• Title/Summary/Keyword: Arc Ion plating

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Mechanical evaluation of superhard Ti-Si-C-N coatings prepared by a hybrid coating system (하이브리드 코팅 시스템으로 제조된 초고경도 Ti-Si-C-N 코팅막의 기계적 특성 평가)

  • Kang S. H.;Kang M. C.;Kim K. H.
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 2005.10a
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    • pp.178-181
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    • 2005
  • Quaternary Ti-Si-C-N coatings were deposited on WC-Co substrates by a hybrid coating system of arc ion plating (AIP) and sputtering techniques using Ti and Si targets, in an $Ar/N_2/CH_4$ gaseous mixture. The crystallinity, bending status, and microstructure of the Ti-Si-C-N coatings were measured by X-ray diffractometer (XRD) and X-ray photoelectron spectroscope (XPS), The micro-hardness of Ti(C,N) and Ti-Si-N coatings were about 30 and 40 GPa, respectively. As the Si was incorporated into Ti(C,N) coatings, the Ti-Si-C-N coatings having Si content of $8.9\;at.\%$ showed the maximum hardness value of about 55 GPa. In this work, the microstructure and mechanical properties of Ti-Si-C-N coatings were systematically investigated.

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Evaluate of TiN Thin flim coating on high strength lightweight alloy (TiN 박막이 고비강도 경량 합금으로 제작된 서스펜션 프레임 적용성 평가)

  • Kim, Dae-Yeong;Kim, Wang-Ryeol;Jin, In-Tae;Jeong, U-Chang
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.196-198
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    • 2012
  • TiN 박막을 자전거용 서스펜션 프레임의 재질로 사용되는 고비강도 경량 합금에 적용하기 위해 Arc ion plating 방식으로 코팅하고 기계적 특성을 분석하였다. TiN 박막의 코팅 특성 평가는 XRD, 박막 경도, 마찰 계수, 밀착력을 측정하였고 피로시험을 실시하였다. 박막의 경도는 약 19 GPa로 측정되었고, 마찰 계수는 약 0.4로써 박막의 코팅 전(마찰계수 0.8)보다 낮아졌다. 밀착력은 약 13.9 N로 나타났으며, 피로 시험은 약 30,000회의 수직 하중 실험에도 박막의 가시적 크랙과 파손이 관찰되지 않았다.

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The Study on the properties of CrTiAlN Thin Films with Si Contents Variation by Cathodic Arc Ion Plating (아크이온플레이팅법에 의한 CrTiAlSiN 박막의 Si 함량 변화에 따른 특성 연구)

  • Jo, Yong-Gi;Yu, Gwang-Chun;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.110-110
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    • 2012
  • 아크이온플레이팅법과 스퍼터링법을 이용하여 금형의 보호코팅으로서 CrTiAlSiN 박막을 합성하였다. 연구는 CrTiAlN 피막에 Si이 첨가됨에 따른 농도변화가 피막의 경도 및 내열성에 미치는 영향을 조사하였다. Si 함유량 변화에 따른 특성의 변화에 대해 XRD, TGA, 경도분석, 윤활성의 분석을 통해 조사하였으며, 함성된 피막은 기존 CrN 박막 대비 내열성이 우수하게 향상되었으며 경도의 향상과 낮은 윤활성을 보였다.

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Study on the Surface Coating of CrN for Erosion in Liquid water Drop Test

  • Kwon, Sik-Chol;Baek, W-S;Lee, S-H;Kim, K-H;Kim, H-H
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.63-63
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    • 2001
  • As a new approach to substitute for a hard alloy of stellite 6B containing Co which is radioactive in nuclear system, a hard-phase coating of CrN will be applicable to protect 12Cr steel from erosion at leading edge on steam turbine blade. The CrN coating was prepared by arc ion plating on 12 Cr steel and was undertaken in liquid impact test at the velocity of 35Om/sec, which simulate the environment in the last stage of blade. The erosion resistance of coating was evaluated by optical observation on damaged surface. The threshold number of impact was closely related with surface hardness. And thus, it was confirmed that surface hardening improves the life time of steam turbine blade.

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A Study on the Anti-Stiction Coating of Glass Lens Mold for Optical Communication (광통신용 글라스렌즈 성형 금형의 이형성 코팅에 관한 연구)

  • Jeong, Woon-Jo;Cho, Jae-Cheol
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.66 no.6
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    • pp.962-967
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    • 2017
  • The Diamond-Like-Carbon (DLC) coating is a new carbon-based amorphous material. Carbon ions in the plasma are electrically accelerated and collide with the substrate to form a thin film. This film has similar properties to diamonds such as high surface hardness, low coefficient of friction, corrosion resistance and durability that do not react with acids and bases. Also, since there is no thermal deformation, it can be printed at room temperature. and coated on almost all materials such as paper, polymer, ceramics and various metals even aspheric lens it is possible to mirror surface coating with excellent surface roughness. In this paper, we have analyzed the DLC film formed by Filtered Arc Ion Plating (Filtered AIP) process.

