본 연구는 0.1~1.2μm 압도분포를 갖는 미세 Al2O3를 이용하여 플라츠마 용사한 후 상업용 용사분말(Metco 105)과 용사층의 특성을 비교하였다. 미세조직은 미세 Al2O3층이 상업용분말보다 더 치밀하였고 용샤층의 평균 표면조도 (Ra)는 미세 Al2O3의 경우에 5.3μm로 상업용 분말 (Ra=8.2μm) 보다 작은 값을 보였으며, 용사층 평균 splat 두께는 1.4μm 였다. 또한 용샤층에는 많은 양의 부분 용융입자가 관찰되었다. XRD분석결과 두 분말 모두 용사층을 이루는 주된 상은 γ-Al2O3이였으며 α-Al2O3도 관찰되었다. 용사층에 존재하는 α-Al2O3의 분율은 미세 Al2O3층의 경우 8.39%. 상업용 Al2O3의 경우 13.79%이였다. 미세 경도 값은 두 분말에서 큰 차이를 보이지는 않았으나, 미세 Al2O3의 경우 큰 경도값 편차를 보였으며 따라서 미세 Al2O3층의 splat의 접합강도는 상업용 Al2O3보다 상대적으로 낮을 것으로 생각된다.

20wt%NiCr이 크래드된 크롬카바이드 분말과 7wt%NiCr이 기계적으로 혼합된 크롬카바이드 분말을 이용하여 HVOF 용사된 용사층의 특성(미세조직, 결정상, 경도값 그리고 erosion rate)을 비교하였다. 용사상태의 미세조직강의 특성은 크래드분말의 경우에 primary Cr3C2상이 용사층에는 남아 있었으나 혼합분말의 경우에는 primary Cr3C2 상은 용사층에 거의존재하지 않았다. 또한 XRD 분석결과 두 분말 모두 용사과정에서 크롬카바이드의 분해는 일어났으나 분해율은 크래드분말의 경우가 혼합분말보다 낮았다. 용사상태에서 경도값은 혼합분말의 경우가 높았으며 1000˚C까지 열처리 후 혼합분말의 경도값은 1665까지 증가하였으나 크래드분말은 600˚C를 정점으로 감소하는 경향을 보였다.

수소를 연료로 하여 HVOF 용사된 크롬카바이드 용사층의 산화거동을 이해하기 위해 용사분말의 제조방법이 서로 다른 두 종류의 용사용 분말을 (Cr3C2-20wt%NiCr로 구성된 크래드 분말과 Cr3C2-7wt%NiCr로 구성된 혼합분말)이용하여 F/O비를 3.2, 3.0, 2.8 로 변화시켜 용사한 후, 1000˚C 까지 등온 산화실험 후, 산화특성을 고찰하여 크롬카바이드 용사층의 F/O비에 의존하는 산화거동을 비교 검토하였다. 그 결과 NiCr이 20wt% 크래드된 분말로 용사된 용사층과 NiCr이 7wt% 혼합된 분말로 용사된 용사층은 전혀 다른 산화거동을 보였다. 혼합분말의 경우에 1000˚C에서 50시간 등온산화실험 후, F/O=3.2의 조건인 경우에는 산화물이 표면 요철을 따라 비교적 균일하게 성장한 반면 F/O=3.0과 F/O=2.8의 경우에는 용사층 표면이 다공성의 산화물이 형성되었으며, 또한 Ni, Cr으로 이루어진 복합산화물인 oxide cluster로 성장하였다. 반면에 크래드 분말로 용사된 용사층의표면 산화물 층은 다공성을 변화되지 않았다. 이러한 용사분말의 제조방법에 따라 산화거동이 차이를 보이는 것은 용사 중에 발생하는 카바이드분해와 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되며 또한 일반적으로 알려진 크롬카바이드 소결체 보다 산화율이 높았다. 이러한 결과로 볼 때, 환원성의 수소의 양에 따른 용사층의산화거동에 대해서도 연구가 필요할 것으로 생각된다.