코팅

Coating

코팅은 일반적으로 기재라고 불리는 물체의 표면에 바르는 덮개입니다.[1]코팅을 하는 목적은 장식용, 기능성 또는 둘 다일 수 있습니다.[2]코팅은 액체, 기체 또는 고체 등으로 적용할 수 있습니다.파우더 코팅.

페인트와 옻칠은 대부분 기판을 보호하고 장식적인 이중 용도를 가진 코팅이지만 일부 예술가는 장식용으로만 사용되며 대형 산업용 파이프의 페인트는 부식 방지 및 식별을 위한 것입니다(예: 공정수의 경우 파란색, 소방 제어의 경우 빨간색).접착성, 젖음성, 내식성 또는 내마모성과 같은 기판의 표면 특성을 변화시키기 위해 기능성 코팅이 적용될 수 있습니다.[3]다른 경우, 예를 들어 반도체 디바이스 제조(여기서 기판은 웨이퍼임)에서, 코팅은 자기 응답 또는 전기 전도도와 같은 완전히 새로운 특성을 부가하고 완성된 제품의 필수적인 부분을 형성합니다.[4][5]

대부분의 코팅 공정에서 주요 고려 사항은 코팅을 조절된 두께로 적용해야 한다는 것이며, 이러한 제어를 달성하기 위해 벽을 칠하기 위한 단순한 브러시에서부터 전자 산업에서 코팅을 적용하는 일부 매우 고가의 기계에 이르기까지 다양한 공정이 사용되고 있습니다.'비올오버' 코팅에 대한 추가 고려 사항은 코팅을 적용할 위치에 대한 제어가 필요하다는 것입니다.이러한 비전체 코팅 공정 중에는 인쇄 공정이 많이 있습니다.많은 산업 코팅 공정은 종이, 직물, 필름, 호일 또는 시트 스톡과 같은 기능성 재료의 박막을 기판에 적용하는 것을 수반합니다.기판이 롤로 감긴 공정을 시작하고 종료하는 경우, 공정은 "롤 투 롤" 또는 "웹 기반" 코팅이라고 할 수 있습니다.[6]코팅 기계를 통해 감을 때, 기판의 롤은 일반적으로 웨브(web)라고 불립니다.

적용들

코팅 용도는 다양하고 다양한 용도로 사용됩니다.[3][7]코팅은 장식적일 수도 있고 다른 기능도 있습니다.화재 진압 시스템을 위한 물을 운반하는 파이프는 빨간색(식별용) 부식 방지 페인트로 코팅될 수 있습니다.대부분의 코팅은 금속 및 콘크리트용 유지보수 코팅과 같이 기판을 어느 정도 보호합니다.[8]장식용 코팅은 고광택, 새틴 또는 평평하거나 무광택한 외관과 같은 특정한 반사 특성을 제공할 수 있습니다.[9]

주요 코팅 용도는 부식으로부터 금속을 보호하는 것입니다.[10]이 용도는 기계, 장비 및 구조물을 보존하는 것을 포함합니다.[11][12][13][14][15]대부분의 자동차는 금속으로 만들어져 있습니다.차체와 언더바디는 일반적으로 언더바디 코팅으로 코팅됩니다.[16]부식 방지 코팅은 그래핀을 수성 에폭시와 함께 사용할 수 있습니다.[17]

심리스 폴리머/수지 바닥재,[18][19][20][21][22] 번들월/컨테이너 라이닝, 방수 및 방습 콘크리트 벽, 브릿지 데크 등 콘크리트 표면을 밀폐하기 위해 코팅이 사용됩니다.[23][24][25][26]

지붕 코팅은 주로 난방을 줄이기 위해 방수 및 햇빛 반사를 위해 설계되었습니다.코팅막을 깨지 않고 지붕을 움직일 수 있도록 탄성중합체를 사용하는 경향이 있습니다.[27][28][29]

하나님이 노아에게 방주를 만들고 그 방주를 입히라고 명하신 것은 성경시대부터 나무의 코팅과 봉인, 방수가 계속되어 왔습니다.목재는 고대부터 건축의 핵심적인 재료였기 때문에 코팅에 의한 보존이 많은 관심을 받아 왔습니다.[30]목재 코팅의 성능을 개선하기 위한 노력이 계속되고 있습니다.[31][32][33][34][35]

자동차 코팅은 차량의 외관과 내구성을 향상시키기 위해 사용됩니다.이러한 코팅은 프라이머, 베이스 코팅 및 클리어 코팅을 포함하며, 정전기 및 스프레이 건 적용을 포함한 다양한 기술을 사용하여 적용됩니다.[36]

코팅은 마찰학적 특성과 마모 특성을 변경하기 위해 사용됩니다.[37][38]코팅의 다른 기능은 다음과 같습니다.

