Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference (한국표면공학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Surface Engineering (한국표면공학회)
권호 표지

Fabrication of Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) single alloying target material for the formation nanocomposite coating and the properties of the coating formed by Ti-Al-X single alloying target material

나노복합 코팅 형성을 위한 Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) 계 단일 합금 타겟 제조 및 이를 이용해 형성한 코팅 특성 평가

  • 편진호 (한국생산기술연구원 열처리그룹) ;
  • 이한찬 (한국생산기술연구원 열처리그룹) ;
  • 문경일 (한국생산기술연구원 열처리그룹)
  • Published : 2015.05.07
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Abstract

PVD 공정에서 다성분으로 이루어진 나노복합 코팅을 형성하는 것은 원소들간의 합금화 문제로 인해 어렵다. 따라서 일반적으로 두 개 이상의 원소타겟 또는 멀티타겟을 이용한 PVD+PECVD 의 융합공정에 의해 제조된다. 하지만 멀티타겟을 사용한 공정은 공정의 복잡화가 뒤따르며 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 멀티타겟의 단점을 보완하기 위해 Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) 단일 합금 타겟을 제작하여 나노복합 코팅을 형성하고자 하였다. 기계적 합금화법을 통해 합금분말을 제조하였으며, 방전플라즈마소결법으로 합금 타겟을 제작하였다. 제작된 타겟을 이용하여 스퍼터링 장치를 통해 박막을 형성 하였다. 그 결과 분말은 밀링 시간 20시간에서 정상상태에 도달하였으며, 더 이상 분말의 입자는 줄어들지 않았다. 이때 분말의 입자크기는 $5{\sim}6{\mu}m$ 이었으며 결정립의 크기는 16~20nm 이었다. 소결을 통해 99% 이상의 진밀도를 갖는 합금타겟을 제작하였으며, 이때 결정립의 크기는 매우 미세하였다. 박막의 경우 모두 30GPa 이상의 고경도 특성을 나타냈다.

Keywords