백색 산화알루미늄(Al₂O₃)은 높은 경도, 화학적 불활성, 그리고 열적 안정성으로 인해 내마모성 코팅층으로 매우 적합합니다. 내마모성 코팅에서의 이 산화알루미늄의 특성과 용도에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.
내마모성을 위한 백색 알루미늄 산화물의 주요 특성
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높은 경도(모스 9) – 많은 금속과 폴리머보다 마모와 침식에 대한 저항성이 더 뛰어납니다.
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화학적 불활성 – 산, 알칼리 및 산화 환경으로 인한 부식을 방지합니다.
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열 안정성 – 고온(최대 ~1,800°C)에서도 강도를 유지합니다.
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낮은 다공성 – 적절하게 소결되거나 플라즈마 분사되면 밀도가 높고 보호적인 층이 형성됩니다.
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전기 절연 – 비전도성 마모 보호가 필요한 응용 분야에 유용합니다.
일반적인 응용 프로그램
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산업용 기계, 펌프, 터빈을 위한 열 분무 코팅 (플라즈마 또는 HVOF).
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연마재를 취급하는 호퍼, 슈트 및 파이프라인의 내마모성 라이닝 .
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마모판 및 절삭 공구 – 서비스 수명을 연장하기 위한 코팅으로 사용됩니다.
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세라믹 갑옷 및 방탄 보호 – 견고하고 충격에 강합니다.
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산업용 롤러 및 가이드 – 마찰과 마모로부터 보호합니다.
적용 방법
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플라즈마 분무 – 마모가 심한 환경에서 밀도가 높고 접착력이 좋은 코팅을 생성합니다.
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HVOF(고속 산소 연료) – 뛰어난 접합 강도와 낮은 다공성을 제공합니다.
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소결 – 구조적 무결성이 요구되는 세라믹 부품에 사용됩니다.
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졸-겔 코팅 – 정밀한 적용을 위한 얇고 균일한 층.
다른 내마모성 재료와의 비교
| 재료 | 경도(모스) | 최대 온도(°C) | 가장 적합한 |
|---|---|---|---|
| 백색 Al₂O₃ | 9 | ~1,800 | 마모, 부식 |
| 크롬 카바이드 | 8.5 | ~1,100 | 슬라이딩 마모 |
| 텅스텐 카바이드 | 9-9.5 | ~1,200 | 극심한 마모 |
| 탄화규소 | 9.5 | ~1,600 | 화학 + 마모 |
제한 사항
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취성 – 강화제(예: ZrO₂)와 결합하지 않으면 충격을 받으면 균열이 생기기 쉽습니다.
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기판 준비 필요 – 열 분무 시 접착력을 위해 적절한 그릿 블라스팅이 필요합니다.
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비용 – 일부 폴리머 기반 마모 솔루션보다 비싸지만 수명이 더 깁니다.
개선 사항
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Al₂O₃-TiO₂ (13% TiO₂) – 충격 저항성을 향상시킵니다.
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Al₂O₃-ZrO₂ – 고응력 응용 분야에서 파괴인성을 향상시킵니다.
결론
백색 산화알루미늄은 높은 내마모성, 열 안정성 및 화학적 불활성이 요구되는 용도에 적합합니다 . 극한의 충격에는 복합 코팅(예: Al₂O₃-TiO₂)이 더 적합할 수 있습니다.