a dispersion solvent was titrated so that the volume ratio of ethanol and powder was 80:20, and then injected into the bottle.

(4) 분산제를 분말 중량 대비 0.1~0.2 중량% 칭량하여 상기 바틀에 주입하였다.(4) The dispersant was weighed in an amount of 0.1 to 0.2% by weight based on the weight of the powder and injected into the bottle.

(5) 20시간 동안 볼 밀을 이용하여 이종 분말간 균일화 및 분말에 분산제를 흡착시켰다.(5) The dispersion was homogenized by using a ball mill for 20 hours and the dispersant was adsorbed on the powder.

(6) 결합제로 PVB(Poly Vinyl Buryral)를 분말 중량 대비 0.5 중량% 칭량하여 상기 바틀에 주입하였다. 이 때, 상기 결합제는 에탄올을 이용하여 에멀젼 형태로 투입하는 것이 바람직하다.(6) PVB (Poly Vinyl Buryral) as a binder was weighed in an amount of 0.5% by weight based on the weight of the powder and injected into the bottle. At this time, it is preferable that the binder is put in an emulsion form using ethanol.

(7) 소포제를 상기 분말 중량 대비 0.05~0.1 중량% 칭량하여 상기 바틀에 주입하였다.(7) The antifoaming agent was weighed in an amount of 0.05 to 0.1% by weight based on the weight of the powder and injected into the bottle.

(8) 2시간 동안 볼 밀을 이용하여 입자 표면에 결합제를 흡착시켰다.(8) The binder was adsorbed on the particle surface using a ball mill for 2 hours.

(9) 볼 밀이 완료된 슬러리를 필터링하여 응집된 입자를 제거하였다.(9) The ball milled slurry was filtered to remove aggregated particles.

(10) 필터링된 슬러리의 기포 제거 및 슬러리 안정화를 위하여 1시간 시효처리(aging)하였다.
(10) Aging was performed for 1 hour to remove bubbles from the filtered slurry and stabilize the slurry.

2. 용사코팅용 분말 제조2. Powder preparation for spray coating

(1) 전술한 시효처리된 슬러리 조성물을 펌프를 통해 분무건조기에 투입하였다. 분무건조기 유형으로 Rotary atomizer나 Two fluid 유형이 모두 사용가능하나 본 실시예에서는 Rotary atomizer 유형의 방폭형 분무건조기를 사용하였다.(1) The above aged slurry composition was pumped into a spray dryer. A rotary atomizer or two fluid type can be used as the spray dryer type, but an explosion-proof spray dryer of the rotary atomizer type is used in this embodiment.

(2) 분무건조 조건으로 atomizer rpm 10,000~150,000 입구온도 120℃, 투입속도 10L/hr, 출구온도 80℃로 유지하여 분무건조를 함으로써 구형 과립을 제조하였다.(2) Spray drying conditions were atomizer rpm 10,000-150,000, spherical granules were prepared by spray drying while maintaining the inlet temperature at 120 ° C, the feed rate 10L / hr, and the outlet temperature 80 ° C.

(3) 분무건조된 구형의 과립을 진공 소결로에 투입하였다.(3) The spray-dried spherical granules were put into a vacuum sintering furnace.

(4) 진공 소결로 내부를 펌프를 이용하여 진공처리 후 질소 가스를 투입하면서 승온 속도 2℃/min, 1,000~1,200℃, dwelling time 4시간, 하강 속도 2℃/min로 열처리를 진행하였다.(4) The inside of the vacuum sintering furnace was vacuum-treated by a pump and heat treatment was carried out at a temperature raising rate of 2 ° C./min, a temperature of 1,000 to 1,200 ° C., a dwelling time of 4 hours, and a descending rate of 2 ° C./min.

(5) 열처리된 분말을 진동체를 이용하여 분급처리하였다.
(5) The heat-treated powder was classified using a vibrating body.

3. 코팅용 분말 조성 변경3. Coating powder composition change

상기 1-(2) 공정에 있어서, Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 60 : 40, Fe 분말과 H-BN 분말을 부피비 80 : 20으로 칭량한 후 공정을 반복하였다.
In the step 1- (2), the Fe powder and the SiC powder were weighed at a volume ratio of 60:40, the Fe powder and the H-BN powder were mixed at a volume ratio of 80:20, and then the process was repeated.

