• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.34 no.2
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• pp.125-134
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• 2001

($Ti_{1-x}$ $Cr_{x}$ )N coatings were deposited by an ion-plating method in a reactor with two separate metal sources, Ti and Cr. Ti was evaporated using an electron beam, while Cr evaporation was carried out by resistant heating. The Ti and Cr concentrations in the coatings were controlled by the Ti and Cr evaporation ratio. The coating hardness increased with increasing the Cr content(x) and showed a maximum value of 6,000 HK at around x=0.8. The critical load of the coatings, measured by the scratch test, was around 30 N. The wear resistance properties of the ($Ti_{1-x}$$Cr_{ x}$)N coatings were evaluated using a CSEM pin-on-disk type tribometer. A Cr-steel ball as well as a SiC ball, which had hardness values of 590 HK and 2,600 HK respectively, were used as the pin. After the wear test, the surface morphology, roughness and the concentration of the coatings were investigated, with the main focus being on the effect of wear debris and the transferred layer on the wear behavior.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.50 no.6
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• pp.473-479
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• 2017

CrN coatings have been used as protective coatings for cutting tools, forming tools, and various tribological machining applications because these coatings have high hardness. Cr-Al-N coatings have been investigated to improve the properties of CrN coatings. Cr-Al-N coatings were fabricated by a hybrid physical vapor deposition method consisting of unbalanced magnetron sputtering and arc ion plating with different working pressure and substrate bias voltage. The phase analysis of the composition was performed using XRD (x-ray diffraction). Cr-Al-N coatings were grown with textured CrN phase and (111), (200), and (220) planes. The adhesion strength of the coatings tested by scratch test increased. The friction coefficient and removal rate of the coatings were measured by a ball-on-disk test. The friction coefficient and removal rate of the coatings decreased from 0.46. to 0.22, and from $2.00{\times}10^{-12}m^2/N$ to $1.31{\times}10^{-13}m^2/N$, respectively, with increasing bias voltage. The tribological properties of the coatings increased with increasing substrate bias voltage.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.100-102
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• 2013

Magnetron-sputtering법을 사용하여 기존에 연구하였던 CrAlN (Cr 7：Al 3)박막에 Si를 첨가하여 Si의 함량 변화에 따라 미세구조와 화학적 결합상태, 온도저항계수(TCR) 및 산화저항의 영향과 기계적특성 개선을 통한 multi-functional heater resistor layer로써의 가능성을 연구하였다. CrAlSiN 박막의 Si 함량에 변화에 따라 온도저항계수 변화를 확인하였으며 X-선 회절 분석(XRD) 패턴 분석결과 CrAlSiN 박막의 결정구조가 Bl-NaCl 구조를 가지고 있는 것을 확인하였으며 SEM과 AFM을 통한 표면 및 미세구조 분석결과 Si의 함량이 증가할수록 입자가 조밀해짐을 알 수 있었다. 최근 digital priting technology의 핵심 기술로 부각되고 있는 inkjet priting technology는 널리 태양전지뿐만 아니라 thin film process, lithography와 같은 반도체 공정 기술에 활용 할 수 있기 때문에 반도체 제조장비에도 사용되고 있으며, 현재 thermal inkjet 방식을 사용하고 있다. Inkjet printing technology는 전기 에너지를 잉크를 배출하기 위해 열에너지로 변환하는 thermal inkjet 방식을 사용하고 있는데, 이러한 thermal inkjet 방식은 기본적으로 전기저항이 필요하지만 electrical resistor layer는 잉크를 높은 온도에서 순간적으로 가열하기 때문에 부식이나 산화 등의 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 보호층을 필요로 한다. 하지만, 고해상도, 고속 잉크젯 프린터, 대형 인쇄 등을 요구되고 있어 저 전력 중심의 잉크젯 프린터의 열효율을 방해하는 보호층 제거에 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 magnetron-sputtering을 사용하여 기존의 CrAlN 박막에 Si를 합성하여 anti-oxidation, corrosion resistance 그리고 low temperature coefficient of resistance 값을 갖는 multi-functional heater resistor layer로써 CrAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 효과에 초점을 두었다. 본 실험은 CrAlN 박막에 Si 함량을 4~11 at%까지 첨가시켜 함량의 변화에 따른 특성변화를 확인하였다. 함량이 증가할수록 amorphous silicon nitride phase의 영향으로 박막의 roughness는 감소하였으며 XRD 분석결과 (111) peak의 Intensity가 감소함을 확인하였으며 SEM 관찰시 모든 박막이 columnar structure를 나타내었으며 Si함량이 증가할수록 입자가 치밀해짐을 보여주었다.Si함량이 증가할수록 CrAlN 박막에 비하여 면저항은 증가하였으며 TCR 측정결과 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 안정한 TCR값을 나타내었다. Multi-functional heater resistor layer 역할을 하기 위해서, CrAlSiN 박막의 원소 분포, 표면 거칠기, 미세조직, 전기적 특성 등을 조사하였다. CrAlN 박막의 Si의 첨가는 크게 XRD 분석결과 주상 성장을 억제 할 수 있으며 SEM 분석을 통하여 Si 함량이 증가할수록 Si3N4 형성이 감소하며 입자크기가 작아짐을 확인하였다. 면저항의 경우 Si 함량이 증가함에 따라 높은 면저항을 나타내었으며 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 낮은 TCR 값인 3120.53 ppm/K값을 보였다. 이 값은 상용되고 있는 heater resistor보다 높지만, CrAlSiN 박막이 더 우수한 기계적 특성을 가지고 있기 때문에 hybrid heater resistor로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.23 no.2
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• pp.184-188
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• 2002

