KR20070067857A - Carbon fiber-epoxy composite and coating methods thereof - Google Patents

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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

A carbon fiber-epoxy composite and a coating method thereof are provided to coat the carbon fiber-epoxy composite with metal through a low-temperature spraying process without damaging base metal and to secure high-quality coating by forming a coating layer with keeping surface average roughness below 1 micrometer. The carbon fiber-epoxy composite coating method comprises the steps of: blasting the surface of a carbon fiber-epoxy composite(S10); forming a first metal coating layer on the surface(S20); and forming a second coating layer made of metal or a metal-ceramic composite, on the first coating layer, by mixing coating powder made of metal or the metal-ceramic composite, with main gas and then spraying the mixture of powder and main gas on the first coating layer, wherein the coating powder is preheated before being mixed with the main gas(S30).

Description

탄소섬유-에폭시 복합재 및 이의 코팅방법{carbon fiber-epoxy composite and coating methods thereof}Carbon fiber-epoxy composites and coating methods thereof

도 1은 탄소섬유-에폭시 복합재의 단면 조직을 보여주는 사진이다.1 is a photograph showing the cross-sectional structure of the carbon fiber-epoxy composite.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 방법에 의해서 제조된 탄소섬유-에폭시 복합재의 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of the carbon fiber-epoxy composite prepared by the coating method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유-에폭시 복합재에서 금속을 코팅하는 방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flow chart illustrating a method of coating a metal in a carbon fiber-epoxy composite according to one embodiment of the present invention.

도 4는 저온 분사 공정을 수행하는 저온 분사 시스템의 구성을 설명하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a low temperature spray system for performing a low temperature spray process.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 방법에 의해서 제조된 탄소섬유-에폭시 복합재의 단면 조직을 보여주는 사진이다.Figure 5 is a photograph showing the cross-sectional structure of the carbon fiber-epoxy composite prepared by the coating method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 탄소섬유-에폭시 복합재(carbon fiber-epoxy composite)에 금속 또는 금속-세라믹 복합재를 저온 분사 공정을 이용해서 코팅하는 방법 및 이로써 제조된 탄소섬유-에폭시 복합재에 관한 것이다.The present invention relates to a method of coating a metal or metal-ceramic composite on a carbon fiber-epoxy composite using a low temperature spraying process and a carbon fiber-epoxy composite prepared thereby.

도 1에 예시된 바와 같은 탄소섬유-에폭시 복합재는 탄소섬유의 방향성에 따라 강도나 전도성 등과 같은 기계적, 물리적 성질이 틀린 특징을 지닌다. 탄소섬유-에폭시 복합재는 통상정으로 30-70(%)(부피비)의 에폭시를 사용해서 탄소섬유를 지지하고, 이 상태에서 사용시 탄소섬유가 이탈되므로 고분자 수지나 금속을 탄소섬유-에폭시 복합재에 코팅해서 사용한다.The carbon fiber-epoxy composite as illustrated in FIG. 1 has different mechanical and physical properties such as strength and conductivity depending on the orientation of the carbon fiber. Carbon fiber-epoxy composites usually use 30-70 (%) (volume ratio) epoxy to support carbon fiber, and carbon fiber is released when used in this state, so coating polymer resin or metal on carbon fiber-epoxy composite Use it.

탄소섬유-에폭시 복합재를 고분자 수지로 코팅하는 경우에는 내구성이나 전기 전도성이 좋지 않기 때문에, 이 경우에는 금속을 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅재로 사용한다.When the carbon fiber-epoxy composite is coated with a polymer resin, durability and electrical conductivity are not good. In this case, metal is used as the coating material of the carbon fiber-epoxy composite.

금속을 코팅하는 방법으로는 용사(thermal spray) 코팅법을 주로 이용한다. 그런데, 탄소섬유-에폭시 복합재는 에폭시가 150(℃) 근처에서 용융이 발생하므로, 이 용사 코팅법을 이용할려면, 최소한 코팅시 이보다 낮은 온도에서 이루어져야 한다.As a method of coating the metal, thermal spray coating is mainly used. By the way, the carbon fiber-epoxy composite melts at around 150 (° C.), so in order to use this thermal spray coating method, at least the coating should be at a lower temperature.

