• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.1-7
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• 1993

최근 엔진의 고성능, 고출력화, 저연비화 Maintenance Free화에 따라 엔진의 부하가 증대되었고, Valve Seat에 대해서도 내마모성, 내열성, 내식성 향상이 요구되고 있다. 특히 무연가솔린과 LPG사용으로 내구성을 갖는 High Performance의 Valve Seat 재질을 요구하게 되었고, 엔진의 높은 작동온도등 가혹한 조건하에서 'Recession'이라 일컬어지는 Seat마모가 생기게 된다. Valve Seat는 일반적으로 분말야금법에 따라 제조되고 있으며, 엔진조건에 따라 여러가지의 재질이 사용되며, 높은 온도에서 열전도성과 기공의 산화방지 및 Valve 내구성 향상의 효과를 얻기 위하여 동용침을 하여 사용하는 추세이다. 본 실험에서는 Valve Seat 기공부위의 산화와 마모특성을 조사하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.06a
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• pp.13-13
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• 2001

현재 초고속 가공 공구의 국내 시장은 150억원이며 향후 3년 내에 1500억원으로 급성 장활 전망이다. 무윤활 초고속 가공을 실현하기 위해서는 윤활특성이 우수한 초고경도 코팅의 개발이 필요하며 이를 통해 기계설비의 수명향상과 폐유문제 해결을 기대할 수 있다. 기존의 고체윤활 코팅은 초고경도 코팅의 상부에 $MoS_2$, Graphite 등 윤활성 박막을 합성하였으나, 이들은 Hexagonal 구조의 연질 박막이며 수분이 존재하는 대기중에서는 윤활 및 내마모 특성이 급격히 저하된다. 환경친화 대체소재 개발의 일원으로 TiN, ZrN 박막 등이 이미 개발되었고 기계적 특성이 우수하여 널리 응용되고 있으나 아직 경도(약 20GPa 내외) 및 윤활성의 한계 (마찰계수 $\mu=O.6$)를 극복하지 못하고 있다. TiN박막 위의 Cu의 첨가는 TiN의 구조와 성질을 크게 변화시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TiN 기지 위에 Cu를 도핑함으로써 경도의 상승을 통환 내구력의 향상과 마찰계수의 감소를 통한 윤활성의 향상을 보고자하였다. TiN합성의 안정화를 위하여 magnetron sputtering과 arc ion pIatingd을 병용한 hybrid 공정을 이용하였다. Cu첨가에 따른 결정 성장 거동의 변화를 보기 위해 XRD 분석을 실행하였고, EDS 분석을 통해 Cu target 전류밀도에 의한 기지내의 Cu의 함량변화를 고찰하였으며, 경도 및 윤활특성을 고찰하기 위해서 경도 시험과 마모 시험(ball-on disc type test)를 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.29-29
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• 2014

최근 화석에너지 고갈 및 에너지 수요의 폭발적 팽창을 해결하기 위하여 경량화와 내마모 측면에서 고효율 시스템을 적용한 자동차 및 각종 성형 기기들이 개발되고 있다. 특히 장치의 고성능화라는 요구조건을 충족시키기 위해서는 금속가공산업에서 표면개질의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 표면개질에는 일반적으로 표면의 성질을 개선하여 마모(abrasion) 및 국부 압력(local stress) 또는 피로(fatigue), 마식(wear and corrosion)에 견디게 하여 부품의 수명증대와 제품의 소형화에 기여하고 있다. 이러한 표면개질법에는 경질의 물질을 표면에 코팅시켜 재료표면의 특성을 향상시키는 방법과 금속의 표면에 다른 원소를 침투 및 확산시키는 방법으로 나눌 수 있다. 확산방법으로 침탄, 질화, 보로나이징, 크마이징 처리 방법 등이 있다. 상업적으로 가장 많이 사용되는 표면 개질법은 침탄기술로서, 고온에서 짧은 시간내에 물성 향상이 가능하지만, 강의 변태점 이상의 온도에서 진행됨으로서, 변형에 따른 문제가 발생되어 후처리를 필요로 하는 문제점을 가지고 있다. 반면, 질화법은 변태점 이하의 저온에서 철강 표면에 N을 침투시켜 강을 경화시키는 특징을 가진다. 변형이 적고 질소원자가 강내에 침투함으로 인해 내마모성, 내피로성, 내식성 등의 물리적 성질을 향상시키는 점에서 유리하여 각종 정밀 부품 및 자동차 부품, 금형 등에 많이 사용된다. 또한, 경도 향상 및 결정구조의 영향으로 코팅처리시 모재와 코팅 층의 밀착력 향상을 가져오면 이러한 이유로 코팅 층의 하지 층으로써 각광 받고 있다. 본 발표에서는 플라즈마 질화의 이해를 높이기 위해 관련 기술에 대한 전반적인 소개와 향후 플라즈마 질화 기술의 적용이 기대되는 침탄대체 적용 가능 부품, 침류질화 기술, PECVD 공정과의 접목 등 산업적은 응용 측면에서 응용 분야에 대한 소개를 진행하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.208-208
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• 2012