Unsaturated $Cr(CO)_x(1{\leq}x{\leq}5)$molecules were generated in the gas phase from photolysis of $Cr(CO)_6$vapor in He using an unfocussed weak UV laser pulse and their reactions with $O_2$ and $N_2O$ have been studied. The formation and disappearance of the ground state CrO molecules were identified by monitoring laser-induced fluorescence(LIF) intensities vs delay time between the photolysis and probe pulses. The photolysis laser power dependence as well as the delay time dependence of LIF intensities from the CrO orange system showed different behavior as those from ground state Cr atoms, suggesting that the ground state CrO molecules were generated from the reaction between $O_2/N_2O$ and photo-fragments of $Cr(CO)_6$ by one photon absorption. The depletion rate constants for the ground state CrO by $O_2$ and $N_2O$ are $5.4{\pm}0.2{\times}10^{-11}$ and $6.5{\pm}0.4{\times}10^{-12}cm^3molecule^{-1}s^{-1}$, respectively.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.12 no.8
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• pp.669-675
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• 2002

CrN film coated by AIP method, improved the mechanical properties (Hardness, Roughness, wear and fatigue) of Ti-6Al-4V alloy. The properties were studied using GXRD, XPS, Hardness, Roughness, wear and fatigue testers. CrN thin film thickness was about 7.5$\mu\textrm{m}$ and grew with (111) orientation. Hardness of CrN thin film was very high (Hv 1390) and roughness of the surface layer was greatly improved (Ra=0.063$\mu\textrm{m}$) compared with matrix alloy (Ra=0.321$\mu\textrm{m}$). Such changes of hardness and roughness could be contributed to improving the wear resistance and fatigue life. Striation like pattern with dimples and voids, a typical fatigue fracture mode, was observed throughout the specimen.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.211-211
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• 2009

