흑연 부품에 코팅하기 전 준비

1. 왜 분진을 없애야 하나

흑연 도가니 · 부품은 기계 가공 후 표면과 기공 속에 흑연 분진이 많이 남아 있습니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠ 이 분진과 코팅의 반응을 막거나 줄이려면, 바를 수 있는 코팅(페인트형 코팅)을 바르기 전에 분진을 줄이거나 없애는 것이 이상적입니다.

2. 가장 확실한 방법 — 초음파 세척

다만 실제로는 코팅 전에 이 정도까지 손을 들이는 경우는 많지 않습니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠

1. 흑연 부품을 물 또는 용제에 담가 초음파 세척합니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠
2. 세척 후 액체를 버립니다. 보통 분진 때문에 상당히 까맣게 변해 있습니다.
3. 깨끗한 새 액체로 바꿔 다시 초음파 세척합니다.
4. 세척 후 액체가 거의 까맣게 변하지 않을 때까지 되풀이합니다.

3. 다음으로 좋은 방법 — 용제로 닦기

에틸알코올 또는 아세톤을 적신 천이나 종이 타월로 흑연 표면을 여러 번 문질러 닦습니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠ 닦은 천 · 타월이 심하게 까매지지 않을 때까지 되풀이합니다.

보통 4~5번 닦으면 가공 분진은 대부분 제거됩니다.

4. 붓으로 바를 때 — 2회 도포

이런 코팅은 수성이므로, 상온에서 붓으로 바를 때는 두 번째 층을 빠르게 발라야 합니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠

더 좋은 방법은 두 번 모두 약 40℃ 로 예열한 표면에 바르는 것입니다. 코팅이 더 잘 되고, 아래 회색 층이 맨 위 층으로 배어 나오는 현상(블리드스루)을 막아 줍니다.

1. 세척한 흑연 부품에 강모 붓(뻣뻣한 털 붓)으로 코팅을 고르게 한 번 바르고 말립니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠ 세척을 했더라도 젖은 코팅이 흑연을 묻혀 첫 층은 다소 회색을 띨 수 있습니다.
2. 첫 층이 마르면 그 위에 두 번째 층을 바릅니다.

5. 도막 두께

6. 스프레이로 바를 때

압송식 스프레이 건으로 에어 스프레이하면 분진을 닦지 않은 흑연에도 바를 수 있고, 보통 붓 도포보다 더 고른 도막을 얻습니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠

하지만 분진 위에 코팅하는 것은 막 톱질한 목재 표면의 톱밥 위에 칠하는 것과 같습니다. 바탕이 아니라 분진에 칠하는 셈이어서 부착력이 꽤 떨어집니다.

7. 고온 진공에서의 탄화 반응

도포할 때 흑연 분진이 코팅에 섞이면, 흑연이 산화물과 반응해 탄화물을 만들기 쉬운 상태가 됩니다.⁠‌​‌​​​​​‌‌‌​‌‌‌​⁠ 이 반응은 진공 · 고온(보통 1200℃ 이상)에서 자주 일어납니다. 대표적인 반응(이트리아 Y₂O₃ 의 경우)은 다음과 같습니다.

Y₂O₃ + 7C ⇄ 2YC2 + 3CO↑ (가열)

진공은 CO 가스를 빨아내 반응을 오른쪽(탄화물 생성 쪽)으로 밀어 줍니다. 반면 아르곤(Ar) · 헬륨(He) 같은 불활성 가스의 대기압 분위기에서는 CO 가 빠져나가지 않으므로, 훨씬 높은 온도에서도 반응이 일어나지 않을 수 있습니다.