• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.103.1-103.1
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• 2016

플라즈마 코팅은 진공 및 진공에서 발생된 플라즈마 대기압 플라즈마를 이용하여 기판에 코팅하는 기술을 의미하는 것으로 최근 다양한 코팅 소스 및 물질계가 개발되면서 그 응용을 넓혀가고 있다. 플라즈마 코팅은 물리증착 및 화학증착에서 주로 이용하고 있는데 플라즈마를 이용하는 대표적인 기술로 스퍼터링과 음극아크증착, 플라즈마 화학증착 등이 있다. 스퍼터링은 기존의 마그네트론 스퍼터링에 비해 이온화율이 대폭 향상된 HIPIMS(High Power Impulse Magnetron Sputtering) 기술이 개발되면서 경질피막 제조의 신기술로 자리 잡고 있고 음극아크증착의 경우는 다양한 Filtered 아크소스가 개발되면서 후막 고경도 DLC(Diamond-like Carbon) 등 기존의 방법으로 달성할 수 없었던 코팅층의 제조가 가능하게 되었다. 최근 수명 및 물성이 크게 향상된 소재들이 다양하게 개발되었는데 이들 소재는 가공이 잘 되지 않는 난삭재가 대부분이어서 기존의 가공 Tool이 한계를 드러내고 있다. 이에 따라 난삭재 가공용 새로운 Tool에 대한 수요가 크게 증가하고 있는데 이에 대응하는 유력한 방법 중의 하나가 플라즈마를 이용한 경질코팅이다. 이렇듯 플라즈마 코팅은 난삭재가공용 Tool을 비롯하여 기계나 자동차 부품의 고경도, 저마찰 코팅, 기능성 코팅 등 다양한 분야에 응용을 확대하고 있다. 본 논문에서는 플라즈마 코팅의 최신 기술개발 동향과 그 응용에 대해 고찰하고자 한다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권4호
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• pp.25-31
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• 2014

This paper details application of a DLC(Diamond Like Carbon)-coating to the swash plate and the ball joint of pistons that make sliding contact with the piston shoes of an axial piston pump. This process, aimed to reduce the frictional and leakage power losses of the hydrostatic piston shoe bearings at the low speed range. At lower speeds than 100rpm, the positive effects of the DLC-coating on the power loss reduction of the hydrostatic piston shoe bearings could be confirmed. These effects resulted in little improvement in volumetric efficiency of the test pump, but the mechanical efficiency could be raised by up to 5% at 100rpm; here, the DLC-coated swash plate played a more dominant role than the DLC-coated ball joint.

• Corrosion Science and Technology
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• 제6권1호
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• pp.18-23
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• 2007

DLC coatings have been deposited onto substrate of STS 316L and Ti alloy using r.f. PACVD (plasma-assisted chemical vapor deposition) with a mixture of $C_{6}H_{6}$ and $SiH_{4}$ as the process gases. Corrosion performance of DLC coatings was investigated by electrochemical techniques (potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy) and surface analysis (scanning electron microscopy). The electrolyte used in this test was a 0.89% NaCl solution of pH 7.4 at temperature $37^{\circ}C$. The porosity and protective efficiency of DLC coatings were obtained using potentiodynamic polarization test. Moreover, the delamination area and volume fraction of water uptake of DLC coatings as a function of immersion time were calculated using electrochemical impedance spectroscopy. This study provides the reliable and quantitative data for assessment of the effect of substrate on corrosion performance of Si-DLC coatings. The results showed that Si-DLC coating on Ti alloy could improve corrosion resistance more than that on STS 316L in the simulated body fluid environment. This could be attributed to the formation of a dense and low-porosity coating, which impedes the penetration of water and ions.

