• 제목/요약/키워드: 입방정 질화붕소

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입방정 질화붕소 박막의 압축잔류응력에 미치는 수소첨가 효과 (Effect of hydrogen addition on the compressive residual stress of cubic boron nitride film)

  • 박종극;백영준;이욱성
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.46-47
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    • 2013
  • 다이아몬드와 같은 $sp^3$ 결합을 가지며, 다이아몬드 다음으로 경도가 강한 입방정 질화붕소(cBN)는 철계금속가공에의 적합성 및 낮은 증착온도로 인하여 표면 코팅소재로의 응용이 크게 기대되어 왔다. 그러나 증착시 cBN 상의 핵생성 이전에 필연적으로 증착되는 비정질 질화붕소(aBN) 및 육방정 질화붕소(hBN) 층의 대기 하에서의 불안정성 그리고 cBN 상의 증착에 수반되는 높은 압축 잔류응력으로 인해 모재와의 밀착력이 낮아지는 문제점 등으로 인해 응용이 크게 제한되어져 왔다. 본 발표에서는 아르곤(Ar)과 질소($N_2$)를 반응가스로 이용하여 스퍼터링법으로 증착한 질화붕소에서 발생하는 높은 잔류응력의 원인과 이를 낮추기 위해 반응가스에 첨가한 수소의 효과에 대해서 상세히 고찰해 보고자 한다.

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$BCl3-NH3-Ar$계의 플라즈마화학증착공정을 이용한 질화붕소막의 합성 (Synthesis of Boron-Nitride Film by Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition Using $BCl3-NH3-Ar$ Mixed Gas)

  • 박범수;백영준;은광용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.249-256
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    • 1997
  • 100-500KHz범위의 주파수전원을 인가하여 발생한 플라즈마를 이용하여 질화붕소(boron nitride)막의 합성시 육방정상(hexagonal phase)과 입방정상(cubic phase)의 생성거동을 관찰하였다. BCl3와 NH3를 붕소와 질소의 공급기체로 선택하였고 Ar과 수소를 carrier기체로 사용하였다. 합성변수로는 플라즈마전원의 전압, 기판의 bias, 합성압력, 기체의 조성, 기판의 온도이었는데, 합성된 박막은 FT-IR결과로부터 육방정과 입방정의 혼합상으로 나타났고, 각 상의 분률은 변수의 크기에 의존하였다. TEM분석결과 육방정으로만 구성된 박막은 비정질상으로 이루어졌으며, 입방정과 육방정의 혼합상의 경우는 비정질기지상에 수십 nanometer크기의 입방정입자가 분산된 구조를 하고 있었다.

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입방정질화붕소입자 전착지석에 의한 전해디버링 시스템 (Electrochemical Deburring System by the Electroplated CBN Wheel)

  • 최인휴
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권3호
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    • pp.430-438
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    • 1997
  • Deburring and edge finishing technology as the final process of machining operation is required for manufacturing of advanced precise conponents. But, deburring is considered as a difficult problem on going to the high efficient production and automation in the FMS. Removal of burr couldn't have a standard of its definition because of its various shapes, dimensions and properties and mostly depends on manual treatment. Especially, deburring for cross hole inside is very difficult owing to its shape passing through out perpendicular to a main hole. The electrochemical method is suggested as its solution in practical aspect. Therefore, electrochemical deburring technology needs to be developed for the high efficiency and automation of internal deburring in the cross hole. In this study, the new process in the eliminating burr inside cross hole, electrochemical deburring by the wheel electroplated with Cubic-Boron-Nitrade abrasives, is suggested. Its deburring mechanism is described and machining performances is investigated. Also, CBN electroplated wheel is designed and manufactured and then characteristics of electrochemical deburring are investigated through experiments. Overall electrochemical deburring performance against burr inside cross hole is examined in the various power sources such as peak current and direct current.

입방정질화붕소입자 전착지석에 의한 전해디버링 시스템 (Electrochemical Deburring System by the Electroplated CBN Wheel)

  • 최인규;김정두
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.19-23
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    • 1996
  • Deburring and edge finishing technology as the last process of machining operation is required for manufacturing of advanced procesion components, duburring has treated as a difficult problem on going tothe highefficency, automation in the FMS. Removal of butt with various shapes, dimensions and properties coultn't has a standard and has depended on manual treatment. Especially, deburring for cross hole inside owing to passing through out perpendicular to a main hole is more difficult, the electrolytic method is proper as its solution at practical aspects. Therefore, for the high effciency and automation of intermal deburring in the cross hole, development of electrolytic debutting technology is needed. So, the new process in the burr treatment is supposed. In this study, in the eliminating burr inside cross hole, the principle and machining performances of electrochemical deburring by Cubic-Boron-Nitrade abrasive electroplate wheel are investigated, Design and manufacture of CBN electroplated wheel and analysis of characteristics with electrolytic debutting are achieved. Also deburring efficiency and electrolytic performance for cross hole were examined according to electrolytic current and electrolytic deburring condition corresponding to acquired edge quality was found out.