Synthesis and Characterization of MoN coatings by Arc Ion Plating (MoN 코팅막의 미세구조와 그 특성 연구)

  • Park, Ji-Hun;Kim, Gwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.125-127
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    • 2007
  • MoN 코팅막은 Ar과 $N_2$가 섞인 가스 상태 안에서 몰리브덴(Mo) 타겟을 사용해서 아크 이온 플레이팅법을 사용하여 stainless steel 표면 위에 증착을 시켰다. MoN 코팅막의 미세 결정 구조의 특징은 X-선 회절 분석(X-ray Diffractormeter, Phillips co. X'pert)과 XPS를 사용해서 측정하였다. MoN 코팅막은 순수 Mo 코팅막의 13GPa 보다 높은 25 GPa의 미세경도값을 나타냈으며, 또한 Mo 코팅막에 N의 함량이 증가할수록 마찰계수가 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이번 연구에서는 MoN 코팅막에서 질소 함량을 변화 시켜 MoN 코팅막의 미세구조와 그 특성에 대하여 연구하였다.

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Microstructure and Mechanical Properties of Cr-Al-Si-N Coatings for Wear Resistant and Structural Applications (내마모 구조 코팅용 Cr-Al-Si-N 코팅막의 미세구조와 기계적 특성에 관한 연구)

  • Kang, Dong-Shik;Kim, Kwang-Ho
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.15 no.11
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    • pp.730-734
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    • 2005
  • Cr-Al-Si-N coatings were deposited on WC-Co substrates by a hybrid coating system of arc ion plating and DC magnet :on sputtering technique in $N_2/Ar$ mixture. The Cr-tll-Si-N coatings were synthesized with different Si contents. Their microstructure and mechanical properties were systematically investigated. The average size of crystallites largely decreases with the increase of Si content compared with Cr-Al-N. The microhardness of Cr-Al-Si-N coatings largely increases from 24 to 55 GPa. The enhanced hardness is believed to originate from the microstructural change by the fine composite microstructure of Cr-Al-N coatings with Si addition. The average friction coefficient of Cr-Al-Si-N coatings decreases from 0.84 to 0.45 with increasing Si content up to $16\;at.\%$.

Effects of bias voltage and temperature on mechanical properties of Ti-.Si-.N coatings deposited by a hybrid system of arc ion plating and sputtering techniques (Ti-Si-N코팅의 기계적 성질에 관한 온도와 기판 바이어스의 영향)

  • Lee, Jeong-Du;Kim, Kwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.161-162
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    • 2009
  • 하이브리드 코팅장비를 이용해 WC-CO기판위에 Ti-Si-N박막을 증착 시켰다. 이 연구는 Ti-Si-N박막의 기계적 성질에 온도와 바이어스가 미치는 영향에 대해 실험을 하였다. 증착온도가 $300^{\circ}C$까진 Ti-Si-N박막의 미세경도와 탄성률은 증가했지만 증착온도가 $300{\sim}350^{\circ}C$에서는 탄성률은 감소하고 결정 성장으로 인해 미세경도는 감소하였다. 기판 바이어스는 박막과 미세구조에 압축 잔류 응력을 야기 시킨다. 그러나 기판바이어스가 -400V 이상에서는 re-sputtering에 의해 Si함량이 감소한다. Ti-Si-N 박막의 가장 우수한 기계적 성질은 $300^{\circ}C$, -100V에서 얻을 수 있었다.

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Syntheses and mechanical properties of Cr-Mo-Si-N coatings by a hybrid coating system (하이브리드 코팅시스템을 이용한 Cr-Mo-Si-N 코팅의 합성 및 기계적 특성)

  • Yun, Ji-Hwan;An, Seong-Gyu;Lee, Ju-Hui;Kim, Gwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.103-104
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    • 2007
  • Cr-Mo-Si-N 코팅막은 AISI D2 모재와 Si 모재위에 $Ar/N_2$ 혼합기체를 사용하여 AIP (arc ion plating) 방법과 마그네트론 스퍼터링 (DC magnetron sputtering) 방법을 결합시킨 하이브리드 코팅시스템을 이용하여, 증착하였다. XRD, HRTEM, XPS 등의 분석장비를 이용하여 Cr-Mo-Si-N 코팅의 미세구조를 관찰하였다. Cr-Mo-Si-N 코팅의 경도는 Si함량이 12.1 at.%에서 약 50 GPa의 최고치를 나타냈으며, 평균 마찰계수는 Si 함량이 증가할수록 감소하였다.

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The effect of metal composition on the structure and properties of Ti-Cu-N superhard nanocomposite coatings

  • Myung, Hyun S.;Lee, Hyuk M.;Han, Jeon G.
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.34 no.5
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    • pp.429-434
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    • 2001
  • Ti-Cu-N nanocomposite films deposited by arc ion plating and magnetron sputter hybrid system with various copper contents. The microstructure and mechanical properties of Ti-Cu-N superhard nanocomposite films depend on the Cu concentration. In X-ray diffraction (XRD) analysis, intensity of TiN (111) and TiN (220) peak decreased and peak broadness increased with increasing the copper contents and Cu peak was not detected. The grain size of films decreased with increasing at%Cu and Transmission Electron Microscopy (TEM) analysis also showed that Ti-Cu-N film containing 1.5at%Cu was composed of very fine (<10nm) nanocrystalline grains. The maximum hardness of Ti-Cu-N (1.5at%Cu) film reached to 45GPa and friction coefficient was measured 0.3.

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