최근 환경문제가 많이 제기되면서 친환경적 운송수단인 자전거 개발과 관련하여 다양한 기술개발이 이루어지고 있다. 그 중 고부가가치의 서스펜션 포크의 프레임에 고기능성 표면처리로 Arc ion plating deposition system (AIPDS)을 이용하여 부식, 내마모 특성이 뛰어난 TiN 박막을 증착시켰다. AIPDS는 기존의 arc system과 달리 다원계 소재 코팅 공정조건 확립을 위하여 chamber wall에 2개의 rectangular type sputter source를 장착하고 소재의 pre-treatment 용 linear type ion source를 설치하였다. 장비의 Chamber 중앙에는 pipe형 arc cathode를 설치하였으며, 그 주위를 anode 역할을 하는 copper 코일로 감아 이는 발생한 arc를 target인 cathode 축을 중심으로 방향성을 가지고 회전하여 진행 할 수 있도록 유도 하였다. 이 시스템에서 증착된 TiN 박막은 bias 전압 변화에 따른 박막의 구조 및 물성을 평가하였다. XRD 장비를 통하여 TiN 박막의 상분석을 진행하였고, 마모테스터, 원자현미경, 마이크로 비커스 경도기 등을 이용하여 기계적 특성을 평가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.91-96
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• 2006

The friction and wear properties of ceramics are very important in the applications to engineering ceramic parts such as seal rings, pump parts, automobile meter parts, and so on. In this study, the effects of each other purity on the mechanical and tribological properties of purity zirconia ceramics were investigated. Also in order to determine the effects of sliding distance, sliding speed, contact load, friction coefficient, the amount of worn out material at a certain time, and the prepared composites were measured. Crystalline phases and microstructure were examined with XRD and SEM. The results show that we obtained the good properties of friction coefficient and wear resistance at the purity 99.5% of zirconia. than this of the purity 95% were great at the wear amount of worn out material.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.1 no.1
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• pp.9-17
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• 1991

TiC coating formed on $Si_3N_4-TiC$ composite ceramic by chemical vapor deposition (CVD) has an improved microstructures, better thermal shock resistance and interfacial bonding than TiN coating does. TiN coating formed by CVD, however, has lower friction coefficients against steels and better chemical stability. The experimental results indicate that the coated insert is superior to the uncoated one in flank and crater wear resistance. And the multilayer coating shows an improved wear resistance than the monolayer coating.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.105-107
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• 2018

기존에 부유 해양구조물을 바다에서 고정시키기 위하여 수심의 2배 이상의 길이를 사용하는 잉여 계류로프는 해저바닥에서 유동하게 되어 해저 자연환경을 훼손하고, 해저바닥과 잦은 접촉으로 인해 마모로 손상되어 태풍 등 자연재해에서 부유구조물과 양식어장 등의 유실 등 잦은 피해 발생과 유동으로 부유물의 정확한 위치파악이 어려워 안전사고의 원인이 된다. 현재 계류로프로 사용되는 섬유로프와 쇠사슬(Chain)의 단점(전단 취약, 고중량, 부식, 내마모, 해양어패류 부착 등)을 개선하며, 수심의 길이만 연결 할 수 있어 정해진 위치를 이탈하지 않고 쇠사슬이 가지고 있는 장점(고인장력)을 지닌 계류로프에 대해 연구 하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.16 no.5
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• pp.55-62
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• 2017

The grate bar, a component used in steel mills, is used in harsh environments where external disturbances such as high temperature, abrasion, corrosion, and impacts are present. Therefore, in this study, spray-coating was performed on the most severely affected surface to extend the lifetime of the grate bar. The thermal and mechanical properties of the sprayed coated bars were investigated based on the performances under abrasion, thermal shock, tension, and sand blasting, and the microstructures by microscope. By analyzing the thermal and mechanical properties of the uncoated original grate bar and coated grate bar and comparing them with one another, the physical performance improvement of the coated grate bar can be verified.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.06a
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• pp.92-95
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• 2004

플라즈마 트랜스퍼드 아크(PTA) 용사는 플라즈마 아크 용접 장치에 선형의 용접봉을 이용하는 대신 분말 형태의 용접재를 주입하여 주로 마모나 부식에 노출되는 금속의 표면에 적용하여 금속 표면의 내식 내마모 특성을 향상시키는 기술이다. 본 논문에서는 용사전류가 표면개질부에 미치는 기하학적 형상 및 미세조직에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 낮은 전류에서는 접합이 이루어지지 않았고 높은 전류에서는 모재로 희석되어 들어가는 현상을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.136-138
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• 2007

최근 기계가공기술의 발달에 따라 내마모용 TiN 박막의 수요가 증가하였고, TiN박막은 내마모용으로 높은 경도 및 밀착력을 필요로 한다. TiN박막을 증착시키는 방법은 PVD, CVD 등 여러 가지가 있으나 본 연구에서 공구강 SKD 61기판 표면과 Radical Nitriding(RN) 처리된 SKD 61 기판에 arc ion plating(AIP)를 이용하여 TiN 박막을 증착시켜 표면경도를 향상시키고, 이 코팅층의 미세구조가 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 RN처리된 SKD61에서 코팅 두께가 많이 나왔고, 스크래치테스트 결과 접착력이 향상되었음을 알 수 있었다.