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다이아몬드 기판을 이용한 온도 변화에 따른 질화 붕소 박막의 증착 거동

  • 이은숙;박종극;이욱성;백영준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.44-44
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    • 2011
  • 현존하는 초경도 박막물질 중 입방정 질화붕소(cBN)은 철계 금속과의 반응안정성 및 낮은 온도에서의 합성가능성 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 필수로 수반되는 이온충돌 효과로 인해 박막 내 높은 잔류응력으로 인한 박리 현상으로 응용이 어려운 실정에 있다. 현재까지 이를 개선하기 위해 수소를 첨가하여 박막의 잔류응력을 줄이는 연구, B4C 타겟을 이용하여 B-C-N 의 gradient layer를 설계하여 점진적으로 잔류응력을 감소시키는 연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 MOCVD로 만들어진 NCD(Nano Crystalline Diamond) buffer layer 위에 RF-UBM(unbalanced magnetron) PVD를 이용하여 BN을 증착시켰다. hBN 타겟을 이용하여 2mTorr에서 400W 의 RF 파워를 사용하여 기판에 RF bias를 인가해 실험하였다. cBN 박막과 기판의 lattice mismatch 를 줄이기 위해서 본 연구소에서 제공되는 NCD 기판을 사용하였으며, 다이아몬드 기판과 cBN 박막의 1:1 에피성장을 이루기 위해 상온에서부터 800도까지 온도 변화를 주어 cBN을 증착시켰다. FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)로 $sp^2$구조인 hBN과 $sp^3$구조인 cBN의 성장유무를 확인하였으며, FTIR peak intensity 차이로 박막내 cBN의 함량을 계산하였고, Scratch test로 박막과 기판사이의 밀착력을 상대적으로 비교하였으며, 격자의 에픽성장을 확인하기 위해 FIB 의 작업을 거쳐 HRTEM 으로 각 위치별로 SAD pattern를 이용하여 성장거동을 확인하였다.

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CBN휠에 의한 5종 재료의 연삭 특성 비교 (The Grinding Characteristics of 5 kind metals for CBN Wheel)

  • 원종호;김건희;안병민;박순섭;이진오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.925-929
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    • 2001
  • Ultra-abrasives such as diamond and CBN have used to maintain accuracy and form deviation for superalloy etc. This study contains the dry cylindrical grinding of metals with Vitrified-bond CBN wheel and Resinoid-bond CBN wheel. For various conditions of grinding speed, workpiece speed, grinding depth and feed speed of table, the grinding resistance, the surface roughness, and the material removal are measured and discussed.

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CBN 휠의 연삭특성에 관한 비교연구 (A study Grinding Characteristic of CBN Wheel)

  • 안병민;원종호;김건희
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 춘계학술대회 논문집(한국공작기계학회)
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    • pp.315-320
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    • 2001
  • Ultra-abrasives such as diamond and CBN have used to maintain accuracy and form deviation for superalloy etc. This study contains the dry cylindrical grinding of metals with Vitrified-bond CBN wheel and Resinoid-bond CBN wheel. For various condition of grinding speed, workpiece speed, grinding depth and feed speed of table, the grinding resistance, the surface roughness, and material removal are measured and discussed.

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유리섬유강화 플라스틱의 공구재질 및 형상에 따른 절삭특성에 관한 연구 (A Study on the Cutting Characteristics of Glass Fiber Reinforced Plastics by Tool Materials and Type)

  • 안상욱;노상래
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1216-1224
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    • 1996
  • In the use of glass fiber reinforced plastics it is often necessary to cutting the components, but the cutting GFRP is often made difficult by the delamination of composites and the short tool life. In this paper, the machinability of GFRP by mean of tool materials and type was experimentally investigated. By proper selection of cutting tool material and type excellent machining of this workpiece is achieved. The surface quality relate closely with the feed rate and cutting tools.