Durability Evaluation of Thermal Barrier Coating (TBC) According to Growth of Thermally Grown Oxide (TGO)

Abstract

1. 서 론 가스터빈에 적용되는 열차폐코팅은 탑코팅과 본 드코팅으로 구성되어 있으며, 고온의 환경으로부 터 모재를 보호하는 역할을 한다. 열차폐코팅은 가스터빈 가동 중 반복적인 열피로에 의하여 파손 되는데, (1) 일반적으로 열팽창계수 불일치에 의한 열응력이 주요 파손 원인으로 알려져 있다. (2,3) 이 러한 열차폐코팅의 파손은 터빈 블레이드의 손상 으로 이어지기 때문에 열차폐코팅의 내구성 평가 가 필요하다. 또한 고온 환경에 노출된 열차폐코팅의 본드코 팅과 탑코팅 사이에는 열생성산화물(TGO)이 성장 한다. 열생성산화물의 성장으로 인하여 탑코팅 박 리의 주요 원인인 열응력이 달라지기 때문에, TGO 성장은 열차폐코팅의 내구성에 영향을 미친 다. 따라서 TGO 의 성장을 고려한 열차폐코팅의 내구성평가는 반드시 선행되어야 하는 연구이다. 송현우 등 (4) 의 기존의 연구에서는 김대진 등 (5) 의 열화에 따른 접착강도 시험 결과와 유한요소해석 결과의 비교를 통하여 열차폐코팅의 내구성을 평Abstract: The thermal barrier coating (TBC) applied to a gas turbine can be damaged by repeated thermal fatigue during operation, so an evaluation of its durability is needed. Thermally grown oxide (TGO) is generated inside the TBC in a high-temperature environment. The growth of TGO is known to be the main cause of damage to the TBC. Therefore, the durability of TBC should be evaluated according to the growth of TGO. In this research, Kim et al.'s work on the growth of TGO with aging was used as a basis for finite element analysis. The relationship between stress and aging was derived from the finite element analysis results. The durability of the TBC with aging was evaluated through a comparison between the results of the finite element analysis and a bond strength test. § 이 논문은 2014 년도 대한기계학회 재료 및 파괴부문 춘계 학술대회