• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.201-202
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• 2009

열간금형용강인 SKD61은 압출금형재로서 널리 사용되고 있으며, Al압출금형의 장수명화를 위한 방안으로 SKD61에 높은 경도를 갖는 TiN, CrN을 코팅하여 마모 시험을 실시하였다. 마모시험하중과 온도의 변화를 통해 각각의 코팅층의 마찰.마모 특성을 비교할 수 있었으며, 마모시험의 데이터는 직선왕복동 마모시험기를 사용하여 수집하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제50권5호
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• pp.339-344
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• 2017

Highly corrosion resistance performance of CrAlSiN coatings were obtained by applying ultrathin $Al_2O_3$ thin films using atomic layer deposition (ALD) method. CrAlSiN coatings were prepared on Cr adhesion layer/SUS304 substrates by a hybrid coating system of arc ion plating and high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) method. And, ultrathin $Al_2O_3$ passivation layer was deposited on the CrAlSiN/Cr adhesion layer/SUS304 sample to protect CrAlSiN coatings by encapsulating the whole surface defects of coating using ALD. Here, the high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM) and energy dispersive X-ray spectrometry (EDX) analysis revealed that the ALD $Al_2O_3$ thin films uniformly covered the inner and outer surface of CrAlSiN coatings. Also, the potentiodynamic and potentiostatic polarization test revealed that the corrosion protection properties of CrAlSiN coatings/Cr/SUS304 sample was greatly improved by ALD encapsulation with 50 nm-thick $Al_2O_3$ thin films, which implies that ALD-$Al_2O_3$ passivation layer can be used as an effect barrier layer of corrosion.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권4호
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• pp.183-189
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• 2012

고온 열수송용 재료로 이용되는 Hastelloy X의 표면처리에 따른 고온물성 개선에 대한 연구를 수행하였다. Hastelloy X 기판 상에 각각 PVD법인 Arc discharge 및 Sputtering을 이용하여 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막을 표면 코팅(overlay coating) 하였고, 분위기 분말을 이용하여 Al을 금속표면을 통해 확산시키는 방법인 Pack cementation법을 이용한 Al 확산코팅(diffusion coating: aluminiding)법을 이용한 표면처리를 수행하였다. 이들 표면처리가 Ni-Cr계 합금의 고온열처리에서 생성되는 두꺼운 불균질 산화물($Cr_2O_3$)형성 억제에 미치는 효과와 조성 및 표면미세구조가 물성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해, 표면처리 된 Hastelloy X 샘플들을 공기 및 헬륨가스 분위기에서 $1000^{\circ}C$로 열처리 하였으며, 열처리된 전후 시편들에 대해 상형성, 미세구조 및 고온 물성 변화를 측정하였다. 이러한 실험결과를 통하여 표면코팅법에 의한 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막에 비해 Al 확산코팅한 경우 두꺼운 불균질 산화물($Cr_2O_3$)형성이 억제되어 보다 균질한 미세구조와 높은 내마모성 등 높은 고온 안정성을 보여주는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제54권5호
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• pp.285-293
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• 2021

High-entropy TiAlCrSiN nano-composite coating was designed to improve mold life for high temperature liquid molding. Alloy design, powder fabrication and single alloying target fabrication for the high-entropy nano-composite coating were carried out. Using the single alloying target, an arc ion plating method was applied to prepare a TiAlCrSiN nano-composite coating had a 30 nm TiAlCrSiN layers are deposited layer by layer, and form about 4 ㎛-thickness of multi-layered coating. TiAlCrSiN nano-composite coating had a high hardness of about 39.9 GPa and a low coefficient of friction of less than about 0.47 in a dry environment. In addition, there was no change in the structure of the coating after the dissolution loss test in the molten metal at a temperature of about 1100 degrees.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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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.

• 한국재료학회지
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• 제14권8호
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• pp.558-564
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• 2004

In order to improve the low hardness and low wear resistance of Ti-6Al-4V alloy, plasma carburization treatment and CrN film coating were carried out. Effects of the plasma carburization and CrN coating were analyzed and compared with the non-treated alloy by mechanical and creep tests. After plasma carburization and CrN coating treatments, the carburized layer was about 150 ${\mu}m$ in depth and CrN coated layer was about 7.5 ${\mu}m$ in thickness. Hardness value of about $H_{v}$ 402 of the non-treated alloy was improved to $H_{v}$ 1600 and 1390 by plasma carburization and CrN thin film coating, respectively. Stress exponent(n) was decreased from 9.10 in CrN coating specimen to 8.95 in carburized specimen. However, the activation energy(Q) was increased from 242 to 250 kJ/mol. It can be concluded that the static creep deformation for Ti-6Al-4V alloy is controlled by the dislocation climb over the ranges of the experimental conditions.