한편, 용사 코팅법 중 플라즈마 용사 코팅법이나 고속 용사 코팅법은 고속과 고온에서 코팅이 이루어지기 때문에, 코팅 특성 자체는 매우 우수하다. 그러나 이 코팅법은 고온에서 일어나기 때문에 탄소섬유-에폭시 복합재에는 적용이 불가능하다는 단점이 있다.On the other hand, the plasma spray coating method and the high-speed spray coating method of the thermal spray coating method is because the coating is performed at high speed and high temperature, the coating properties itself is very excellent. However, this coating method has a disadvantage in that it is not applicable to the carbon fiber-epoxy composite because it occurs at a high temperature.

때문에, 탄소섬유-에폭시 복합재를 코팅할 때는, 공정 온도가 낮은 화염 용사나 전기 아크 용사를 사용하게 되는데, 화염이나 아크 용사 코팅법은 산화물 생성과 5-15(%) 정도의 기공 형성으로 인해서 평균 표면 조도를 1(㎛) 이하로 제어하기가 곤란할 뿐만 아니라, 코팅 두께가 증가함에 따라 복합재 기판의 온도가 상승 하는 문제점이 있다.Therefore, when spraying carbon fiber-epoxy composites, flame spraying or electric arc spraying is used with low process temperatures. Flame or arc spray coating methods are averaged due to oxide formation and pore formation of about 5-15%. Not only is it difficult to control the surface roughness to 1 (μm) or less, and there is a problem that the temperature of the composite substrate increases as the coating thickness increases.

또한, 최근에 들어 개발된 저온 분사 공정으로 탄소섬유-에폭시 모재를 코팅하는 경우에, 고속에 의한 입자로 인해서 모재가 함몰하는 문제가 발생하기 때문에 이 같은 문제를 해결하지 않고는 탄소섬유-에폭시 복합재를 코팅하는데는 사용할 수 없다.In addition, in the case of coating the carbon fiber-epoxy base material by the recently developed low temperature spraying process, since the base material is depressed due to the particles due to high speed, the carbon fiber-epoxy composite material is not solved. It can not be used to coat.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해서 창안된 것으로, 표면 조도를 1(㎛) 이하로 제어하면서 탄소섬유-에폭시 복합재에 저온 분사 공정으로 금속(또는, 금속-세라믹 복합재)을 코팅하는 본 발명의 코팅 방법 및 이로써 제조된 탄소섬유-에폭시 복합재를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the present invention is to coat the metal (or metal-ceramic composite) in a low-temperature spraying process on the carbon fiber-epoxy composite while controlling the surface roughness to 1 (㎛) or less To provide a coating method and a carbon fiber-epoxy composite prepared thereby.

이 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서 제공하는 코팅 방법은, (a)탄소섬유-에폭시 복합재(carbon fiber-epoxy composite)의 표면을 블래스팅하는 단계, (b)상기 표면에 금속의 제1 코팅층을 형성하는 단계, (c)상기 제1 코팅층 위에 금속 또는 금속-세라믹 복합재의 제2 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the coating method provided by the present invention includes (a) blasting a surface of a carbon fiber-epoxy composite, (b) a first coating layer of a metal on the surface. Forming a, (c) forming a second coating layer of a metal or metal-ceramic composite on the first coating layer.

그리고, 상기 (c) 단계는, 금속 또는 금속 세라믹 복합재로 이루어진 코팅 분말을 주가스와 혼합한 후 상기 제1 코팅층에 분사시켜 상기 제2 코팅층을 형성한다.In the step (c), the coating powder made of a metal or metal ceramic composite is mixed with the main gas and then sprayed onto the first coating layer to form the second coating layer.

그리고, 상기 코팅 분말은 주가스와 혼합되기 전에 예열될 수 있다.The coating powder may then be preheated before mixing with the main gas.

그리고, 상기 (b) 단계는, 화염 용사 코팅법 또는 아크 용사 코팅법으로 상 기 제1 코팅층을 형성한다.And, in the step (b), the first coating layer is formed by the flame spray coating method or the arc spray coating method.