높은 이온화율과 복잡한 형상의 모재에도 표면 도포성 및 균일성을 나타내는 아크이온플래이팅 기술과 비전도성 세라믹 타겟물질에 적용가능한 스퍼터링 기술이 결합된 하이브리드 코팅 시스템(Hybrid coating system)을 이용하였다. 그리고 Cr-Al-N과 Cr-Si-N 코팅막의 강화 기구를 복합시킨 새로운 개념의 Cr-Al-Si-N 코팅막을 초경(WC-Co)시험편에 증착하여 Si 첨가량에 따른 미세구조의 미세경도 특성을 파악하였다. 공구성능 평가는 고속가공조건하에 마이크로 밀링기에서 무코팅(초경공구), Cr-Al-Si-N (Si : 0, 4.5, 8.7, 16 at.%) 코팅 마이크로엔드밀에 대하여 공구마멸에 대한 공구수명을 비교, 평가하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.15 no.4
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• pp.328-334
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• 1999

Acoustic emission (AE) sensor was used to evaluate the wear-life of CrN-coated steel disks with 1 $\mu\textrm{m}$ and 4 $\mu\textrm{m}$ coating thickness. The relationship between Af and friction signal from scratch test and sliding test was investigated. The first spatting of CrN film was detected by AR signals in the early stage of coating failures, and overall failures by friction signals. Therefore, the conservative design for coating-life should be done using the results of AE signals. Using the percent contact load, the ratio of sliding normal load to the critical scratch load and the number of cycles to failure was measured to predict the wear-life of CrN film. On the wear-life dia-gram the percent contact loads and the number of cycles to failure showed a good linear relationship on the log coordinate. As the load percentage was decreased, the diagram showed that the wear-limits, at which the coated steels survived more than 35,000 cycles, were about 4∼5% of the critical scratch loads.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.38-39
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• 2007

Chromium nitrids(Cr-N)박막은 경질박막재료이며 특히 PVD법을 제조한 CrN 박막은 다른 이원계 박막에 비해 높은 내마모성을 갖는다고 알려져 있다. 본 실험에서는 CrN박막에 Zr을 첨가하여 3원계의 CrZrN 박막을 합성하여 박막의 Zr 함량에 따른 표면경도 및 조도를 측정하고 Ball-on-disk type의 마모실험과 습도제어 하에서의 마모실험을 실시하였다. 박막의 Zr 함량이 증가함에 따라 박막의 표면경도가 증가하고 표면조도는 낮아지는 것을 알수 있었고, 그에 따라 마찰계수 값 또한 낮게 측정되었다. 습도제어하에서는 마찰계수 값은 비슷한 경향을 보였으나 습도가 매우 낮은 건조한 환경에서는 박막의 마찰계수 값이 높게 나타나는 경향을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.65-66
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• 2007

비대칭 마그네트론을 이용하여 사원계 CrTiAlN 나노 복합 박막을 합성하였고 합성된 박막의 특성을 분석하였다. CrTiAlN 나노복합 박막의 미세구조는 CrN (111)과 CrN (200)방향으로 성장하였고 기계적 특성은 $30\;{\sim}\;39\;GPa$의 경도 값을 얻었다. 질소 분압이 0.33 Pa에서 가장 높은 경도 값을 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Mathematical Society
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• v.44 no.2
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• pp.373-391
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• 2007

We study an (n+3)($n\;{\geq}\;7-dimensional$ real submanifold of a (4m+3)-unit sphere $S^{4m+3}$ with Sasakian 3-structure induced from the canonical quaternionic $K\"{a}hler$ structure of quaternionic (m+1)-number space $Q^{m+1}$, and especially determine contact three CR-submanifolds with (p-1) contact three CR-dimension under the equality conditions given in (4.1), where p = 4m - n denotes the codimension of the submanifold. Also we provide necessary conditions concerning sectional curvature in order that a compact contact three CR-submanifold of (p-1) contact three CR-dimension in $S^{4m+3}$ is the model space $S^{4n_1+3}(r_1){\times}S^{4n_2+3}(r_2)$ for some portion $(n_1,\;n_2)$ of (n-3)/4 and some $r_1,\;r_2$ with $r^{2}_{1}+r^{2}_{2}=1$.