• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.141-141
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• 2011

DLC(Diamond Like Carbon) 박막은 높은 경도, 낮은 마찰계수, 내화학성 등의 우수한 트라이볼로지적 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 산업분야에서 적용되고 있다. 이러한 DLC 박막은 합성기구나 구조의 관점에서 몇 가지 다른 이름으로 불려지기도 한다. 밀도와 경도가 높기 때문에 경질탄소(Hard Carbon)라고도 불려지며, 수소를 함유한 경우에는 수소함유 비정질 탄소(Hydrogenated Amorphous Carbon)이라는 이름이 사용되며, 고밀도 탄소(Dense Carbon) 또는 고밀도 탄화수소(Dense Hydrocarbon)라고 불리기도 한다. 이렇듯 DLC 박막은 합성방법에 따라 함유된 수소와 탄소의 결합구조의 차이가 있다. 수소 함유한 DLC 박막은 20~50%까지 수소를 함유하며, DLC막의 기계적, 광학적, 전기적 특성들이 수소함량과 밀접한 관계를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 함유된 수소가 $300^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 쉽게 결합에서 이탈되면서 흑연화와 더불어 마찰마모시 코팅층의 파손이 발생한다고 보고되고 있고, 또한 수소량이 증가함에 따라 DLC 박막의 경도는 감소하게 되는데, 이는 수소에 의해 dangling bond가 Passivation되면 탄화수소의 3차원적인 Crosslinking은 그만큼 감소하게 되기 때문이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 PECVD를 이용하여 여러 가지 공정에 따른 DLC 박막을 증착시켰으며, 수소함유량에 따른 DLC막의 구조와 그에 따른 경도 변화를 살펴보았다. FTIR(Furier Transform Infrared Spectroscopy)과 Raman Spectroscopy을 이용하여 DLC막의 수소의 결합상태를 관찰하였으며, Nano Indentation을 사용하여 미소경도를 측정하였고, FE-SEM을 이용하여 표면과 단면을 관찰하였다. 막의 두께 측정에는 ${\alpha}$-Step을 사용하였으며, Ball-on-Disk 타입의 Tribo-meter을 이용하여, 모재의 경도에 따른 마찰계수 변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.110-111
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• 2011

비정질 탄소계 박막은 높은 경도, 내마모성, 내화학성 및 전기저항특성을 갖는 박막으로 다양한 산업분야에 응용 및 적용 연구가 진행되고 있다. 특히, 탄소계 박막은 자동차 및 기계 산업분야에 있어서 우수한 물리적 특성인 고경도 및 저마찰 특성을 이용한 금속 표면의 기능성 부여를 목적으로 활발하게 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 사출금형 표면의 고경도 저마찰화를 목적으로 비정질 탄소계 박막을 사출금형 소재 (KP4)에 제작하고, 이들 코팅막에 대한 경도, 밀착력, 마찰계수 등의 물리적 특성을 평가하였다. 또한, 탄소계 코팅막 제작 공정 조건이 코팅막의 물리적 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.2
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• pp.241-246
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• 2001

Single or dual ion implantations were performed onto the transparent polyethylene terephthalate(PET) sheet, and the surface hardness and the light transmittance in the visual-UV range were examined. Nanoindentation showed that the surface hardness was the highest at about 50 nm depth from the surface and was increased by about 3 times when nitrogen ions were implanted with energy and dose of 90 keV and $1\times10^{15}\textrm{/cm}^2$ respectively. When dual ions such as He+N and N+C ions were implanted into PET, the hardness was increased even more than the case only N ions were implanted. Especially, when PET were implanted with N+C dual ions, the surface hardness of PET increased 5 times more as compared to when implanted with N ions alone. The light at the 550 nm wavelength(visual range) transmitted more than 85%, which is close to that of as-received PET, and at the wavelength below 300 nm(UV range) the rays were absorbed more than 95% as traveling through the sheet. implying that there are processing parameters which the ion implanted PET maintains the transparency and absorbs the UV rays. It can be considered that the increase in the hardness of polymeric materials is attributed to not only cross linking but also forming hard inclusions such as hard C-N compounds, as evidenced by the formation of the highest hardness when both N and C ions are implanted onto PET.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2006.04a
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• pp.12-12
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• 2006

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.192-192
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• 2013

하이브리드 표면처리는 다른 표면처리법을 동시 또는 연속적으로 행하여 단일표면처리에 비해 더욱 우수한 특성을 부여시키기 위한 표면처리법이다. 본 연구는 붕소와 질소 원소를 이용한 하이브리드 표면처리를 오스테나이트계 스테인리스강인 STS 316L 소재에 적용하여 변화된 특성을 평가하였다. 본 실험에 사용된 하이브리드 표면처리법으로는 붕소분말을 이용한 보로나이징처리와 활성스크린을 이용한 이온질화처리법을 적용하였다. 하이브리드 표면처리된 STS 316L시편은 FE-SEM을 이용하여 표면형상 및 단면조직을 관찰하였으며 GDS와 XRD를 이용하여 깊이에 따른 원소 및 상분석을 실시하였다. 또한 마이크로비커스 경도계와 마모시험기를 이용하여 경도와 마모특성을 측정하였고, 염수분무시험을 통하여 해수환경에서 부식거동을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.184-184
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• 2014