위와 같이 제조된 용사코팅용 분말을 용사 코팅하기 위한 공정에는 대표적으로 대기 플라즈마 용사공정(APS), 고속화염용사(HVOF) 등이 있을 수 있다. Examples of the processes for spray coating the spray coating powder prepared as described above include atmospheric plasma spraying (APS), high velocity flame spraying (HVOF), and the like.

하기 표 1 및 2는 두 용사 코팅 공정 조건 및 입자별 공정 결과를 나타낸 표이다.Tables 1 and 2 below are tables showing the conditions of the two spray coating processes and the process results of each particle.

조건Condition APSAPS 조건Condition HVOFHVOF 분말크기(μm)Powder size (μm) 45 ~ 10645 ~ 106 분말크기(μm)Powder size (μm) 53 이하53 or less 투입가스(양/압력)Input gas (positive / negative pressure) Ar : 120/4.8
He : 0/4.6
Ar: 120 / 4.8
He: 0 / 4.6
연료량Amount of fuel 55
전압(V)Voltage (V) 109109 산소량Oxygen amount 15001500 전류(A)Current (A) 405405 건거리(mm)Gun distance (mm) 380380 건거리(mm)Gun distance (mm) 130130

코팅재
(부피비)
Coating material
(Volume ratio)
코팅법Coating method 코팅모재Coating base material 모재전처리Pre-treatment of base material 코팅두께Coating thickness 비고Remarks
Fe : SiC
= 60 : 40
Fe: SiC
= 60: 40
APSAPS SCM415SCM415 샌드 블라스트Sandblast 300μm300μm
HVOFHVOF SCM415SCM415 샌드 블라스트Sandblast 300μm300μm 코팅 불가Not Coating Fe : SiC
= 80 : 20
Fe: SiC
= 80: 20
APSAPS SCM415SCM415 샌드 블라스트Sandblast 300μm300μm
HVOFHVOF SCM415SCM415 샌드 블라스트Sandblast 300μm300μm Fe : BN
= 80 : 20
Fe: BN
= 80: 20
APSAPS SCM415SCM415 샌드 블라스트Sandblast 300μm300μm
HVOFHVOF SCM415SCM415 샌드 블라스트Sandblast 300μm300μm

도 1a 및 도 1b는 상기 1-(2) 공정에서 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 60 : 40으로 적용한 분말 사진이고, 도 2a 및 2b는 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 80 : 20으로 적용한 분말 사진이며, 도 3a 및 3b는 Fe 분말과 H-BN 분말을 부피비 80 : 20으로 적용한 분말 사진이다. 도시된 바와 같이 분말 사이즈에 있어서 본 발명에 의해 제조된 용사 코팅용 분말은 HVOF보다는 APS가 보다 적합한 것을 알 수 있다.FIGS. 1A and 1B are powder photographs of Fe powder and SiC powder in a volume ratio of 60:40 in the step 1- (2), FIGS. 2A and 2B are photographs of Fe powder and SiC powder at a volume ratio of 80:20 And FIGS. 3A and 3B are photographs of a powder in which the Fe powder and the H-BN powder are applied at a volume ratio of 80:20. As shown in the figure, it can be seen that the powder for spray coating produced by the present invention in powder size is more suitable for APS than HVOF.

도 4a 및 4b는 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 8 : 2로 적용하여 APS 용사 코팅을 실시한 코팅 조직을 나타낸 사진이고, 도 5a 및 5b는 Fe 분말과 SiC 분말을 부피비 8 : 2로 적용하여 HVOF 용사 코팅을 실시한 코팅 조직을 나타낸 사진이다.FIGS. 4A and 4B are photographs showing a coating structure in which Fe powder and SiC powder were applied at a volume ratio of 8: 2, and APS spray coating was applied. FIGS. 5A and 5B show the results of HVOF spraying Fig. 6 is a photograph showing the coated structure subjected to the coating.

도시된 바와 같이, APS 용사 코팅을 실시한 경우 HVOF 코팅 대비 기공이 다수 확인되었으며, SiC 입자의 용융 흔적 및 SiC가 상대적으로 구형(HVOF의 경우 Crushed Type)으로 존재하는 것을 확인할 수 있었다.  As shown in the figure, when APS spray coating was performed, many pores were observed in comparison with the HVOF coating, and it was confirmed that the melting trace of SiC particles and SiC were relatively spherical (Crushed type in the case of HVOF).

