탄화규소(SiC)는 내마모성 바닥 코팅에 실제로 사용될 수 있습니다. 높은 경도, 뛰어난 내마모성, 그리고 화학적 안정성 덕분에 고성능 코팅에 이상적인 선택입니다. 자세한 분석은 다음과 같습니다.
1. 내마모성 코팅에 사용되는 실리콘 카바이드의 장점
초고경도: 실리콘 카바이드는 모스 경도가 9.2(다이아몬드와 입방정 질화붕소에 이어 두 번째)로 긁힘과 마모에 대한 저항성이 매우 뛰어나 교통량이 많거나 하중이 큰 환경(공장, 창고, 주차장 등)에 적합합니다.
화학적 부식 저항성: 산, 알칼리, 용매에 대한 저항성이 매우 강해 화학 공장 및 실험실과 같은 부식성 환경에 적합합니다.
고온 내구성: 고온(약 1600°C 이상)을 견딜 수 있어 고온 작업장이나 열 세척이 필요한 장소에 적합합니다.
낮은 마찰 계수: 표면 마모를 줄이고 서비스 수명을 연장합니다.
2. 실제 적용 시 고려 사항
(1) 코팅 형태
복합 코팅: 순수 탄화규소 코팅은 취성으로 인해 균열이 발생할 수 있으며 일반적으로 다른 재료와 함께 사용됩니다.
폴리머 기반 복합 재료: 에폭시 수지 + 탄화규소 입자와 같은 재료는 바닥의 내마모성을 향상시킵니다(일반적으로 산업용 바닥에 사용됨).
세라믹 코팅: SiC는 열용사 또는 졸겔 방식을 통해 다른 세라믹(예: Al₂O₃)과 결합되어 극한 환경에서 사용할 수 있습니다.
금속 기반 복합 재료: SiC 입자를 금속 코팅(예: 니켈 기반 코팅)에 첨가하여 내마모성을 향상시킵니다.
(2) 시공 공정
분사 기술: SiC 코팅에는 플라즈마 분사 또는 저온 분사를 사용할 수 있지만, 다공성과 결합 강도 부족을 방지하기 위해 공정을 최적화해야 합니다.
분산 균일성: 입자 형태로 첨가하는 경우, 국소적인 취약성을 방지하기 위해 균일한 분산을 보장해야 합니다.
(3) 비용 및 성능 대비 가격 비율
탄화규소는 비교적 고가이며, 일반적으로 광산 및 항공우주 시설과 같이 극한의 내마모성이 요구되는 환경에서 사용됩니다. 일반 상업용 바닥재는 석영 모래/알루미나 강화 코팅과 같은 더 경제적인 대안을 선택할 수 있습니다.
3. 대안 비교
알루미나(Al₂O₃): 경도가 약간 낮지만(모스 9.0), 비용이 저렴하고 산업용 바닥재로 널리 사용됩니다.
텅스텐 카바이드(WC): 경도는 비슷하지만 가격이 더 비싸며, 주로 초고압 환경에서 사용됩니다.
다이아몬드 파우더: 성능은 가장 뛰어나지만, 비용이 매우 높고 특수 용도로만 제한됩니다.
4. 실제 사례
산업용 바닥재: 일부 고급 공장에서는 에폭시 수지 + 실리콘 카바이드 복합 코팅을 사용하는데, 이는 일반 에폭시 바닥재보다 내마모성이 3~5배 더 높습니다.
고온 시설: 야금 공장의 열처리 작업장에서는 SiC 기반 세라믹 코팅을 사용할 수 있습니다.
실험실/청정실: SiC의 화학적 불활성을 이용해 오염을 방지합니다.
결론
탄화규소는 까다로운 내마모성 바닥 코팅에 적합하지만, 복합재 형태와 공정의 선택은 특정 요구 사항(비용, 환경 및 적용 조건)에 따라 달라집니다. 대부분의 일반적인 적용 분야에서는 알루미나 또는 석영 강화 코팅이 더 비용 효율적일 수 있습니다. 그러나 극심한 마모, 부식 또는 고온 환경에서는 탄화규소가 이상적인 선택입니다.