본 연구에서는 치과용 주조합금의 개발을 위하여 Ni-Cr 및 Ni-Cr-Ti합금을 소결체를 제조하고 기계적 특성 및 표면특성을 조사하였다. Ti원소가 첨가됨에 따라 결정조직의 결정립이 미세화하는 경향을 보였으며 조직이 다르게 나타났다. Ti 원소가 증가할수록 경도는 더욱 높게 나타났으며 Ti가 10 wt. %로 증가되었을 때 경도가 가장 높았다. 또한 압분체, 소결체, 벌크상태 순으로 경도가 증가하였다. 표면의 거칠기와 결합력에서도 Ti의 함유량이 증가함에 따라 개선되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.120-121
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• 2007

스테인리스강을 침탄 또는 질화처리 하면 내식성이 크게 떨어진다. 하지만 처리 온도를 충분히 낮게 하면 내식성의 저하 없이 표면 경도를 증가시킬 수 있다. 침탄처리 후 질화 처리를 연속적으로 수행하면, 두꺼운 경화층을 가지고, 침탄처리한 표면보다 높은 경도를 가질 수 있다. 이 논문에서는 침탄처리 후 질화 처리시, Ar을 주입하여 질화층 형성에 주는 영향을 조사 하였다. Ar의 양이 20%보다 낮은 경우 석출물이 거의 형성되지 않았으며, Ar의 양이 증가할수록 표면경도도 증가하였다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.31 no.3
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• pp.381-390
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• 2004

The purpose of this in vitro study was to investigate the effects of Nd:YAG laser irradiation and fluorides on acid drink demineralized enamel. The materials were 30 freshly extracted permanent premolars with intact smooth enamel surfaces. They were demineralized with Coca-cola at $37^{\circ}C$ for 12hours and then irradiated by Nd:YAG laser with 6W power, $50mJ/cm^2$ energy density, and 20Hz pulse repetition. After laser irradiation, teeth were treated by three kinds of fluorides; (1)0.05% NaF fluoride solution (2)1.23% APF gel and (3)0.1%F fluoride varnish, microhardness(VHN) and Diagnodent scores were measured and the surfaces of each treated specimens were also observed with SEM under 1500 magnification. The results were as follows: 1. In the change of microhardness(VHN), it decreased to 34.68% from the initial micrhardness, increased to 78.37% after laser irradiation and increased to 82.62% after fluoride treatment, there were significant differences except when it was irradiated and treated with fluoride(P<0.05). 2. In the change of Diagnodent scores, it was decreased to 28.08% from the initial scores after demineralization, and then increased to 59.81% after laser irradiation, and increased to 82.17% after fluoride treatment. Scores were different significantly between the scores of initial, demineralization, laser irradiation and fluoride treatment(P<0.05). All the scores were not different significantly between fluoride types. 3. SEM observation showed that the lased enamel surfaces after demineralization were thermally degenerated and showed molten lava-like appearance and crater with cracks and many microholes.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.36 no.6
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• pp.121-129
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• 2008

Environmental friendly UV-curable coatings, having excellent hardness, gloss, mar and chemical resistance, are commonly used for the wooden flooring coatings. Especially epoxy acrylate oligomers are chosen for the wooden flooring coatings, due to their thermal stability and fast curing. In this study, we investigated the effect of the acrylate functionality on the thermal stability and surface hardness. The thermal degradations of monomers, oligomer, photoinitiator and formulated coatings with different acrylate functionality were measured using a thermogravimetric analysis (TGA). And the surface hardness was also measured with a pendulum hardness tester to compare relationship between the thermal stability and the physical property. The cured coatings became thermally stable by crosslinking during UV-curing. Both the thermal stability and surface hardness of cured coatings were improved with increasing acrylate functionality.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.169-169
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• 2016

크롬산 용액에 황산을 촉매로 하여 Sargent에 의해 개발된 크롬도금은 경도, 내식성, 내마모성 등의 특성이 우수하다. 이로 인해 장식용 박막 도금뿐만 아니라 경질의 후막 도금층을 형성이 가능함으로써 기계 부품류를 비롯한 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 적용되고 있다. 이러한 크롬도금이 적용된 소재부품에 대해 장수명화와 더불어 가혹한 환경에서의 사용요구가 점차 증가하고 있으며, 이를 위해서는 보다 더 우수한 내식성과 기계적 물성을 확보해야할 필요성이 높다. 한편 경질 크롬 도금의 내식성과 관련해 도금 과정에서 발생하는 마이크로 크랙에 의해 제품의 내식성의 한계를 나타내게 된다. 본 연구에서는 내식성이 우수할 뿐만 아니라 표면 경도가 우수한 도금층을 얻기 위해 도금 전류 조건으로 펄스 전류를 적용하는 방안을 시도한 것으로 펄스전류를 적용하여 경질크롬도금 시 크랙 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 도금욕은 일반적인 경질크롬도금에 사용되는 Sargent 욕을 이용하였고, duty ratio를 조절하여 전류 조건 변화에 따른 단면 내 크랙의 수 변화를 관찰하여 최적의 전류 조건을 도출하였다. 그리고 도출된 전류 조건을 이용해 도금 두께에 따른 크랙 수 변화를 관찰하였고, 이때의 경도를 측정하였다. 또한 XRD 분석을 통해 도금 전류 조건 및 시간 변화에 따른 결정구조 변화를 확인하였다. 실험결과 펄스 전류를 적용하는 경우, 기존 직류 적용 시에 비해 크랙 발생을 현저하게 감소시킬 수 있었으며, 사실상 크랙프리(Crack free) 도금이 가능하였다. 또한 크랙의 감소와 함께 경도 저하가 나타나게 되나 펄스 전류 인자의 최적화에 따라 이러한 경도 저하 현상의 최소화가 가능하였다.