도 6은 마찰 시험(Friction Test)을 실시한 결과 그래프이고, 도 7는 스커핑 시험(Scuffing Test)를 한 결과 그래프이다. FIG. 6 is a graph showing a result of performing a friction test, and FIG. 7 is a graph showing a result of a scuffing test.

(마찰 시험 : 100 ~ 250N, 5Hz, 상온, 접 접촉; 스커핑 시험 : 100 ~ 400N, 5Hz, 150℃, 면 접촉)(Friction test: 100 to 250 N, 5 Hz, normal temperature, touch contact; scuffing test: 100 to 400 N, 5 Hz, 150 캜, surface contact)

도시된 바와 같이, Fe 대 SiC 부피비가 8 : 2 및 APS 공법을 적용하였을 때, 마찰계수가 가장 낮게 측정되었으며, 내 스커핑성이 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
As shown, when the Fe to SiC volume ratio was 8: 2 and the APS method was applied, the friction coefficient was the lowest and the best scuff resistance was obtained.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments and drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And variations are possible. Accordingly, it is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto, and that all equivalent or equivalent variations thereof fall within the scope of the present invention.

Claims (10)

Fe 분말과, SiC 또는 BN 분말로 이루어진 코팅용 분말;
상기 코팅용 분말을 서로 분산시키기 위한 분산제;
상기 코팅용 분말 간의 결합력을 제공하기 위한 결합제;
기포를 제거하기 위한 소포제; 및
금속의 산화를 방지하기 위한 분산용매;를 포함하되,
상기 Fe분말과, SiC 또는 BN 분말의 부피비는 70~80 : 20~30 인 것을 특징으로 하는 용사코팅 분말을 제조하기 위한 슬러리 조성물.
A powder for coating consisting of Fe powder and SiC or BN powder;
A dispersing agent for dispersing the coating powders to each other;
A binder for providing a bonding force between the powders for coating;
Defoamers to remove air bubbles; And
And a dispersion solvent for preventing oxidation of the metal,
Wherein the Fe powder and the SiC or BN powder have a volume ratio of 70 to 80: 20 to 30, respectively.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 코팅용 분말은 Fe 분말 및 SiC 분말로 이루어지고, 부피비는 80 : 20 인 것을 특징으로 하는 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the coating powder comprises Fe powder and SiC powder and has a volume ratio of 80:20.
제1항에 있어서,
상기 분산용매는 에탄올(ethanol)인 것을 특징으로 하는 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the dispersion solvent is ethanol.
제4항에 있어서,
상기 에탄올과 상기 코팅용 분말의 부피비는 70~90 : 10~30 인 것을 특징으로 하는 슬러리 조성물.
5. The method of claim 4,
Wherein the volume ratio of the ethanol and the coating powder is 70-90: 10-30.
제5항에 있어서,
상기 결합제는 에탄올을 이용한 에멀젼 형태의 PVB(Poly Vinyl Buryral)인 것을 특징으로 하는 슬러리 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the binder is an emulsion type PVB (Poly Vinyl Buryral) using ethanol.
제1항에 있어서,
상기 분산제, 결합체, 소포제 및 분산용매는 비수계용인 것을 특징으로 하는 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the dispersant, the binder, the defoaming agent, and the dispersion solvent are nonaqueous.
제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항의 슬러리 조성물을 제조하는 단계;
상기 슬러리 조성물을 시효 처리하는 단계;
상기 시효처리된 슬러리 조성물을 건조하여 구형 과립을 제조하는 단계; 및
상기 구형 과립을 열처리하여 분말을 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용사코팅용 분말제조방법.
8. A method of making a slurry composition, comprising: preparing a slurry composition of any one of claims 1 and 3 to 7;
Aging the slurry composition;
Drying the aged slurry composition to produce spherical granules; And
Heat-treating the spherical granules to produce a powder; ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
제8항에 있어서,
상기 구형 과립을 제조하는 단계는 분무 건조를 이용하는 것을 특징으로 하는 용사코팅용 분말제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the step of preparing the spherical granules comprises spray drying.
제9항에 있어서,
상기 분말을 제조하는 단계는 금속의 산화를 방지하기 위해 상기 구형 과립을 진공 소결로에 넣은 후 질소 가스를 투입하면서 열처리하는 것을 특징으로 하는 용사코팅용 분말제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of preparing the powder comprises the step of placing the spherical granules in a vacuum sintering furnace to prevent oxidation of the metal, and then heat-treating the mixture while injecting nitrogen gas.
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