그리고, 상기 제1 코팅층은 0.1-1(mm)의 두께로 형성될 수 있다.In addition, the first coating layer may be formed to a thickness of 0.1-1 (mm).

그리고, 상기 (c) 단계에서, 상기 탄소섬유-에폭시 복합재의 후면에 공기를 공급해서 상기 탄소섬유-에폭시 복합재의 온도를 100(℃) 이하로 냉각시킨다.In the step (c), air is supplied to the rear surface of the carbon fiber-epoxy composite to cool the temperature of the carbon fiber-epoxy composite to 100 (° C.) or less.

그리고, 상기 제1 코팅층은 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물로 형성된다.The first coating layer is formed of Zn, Al, Fe, or a mixture thereof.

그리고, 상기 제2 코팅층은 0.1-0.3(mm)의 두께로 형성된다.And, the second coating layer is formed to a thickness of 0.1-0.3 (mm).

본 발명의 다른 실시예에서 제공하는 탄소섬유-에폭시 복합재는, 상기 탄소섬유-에폭시 복합재의 표면에 형성되는 금속의 제1 코팅층 및, 상기 제1 코팅층 위에 금속 또는 금속-세라믹 복합재의 제2 코팅층을 포함한다.In another embodiment of the present invention, the carbon fiber-epoxy composite may include a first coating layer of metal formed on the surface of the carbon fiber-epoxy composite and a second coating layer of a metal or metal-ceramic composite on the first coating layer. Include.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따를 코팅 방법으로 제조된 탄소섬유-에폭시 복합재 (carbon fiber-epoxy composite)의 단면을 보여주는 도면이다.2 is a view showing a cross section of a carbon fiber-epoxy composite prepared by a coating method according to an embodiment of the present invention.

도시된 바처럼, 이 탄소섬유-에폭시 복합재(100)는 표면에 형성되는 제1 코팅층(110) 및 이 위로 형성되는 제2 코팅층(130)을 포함해서 구성된다.As shown, this carbon fiber-epoxy composite 100 comprises a first coating layer 110 formed on a surface and a second coating layer 130 formed thereon.

제1 코팅층(110)은 금속으로 탄소섬유-에폭시 복합재(100)의 표면에 0.1-1(mm)의 두께(t1)로 형성된다. 여기서, 제1 코팅층(110)을 이루는 금속 물질은 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물이다.The first coating layer 110 is formed of a metal with a thickness t1 of 0.1-1 (mm) on the surface of the carbon fiber-epoxy composite 100. Here, the metal material constituting the first coating layer 110 is Zn, Al, Fe or a mixture thereof.

이 제1 코팅층(110)은 잘 알려진 화염 용사 코팅법 또는 아크 용사 코팅법에 의해서 형성된다. 화염 용사 코팅법은 열원으로 연소 화염을 사용해서 코팅 물질을 용융 액적으로 변화시킨 다음 이를 기재에 충돌시켜 코팅층을 형성하는 방법이고, 아크 용사 코팅법은 아크를 열원으로 사용하는 방법이다.The first coating layer 110 is formed by a well-known flame spray coating method or arc spray coating method. The flame spray coating method uses a combustion flame as a heat source to change the coating material into molten droplets and then impinges it on a substrate to form a coating layer. The arc spray coating method uses an arc as a heat source.

그리고, 제2 코팅층(130)은 금속 또는 금속-세라믹 복합재(metal-ceramic composite)로 제1 코팅층(110) 위에 0.1-0.3(mm)의 두께(t2)로 형성된다. 여기서, 금속인 경우에는 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물이 코팅 물질로 사용되고, 금속-세라믹 복합재에서, 세라믹은 SiC, Al2O3이 사용된다. The second coating layer 130 is formed of a metal or metal-ceramic composite having a thickness t2 of 0.1-0.3 (mm) on the first coating layer 110. Here, in the case of metal, Zn, Al, Fe or a mixture thereof is used as the coating material, and in the metal-ceramic composite, SiC, Al 2 O 3 is used as the ceramic.