• 한국표면공학회지
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• 제43권3호
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• pp.127-131
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• 2010

Adhesion of DLC film is very significant property that exhibits wear resistance, chemical inertness and high hardness when being deposited to metal substrate. This study was considered that change adhesion of DLC film produced by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition can be presented through inserting interlayer (Cr, Si-C:H). The thickness of interlayer was result of changing adhesion and residual stress. It was showed that the maximum 12 N of adhesion is on DLC film of Cr interlayer, and that a tendency is to be increased residual stress depend on the thickness. DLC film of Si-C:H interlayer represented 16 N of adhesion at $1{\mu}m$, whereas adhesion is decreased when the thickness is increased. For the interlayer at multi-layer, it was the best that adhesion of Cr/Si-C:H/DLC film was 33 N. Si-C:H interlayer at DLC film controled adhesion of the whole film. It was relaxed the internal stress of DLC film produced by inserting Cr, Si-C:H interlayer.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.28-28
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• 2015

현재 인쇄전자 소자 생산을 위해 사용되고 있는 대부분의 그라비아 롤러는 미세 패턴의 보호와 인쇄 중 마찰에 대한 내구성을 향상시키기 위해 경질 크롬 도금 막이 사용되고 있다. 그러나 경질 크롬 도금 막의 경우 구현할 수 있는 경도(~1000 HV)와 이형성, 내마찰(마찰계수: ~ 0.6) 특성 등에 한계가 있다. 이러한 경질 크롬 도금이 적용된 그라비아 롤은 그 수명과 내구성, 구현할 수 있는 인쇄 품질 및 신뢰성 그리고 인쇄처리 속도 등에 있어 여러 문제가 있다. DLC(Diamond Like amorphous Carbon)는 낮은 마찰계수 값인 0.2 이하와 뛰어난 내마모성, 상대재료에 대한 이형성 등을 겸비한 표면강화 기술로 경질 크롬 도금막 대비 우수한 표면 경도(>1,800 HV) 특성을 갖으며, 합성된 DLC 코팅 막의 경우 정밀 인쇄 제판이 요구하는 표면거칠기를 구현할 가능성이 높다는 장점이 있다. 특히 실리콘이 첨가 된 Si-DLC의 경우 표면의 마찰계수를 0.1 이하까지 낮출 수 있는데 닥터블레이드 및 잉크, 인쇄 기재와의 마찰 훼손을 최소화시켜 그라비아 인쇄 롤의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한 PECVD 공정을 이용하여 합성한 Si-DLC는 표면거칠기를 10nm 이하의 경면으로 구현할 수 있으며, 높은 접촉각에 의한 우수한 이형성을 통해 미세 패턴 내부에 전자잉크/페이스트가 잔류되는 현상을 억제할 수 있다. 이는 기존 경질 크롬 도금이 적용된 그라비아 롤에서 발생하는 패턴 내 잉크 잔류-고형화와 그에 의한 사용수명 단축현상을 현저히 개선시킬 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.431-431
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• 2007

In this paper, the LC alignment characteristics of the NDLC thin film deposited by PECVD and sputtering were reported respectively. The NDLC thin film deposited using sputter showed uniform LC alignment at the 1200 eV of the ion beam intensity and pretilt angle was about $2^{\circ}$ while the NDLC thin film deposited using the PECVD showed uniform LC alignment and high pretilt angle at the 1800 eV of the ion beam intensity. Concerning the ion beam intensity, uniform LC alignment of the NDLC thin film deposited by the sputtering was achieved at the lower intensity. And the pretilt angle of the NDLC thin film deposited by sputter was higher than those of NDLC thin film that was deposited using the PECVD. The uppermost of the thermal stability of NDLC thin film was $200^{\circ}C$, respectively. However, NDLC thin film deposited by the PECVD showed stability at high temperature without defects, compared to NDLC thin film deposited by the sputter.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.356-356
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• 2007