• 열처리공학회지
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• 제30권6호
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• pp.264-270
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• 2017

본 연구에서는 다이아몬드의 기계적 화학적 연마(MCP) 에 주목하여 기존에 알려진 다이아몬드 가공연마판을 주물 또는 파우더 소결 방식이 아닌 플라즈마 열분사 기법을 통하여 경제성이 높게 제작하고 이를 상용화 하고자 하였다. 저렴한 주철 모재에 연성이 높고 밀착성이 우수한 Al을 중간 코팅층으로 코팅하고, 상부 코팅층으로 다이아몬드와 화학반응을 하게 되는 Fe-Cr-Ni 및 Ti 코팅층을 플라즈마로 코팅하여 다이아몬드 연마판을 제작하였다. 또한, 물리적인 코팅방법인 플라즈마 열분사 코팅층의 밀착력을 개선 하기 위하여 $550^{\circ}C$ 6시간 동안 열처리를 수행하고 모재와 Al 코팅층 사이에 약 $5{\mu}m$ 정도의 확산층을 형성하여 밀착력을 개선할 수 있었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권6호
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• pp.506-513
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• 2010

The composite coatings of $(ZrO_2-8Y_2O_3)$/(Ni-22Cr-10Al-1Y) were prepared by the air plasma spraying method. They consisted of (Ni,Cr)-rich regions,$(ZrO_2-Y_2O_3)$-rich regions, and $Al_2O_3$-rich regions that were formed by oxidation of Al from (Ni-22Cr-10Al-1Y) during spraying. The coatings corroded at 800 and $900^{\circ}C$ in NaCl-$Na_2SO_4$ molten salts up to 50 hr. Ni, Cr and Al oxidized to NiO, $Cr_2O_3$ and ${\alpha}-Al_2O_3$, respectively. These oxides and $(ZrO_2-Y_2O_3)$ were dissolved off into the molten salts during hot corrosion, which resulted in the ever-lasting corrosion of the composite coatings. Chromium diffused out from the (Ni,Cr)-rich regions and oxidized to $Cr_2O_3$, which was most frequently found as surface scales. Aluminum retained in the (Ni,Cr)-rich regions were similarly diffused out.

• 한국재료학회지
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• 제27권10호
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• pp.563-568
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• 2017

In this study, the coating of an Al-Cr layer on the surface of a Zircaloy-4 alloy was carried out through plasma pretreatment coating and a laser surface melting process. Two different conditions for laser treatment, severe or minimal surface melting of the Zr alloy substrate, were applied to form the final coating. When there was significant surface melting of the Zr alloy, the solidification microstructure of the newly formed coating layer was mainly composed of needle-shaped $Al_3Zr$, Al(Cr) and $Al_7Cr$ phases. On the other hand, the solidification microstructure of the coating layer was mainly composed of Al(Cr) and $Al_7Cr$ phases when there was minimal surface melting of Zr base in the laser process. However, when the coating was maintained at $1100^{\circ}C$ for 2 hours, significant inter-diffusion occurred between the phases in the coating. As a result, the upper part of the coating layer was observed to mainly consist of $Al_3Zr$ and $Al_8Cr_5$ phases, regardless of the laser treatment conditions.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권1호
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• pp.88-94
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• 1997

플라즈마 용사법(plasma spray method)으로 제작된 상용 가스 터빈 연소기의 finned segment의 열차폐용 코팅계, ZrO2-8wt%Y2O3 top coat/Ni-26Cr-5Al-0.5Y bond coat/Hastelloy X superalloy 기판에서 NiCrAlY bond coat의 산화 거동과 열피로 파괴에 대하여 조사하였다. 생성된 bond coat의 주산화물은 NiO, CrO2, Al2O3였다. ZrO2/bond coat계면에서 생성된 산화물의 분포는 고온에서의 사용 전에 이 계면 아래에 얇은 층의 Al2O3가없는 곳에서는 NiO 산화층 및에 Cr2O3와 Al2O3가 혼합된 형태를 나타내었다. 열피로에 의해 박리된 시편의 파면을 관찰한 결과, 파괴는 주로 ZrO2/산화층 계면보다 세라믹층내로 약간 치우쳐서 일어나지만, 산화층 내에서도 약간 일어남을 알 수 있었다.