이처럼 구성되는 탄소섬유-에폭시 복합재(100)는 제1 코팅층(110)을 구비하기 때문에, 탄소섬유-에폭시 복합재(100)를 손상시키지 않고 저온 분사 공정을 이용해서 제2 코팅층(130)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 코팅층(130)을 저온 분사 공정으로 형성하기 때문에, 표면 조도를 1(㎛) 이하로 제어할 수 있다.Since the carbon fiber-epoxy composite 100 configured as described above includes the first coating layer 110, the second coating layer 130 may be formed using a low temperature spraying process without damaging the carbon fiber-epoxy composite 100. Can be. In addition, since the second coating layer 130 is formed by a low temperature spraying process, the surface roughness can be controlled to 1 (μm) or less.

이하, 첨부된 도 3을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유-에폭시 복합재에 표면 조도를 1(㎛) 이하로 유지하면서 금속(또는, 금속-세라믹 복합재)을 코팅하는 방법에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, a method of coating a metal (or a metal-ceramic composite) while maintaining the surface roughness of 1 (μm) or less on the carbon fiber-epoxy composite according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying FIG. 3. Explain.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flow chart illustrating a coating method of a carbon fiber-epoxy composite according to an embodiment of the present invention.

S10 단계에서, 탄소섬유-에폭시 복합재의 표면(101)을 알루미나 등으로 블래스팅한다.In step S10, the surface 101 of the carbon fiber-epoxy composite is blasted with alumina or the like.

S20 단계에서, 탄소섬유-에폭시 복합재의 표면(101)으로 화염 용사 코팅법 또는 아크 용사 코팅법으로 금속으로 이루어진 제1 코팅층(110)을 0.1-1(mm)의 두께(t1)로 형성한다. 여기서, 제1 코팅층(110)을 형성하는 금속은 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물이다.In step S20, the surface 101 of the carbon fiber-epoxy composite is formed with a thickness t1 of 0.1-1 (mm) of the first coating layer 110 made of metal by a flame spray coating method or an arc spray coating method. Here, the metal forming the first coating layer 110 is Zn, Al, Fe or a mixture thereof.

화염(아크) 용사 코팅법으로 제1 코팅층(110)을 형성하는 경우에, 모재(탄소섬유-에폭시 복합재)의 온도가 100(℃) 이상으로 오르는 것을 방지하기 위해서, 모재의 후면 혹은 롤 내부에 공기를 공급하는 것이 바람직하다.In the case of forming the first coating layer 110 by the flame spray coating method, in order to prevent the temperature of the base material (carbon fiber-epoxy composite) from rising above 100 ° C. It is preferable to supply air.

그리고, 제1 코팅층(110)의 두께(t1)가 0.1(mm) 이하에서는 코팅 두께가 너무 작아서 저온 분사 공정으로 제2 코팅층(130)을 형성할 수 없으며, 1(mm) 이상에는 제1 코팅층(110)의 잔류 인장 응력이 증대하여 코팅이 박리됨으로 두께(t1)에 주의해서 제1 코팅층(110)을 형성한다.In addition, when the thickness t1 of the first coating layer 110 is 0.1 (mm) or less, the coating thickness is too small to form the second coating layer 130 by a low temperature spraying process, and the first coating layer may have a thickness greater than or equal to 1 (mm). As the residual tensile stress of 110 increases, the coating is peeled off, so that the first coating layer 110 is formed by paying attention to the thickness t1.

이어서, 도 4에서 예시되는 저온 분사 시스템을 이용해서 코팅 분말을 제1 코팅층(130)에 분사시켜 제2 코팅층(130)을 0.1-0.3(mm)의 두께(t2)로 형성한다(S30). 여기서, 탄소섬유-에폭시 복합재(100)에는 제1 코팅층(110)이 형성되어 있기 때문에, 코팅 분말을 탄소섬유-에폭시 복합재(100)에 고속으로 분사시키더라도 모재가 함몰되지는 않는다.Subsequently, the coating powder is sprayed onto the first coating layer 130 using the low temperature spraying system illustrated in FIG. 4 to form the second coating layer 130 to a thickness t2 of 0.1-0.3 (mm) (S30). Here, since the first coating layer 110 is formed on the carbon fiber-epoxy composite 100, even when the coating powder is sprayed on the carbon fiber-epoxy composite 100 at high speed, the base metal is not recessed.