Plasma immersion ion beam deposition (PIIBD) technique is a cost-effective process for the deposition of diamond like carbon thin film, the possible solid lubricant on large surface and a complex shape. We used PIIB process for the preparation of DLC thin film on $Al_2O_3$ with deposition conditions of deposition temperature range $200^{\circ}C$, working gas pressure of 1.310-1Pa. DLC thin films were coated by $C_2H_2$ ion beam deposition on $Al_2O_3$ after the ion bombardment of SiH4 as the bonding layer. Energetic bombardment of $C_2H_2$ ions during the DLC deposition to ceramic materials generated mixed layers at the DLC-Si interface which enhanced the interface to be highly bonded. Wear test showed that the low coefficient of friction of around 0.05 with normal load 2.9N and proved the advantage of the low energy ion bombardment in PIIBD process which improved the tribological properties of DLC thin film coated alumina ceramic. Furthermore, PIIBD was recognized as a useful surface modification technique for the deposition of DLC thin film on the irregular shape components, such as molds, and for the improvement of wear and adhesion problems of the DLC thin film, high temperature solid lubricant.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 학술대회 및 기술세미나 논문집 디스플레이 광소자
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• pp.64-65
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• 2006

We studied the nematic liquid crystal (NLC) alignment capability by the IB(on bean) alignment method on a NDLC(Nitrogen Diamond Like Carbon) as a-C:H thin film, and investigated electro-optical performances of the IB aligned IPS(In plane switching}cell with NDLC surface. A good LC alignment by IB exposure on a NDLC surface was achieved. Monodomain alignment of the IB aligned IPS cell can be observed. The goodelectro-optical (EO) characteristics of the IB aligned IPS cell was observed with oblique IB exposure on the NDLC as a-C:H thin film for 1 min.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.487-488
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• 2006

As DLC coating possesses such features as, high hardness, high elasticity, abrasion resistance and chemical stability, there have been exerted continuous efforts in research works in a variety of fields, and this technology has also been applied widely to industrial areas. In this research work, the optimal grinding condition was identified using Microlens Process Machine in order to contribute to the development of aspheric glass which is to be used for mobile phone module having 2 megapixel and $2.5{\times}$ zoom, and mold core (WC) was manufactured having performed ultra-precision machining and effects of DLC coating on shape accuracy(P-V) of mold core and surface roughness(Ra) as well were measured and evaluated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.127-127
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• 2000

다이아몬드상 카본(Diamond-like Carbon, DLC) 필름은 비정질 재료로서 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가지고 있으며, 낮은 마찰계수와 높은 탄성률 등으로 인해 많은 분야에서 응용이 연구되고 있는 재료이다. 그러나 DLC 필름이 이러한 우수한 특성이 가지고 있음에도 불구하고 수 GPa에 이르는 높은 압축 잔류 응력으로 인해 응용에 제약을 받고 있다. 이러한 압축 잔류 응력이 상당한 값에 이르게 되면 기판의 구속에서 벗어나게 되어, 기판으로부터 떨어지게 되고 굽힘을 받게 되는 delamination buckling 현상이 일어나기도 한다. 본 연구에서는 높은 잔류 응력으로 인해 자연적으로 발생하는 buckling 현상과 식각 과정을 통해 인위적으로 기판의 제한으로부터 필름을 완화시키는 freehang 방법을 이용하여 필름이 기판에 접착되는데 필요한 에너지를 평가하려고 한다. 본 실험에서는 rf-PACVD 장비를 이용하여 필름을 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -100~700 Vb로 변화를 주었으며, 합성압력은 9mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 메탄(CH4)이고, 아르곤(Ar)을 이용하여 모든 실험에서 동일하게 기판을 전처리 하였다. buckling 현상을 관찰하기 위해 사용된 기판은 slide glass이고, freehang을 제작하기 위해 사용된 기판은 (100) p-type Si wafer 이다. freehang 제작시 사용한 식각 용액은 KOH(5.6mol)이며 외부 요인을 제거하기 위해 7$0^{\circ}C$ 항온조를 사용하였다. Buckling 된 필름과 freehang은 광학 현미경과 전자 주사 현미경에 의해 관찰되었으며, 사인 함수 형태의 곡면을 가지고 있었다. 또한 freehang 제작시 각각의 주기와 진폭을 통해, 필름과 기판사이의 계면에너지와 buckling 되면서 새로 생성된 두 표면에너지 차이를 구할 수 있게 되고, 이를 통해 접착에너지를 평가할 수 있었다.