분석 및 특성화

코팅을 특성화하기 위한 수많은 파괴 및 비파괴 평가(NDE) 방법이 존재합니다.[56][57][58][59]가장 일반적인 파괴 방법은 코팅 및 그 기재의 장착된 단면을 현미경으로 관찰하는 것입니다.[60][61][62]가장 일반적인 비파괴 기술로는 초음파 두께 측정, X-선 형광(XRF),[63] X-선 회절(XRD)[64] 및 마이크로 경도 압입이 있습니다.[65]X-선 광전자 분광법(XPS)은 물질의 나노미터 두께 표면층의 화학적 조성을 조사하는 고전적인 특성화 방법이기도 합니다.[66]스캐닝 전자 현미경은 에너지 분산형 X선 분광법(SEM-EDX 또는 SEM-EDS)과 결합하여 표면 질감을 시각화하고 기본 화학 조성물을 조사할 수 있습니다.[67]다른 특성화 방법으로는 투과전자현미경(TEM), 원자력현미경(AFM), 주사터널링현미경(STM), 그리고 러더퍼드 후방산란분석(RBS)이 있습니다.크로마토그래피의 다양한 방법과 [68]열중량 분석도 사용됩니다.[69]

공식화

코팅의 제형은 주로 코팅에 필요한 기능과 색상 및 광택과 같이 필요한 심미성에 따라 달라집니다.[70]네 가지 주요 성분은 수지(또는 바인더), 물(또는 무용매)일 수 있는 용매, 안료(들) 및 첨가제입니다.[71][72]코팅 제형에서 중금속을 완전히 제거하기 위한 연구가 진행 중입니다.[73]

과정

코팅 공정은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

증착

화학기상증착법

주요 기사:화학기상증착법

물리기상증착

주요 기사:물리기상증착

화학 및 전기화학적 기법

분사

롤투롤 코팅 공정

일반적인 롤투롤 코팅 공정은 다음과 같습니다.

  • 에어나이프코팅
  • 아닐록스 코터
  • 플렉소 코터
  • 갭 코팅
    • 나이프 오버롤 코팅
  • 그라비아 코팅
  • 핫멜트 코팅 - 폴리머 용액 등이 아닌 온도에 의해 필요한 코팅 점도를 달성할 경우이 방법은 일반적으로 상온 이상의 슬롯 다이 코팅을 의미하지만, 핫-멜트 롤러 코팅, 핫-멜트 미터링-로드 코팅 등도 가능합니다.
  • 침지 딥 코팅
  • 키스코팅
  • 계량봉(마이어바) 코팅
  • 롤러코팅
  • 실크스크린 코터
    • 로터리 스크린
  • 슬롯 다이 코팅 - 슬롯 다이 코팅은 원래 1950년대에 개발되었습니다.[75]슬롯 다이 코팅은 운영 비용이 저렴하며, 재료 폐기물을 최소화하면서 얇고 균일한 필름을 신속하게 증착하기 위한 쉽게 확장된 가공 기술입니다.[76]슬롯 다이 코팅 기술은 공정 유체를 정밀하게 계량하여 기판에 대하여 코팅 다이를 정밀하게 이동시키면서 제어된 속도로 분사함으로써 유리, 금속, 고분자 등 다양한 재료의 기판에 다양한 액체 화학 물질을 증착하는 기술이다.[77]기존 슬롯 다이의 복잡한 내부 형상은 가공이 필요하거나 3-D 프린팅으로 구현할 수 있습니다.[78]
  • 압출 코팅 - 일반적으로 고압, 종종 고온이며 압출된 폴리머의 속도보다 훨씬 더 빠르게 웨브가 이동함
    • 커튼 코팅 - 낮은 점도, 슬롯이 수직으로 웹 위에 있고 슬롯 다이와 웹 사이의 간격.
    • 슬라이드 코팅 - 슬롯 다이와 비드 사이에 각진 슬라이드가 있는 비드 코팅.사진 산업에서 다층 코팅에 일반적으로 사용됩니다.
    • 슬롯 다이 비드 코팅 - 일반적으로 롤러에 의해 지지되는 웹과 슬롯 다이와 웹 사이의 매우 작은 간격.
    • 팽팽한 웹 슬롯 다이 코팅 - 웹을 지지하지 않습니다.
  • 잉크젯 프린팅
  • 리소그래피
  • 플렉소그래피

물리적.

참고 항목

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