여기서, 제2 코팅층(130)을 이루는 물질은 금속 또는 금속-세라믹 복합재(metal-ceramic composite)가 사용된다. 금속인 경우에는 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물이 코팅 물질로 사용되고, 금속-세라믹 복합재에서, 세라믹은 SiC, Al2O3이 사용된다. Here, the material constituting the second coating layer 130 is a metal or metal-ceramic composite (metal-ceramic composite) is used. In the case of metals, Zn, Al, Fe or mixtures thereof are used as coating materials, and in metal-ceramic composites, SiC, Al 2 O 3 is used as the ceramic.

그리고, 제2 코팅층(130)의 두께(t2)가 0.1(mm) 이하에서는 너무 작아서 표면을 연마하게 되면 원하는 특성(전도성, 내구성 등)을 얻기가 힘들며, 0.3(mm) 이상에서는 생산성, 경제성이 저하되는 문제가 있다.When the thickness t2 of the second coating layer 130 is less than 0.1 (mm), it is difficult to obtain desired characteristics (conductivity, durability, etc.) when the surface is polished. There is a problem of deterioration.

마지막으로, 제2 코팅층(130)의 표면을 연마기로 연마한다(S40).Finally, the surface of the second coating layer 130 is polished with a polishing machine (S40).

이하, 도 4를 참조로, 전온 분사 시스템을 통해서 제2 코팅층(130)이 형성되는 과정을 자세히 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 4, the process of forming the second coating layer 130 through the electrothermal spray system will be described in detail.

도 4에서 예시한 바와 같이 저온 분사 시스템는, 가스 컨트롤부(10), 가스 히터(20), 분말 송급장치(30), 분말 예열장치(40), 혼합챔버(50), 컨트롤부(60)를 구비한다. 참조번호 70은 분사노즐을 말한다.As illustrated in FIG. 4, the low temperature injection system includes a gas control unit 10, a gas heater 20, a powder supply device 30, a powder preheater 40, a mixing chamber 50, and a control unit 60. Equipped. Reference numeral 70 denotes a spray nozzle.

상기 가스 컨트롤부(10)는 가스의 공급량을 제어한다. 즉, 이동되는 주가스(11)는 가스 히터(20)로 이동시키며, 그 일부의 가스(13)는 분말 송급장치(30)로 이동시킨다.The gas control unit 10 controls the supply amount of gas. That is, the main gas 11 to be moved is moved to the gas heater 20, and a part of the gas 13 is moved to the powder supply device 30.

상기 가스 히터(20)는 가스 컨트롤부(10)를 통하여 공급되는 주가스(11)를 히팅하여 혼합 챔버(30)로 공급한다.The gas heater 20 heats the main gas 11 supplied through the gas control unit 10 and supplies it to the mixing chamber 30.

상기 분말 송급장치(30)는 코팅 분말(금속, 또는 금속-세라믹 복합재)을 공급하는 장치를 말한다. 상기 가스 컨트롤부(10)로부터 공급된 가스를 이용하여 코팅 분말을 분말 예열 장치(40)로 전송한다.The powder supply device 30 refers to a device for supplying a coating powder (metal, or metal-ceramic composite). The coating powder is transmitted to the powder preheating device 40 by using the gas supplied from the gas control unit 10.

상기 분말 예열 장치(40)는 스크류 형상으로 형성되는 이송관(미도시)과 이를 가열하는 저항선을 구비한다. 이에 따라, 저항선의 발열을 통하여 이송관(45)을 통과하는 코팅 분말은 간접적으로 가열된다. 이송관(45)을 통과하면서 예열된 코팅 분말은 혼합 챔버(30)로 전송된다. 이러한 분말 예열장치(40)와 가스히터(20)는 컨트롤부(60)를 통하여 온도 조절이 이루어진다.The powder preheating device 40 includes a feed tube (not shown) formed in a screw shape and a resistance wire for heating the powder preheating device 40. Accordingly, the coating powder passing through the transfer pipe 45 through the heat of the resistance wire is indirectly heated. The preheated coating powder while passing through the transfer pipe 45 is transferred to the mixing chamber 30. The powder preheater 40 and the gas heater 20 is temperature controlled through the control unit 60.

상기 혼합챔버(50)는 예열된 코팅 분말과 주가스를 혼합한다. 이러한 혼합챔버(50)를 통하여 혼합된 코팅 분말과 주가스는 분사노즐(70)을 통하여 제1 코팅층(110) 위에 분사되어 제2 코팅층(130)을 형성하게 된다.The mixing chamber 50 mixes the preheated coating powder and the main gas. The coating powder and the main gas mixed through the mixing chamber 50 are sprayed on the first coating layer 110 through the injection nozzle 70 to form the second coating layer 130.

상기의 구성을 갖는 저온 분사 시스템의 작용에 대해서 설명하면, 제1 코팅층(110)이 노즐(70)을 향하도록 설치된다. 탄소섬유-에폭시 복합재(100)는 지그와 같은 것에 의해 고정된다.Referring to the operation of the low temperature spray system having the above configuration, the first coating layer 110 is provided to face the nozzle 70. The carbon fiber-epoxy composite 100 is fixed by something like a jig.

그리고, 코팅 분말을 제1 코팅층(110)에 분사시키는데, 먼저 주가스(11)는 가스 히터(20)를 통과하면서 가열되어 혼합 챔버로 공급된다.Then, the coating powder is injected into the first coating layer 110, first, the main gas 11 is heated while passing through the gas heater 20 is supplied to the mixing chamber.

그리고, 분말 송급 장치(30)에 장입된 코팅 분말은 가스(13)에 의해서 분말 예열 장치(40)의 이송관(45)을 통과해서 혼합 챔버(50)로 전달된다. 이 과정에서, 코팅 분말은 이송관(45)을 통과하면서 예열된다.The coated powder charged in the powder supply device 30 passes through the transfer pipe 45 of the powder preheating device 40 by the gas 13 to the mixing chamber 50. In this process, the coating powder is preheated while passing through the transfer pipe 45.

이처럼 예열된 코팅 분말은 혼합 챔버(50)에서 주가스와 혼합되어 분사노즐(70)을 통해서 제1 코팅층(110)에 분사되어 코팅이 실시된다.The preheated coating powder is mixed with the main gas in the mixing chamber 50 and sprayed onto the first coating layer 110 through the injection nozzle 70 to perform coating.

실험예Experimental Example

본 발명자는 상술한 코팅 방법을 이용해서 도 5와 같은 단면 조직을 갖는 탄소섬유-에폭시 복합재를 제작하였다.The present inventors fabricated a carbon fiber-epoxy composite having a cross-sectional structure as shown in FIG. 5 using the coating method described above.

탄소 섬유에 에폭시가 부피비로 40(%) 첨가된 탄소섬유-에폭시 복합재 롤을 준비하였다. 롤의 두께는 10(mm), 롤의 외경과 길이는 각각 100(mm), 150(mm)이다. 먼저, 탄소섬유-에폭시 복합재 롤 표면에 알루미나로 블래스팅 후 아크 용사 코팅법으로 Zn을 0.2(mm) 코팅하고, 바로 저온 분사 공정으로 Al/SiC 복합재를 0.1(mm)로 코팅하였다.A carbon fiber-epoxy composite roll was prepared in which 40% by weight of epoxy was added to the carbon fiber. The thickness of the roll is 10 (mm), and the outer diameter and length of the roll are 100 (mm) and 150 (mm), respectively. First, the surface of the carbon fiber-epoxy composite roll was blasted with alumina, and then Zn was coated with 0.2 mm by an arc spray coating method, and Al / SiC composite was coated with 0.1 mm by a low temperature spraying process.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 발명에 따르면, 모재를 손상시키지 않으면서 저온 분사 공정을 이용해 탄소섬유-에폭시 복합재를 코팅할 수 있다. 이때, 코팅층은 표면 평균 조도가 1(㎛) 이하로 제어된 상태로 형성됨으로 고품질의 코팅이 이루어진다.According to the present invention, the carbon fiber-epoxy composite can be coated using a low temperature spraying process without damaging the base material. At this time, the coating layer is formed in a state in which the surface average roughness is controlled to 1 (μm) or less, thereby achieving high quality coating.

Claims (12)

(a) 탄소섬유-에폭시 복합재(carbon fiber-epoxy composite)의 표면을 블래스팅하는 단계;(a) blasting the surface of a carbon fiber-epoxy composite; (b) 상기 표면에 금속의 제1 코팅층을 형성하는 단계; 그리고,(b) forming a first coating layer of metal on the surface; And, (c) 상기 제1 코팅층 위에 금속 또는 금속-세라믹 복합재의 제2 코팅층을 형성하는 단계;(c) forming a second coating layer of a metal or metal-ceramic composite on the first coating layer; 를 포함하는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.Coating method of the carbon fiber-epoxy composite comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계는, 금속 또는 금속 세라믹 복합재로 이루어진 코팅 분말을 주가스와 혼합한 후 상기 제1 코팅층에 분사시켜 상기 제2 코팅층을 형성하는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.In the step (c), the coating powder of the metal or metal ceramic composite is mixed with the main gas and then sprayed onto the first coating layer to form the second coating layer. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 코팅 분말은 주가스와 혼합되기 전에 예열되는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.And the coating powder is preheated before mixing with the main gas. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계는, 화염 용사 코팅법 또는 아크 용사 코팅법으로 상기 제1 코 팅층을 형성하는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.The step (b), the method of coating the carbon fiber-epoxy composite to form the first coating layer by a flame spray coating method or arc spray coating method. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 코팅층은 0.1-1(mm)의 두께로 형성되는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.The first coating layer is a coating method of the carbon fiber-epoxy composite is formed to a thickness of 0.1-1 (mm). 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (c) 단계에서, 상기 탄소섬유-에폭시 복합재의 후면에 공기를 공급해서 상기 탄소섬유-에폭시 복합재의 온도를 100(℃) 이하로 냉각시키는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.In the step (c), by supplying air to the back of the carbon fiber-epoxy composite to cool the temperature of the carbon fiber-epoxy composite to 100 (℃) or less coating method of the carbon fiber-epoxy composite. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 코팅층은 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물로 형성되는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.The first coating layer is a coating method of the carbon fiber-epoxy composite formed of Zn, Al, Fe or a mixture thereof. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 코팅층은 0.1-0.3(mm)의 두께로 형성되는 탄소섬유-에폭시 복합재의 코팅 방법.The second coating layer is a coating method of the carbon fiber-epoxy composite is formed to a thickness of 0.1-0.3 (mm). 탄소섬유-에폭시 복합재에 있어서,In carbon fiber-epoxy composites, 상기 탄소섬유-에폭시 복합재의 표면에 형성되는 금속의 제1 코팅층; 및,A first coating layer of metal formed on the surface of the carbon fiber-epoxy composite; And, 상기 제1 코팅층 위에 금속 또는 금속-세라믹 복합재의 제2 코팅층;A second coating layer of a metal or metal-ceramic composite on the first coating layer; 을 포함하는 탄소섬유-에폭시 복합재.Carbon fiber-epoxy composite comprising a. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제1 코팅층은 0.1-1(mm)의 두께로 형성되는 탄소섬유-에폭시 복합재.The first coating layer is carbon fiber-epoxy composite formed to a thickness of 0.1-1 (mm). 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제1 코팅층은 Zn, Al, Fe 또는 이들의 혼합물로 형성되는 탄소섬유-에폭시 복합재.The first coating layer is carbon fiber-epoxy composite formed of Zn, Al, Fe or a mixture thereof. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제2 코팅층은 0.1-0.3(mm)의 두께로 형성되는 탄소섬유-에폭시 복합재.The second coating layer is carbon fiber-epoxy composite formed to a thickness of 0.1-0.3 (mm).
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