• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2006.09b
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• pp.729-730
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• 2006

The research involves the development of a powder metallurgical route for producing good quality TiAl targets for making physical vapour deposition (PVD) coatings. Mixtures of elemental titanium and aluminium powders were mechanically milled using a novel discus milling technique under various conditions. Hot isotropic pressing (HIP) was then employed for consolidation of the mechanically alloyed powders. A cathodic arc vapour deposition process was applied to produce a TiAlN coating. Microstructural examination was conducted on the target material and PVD coatings, using X-ray diffractometry (XRD), X-ray photoelectron spectrometry (XPS) and scanning electron microscopy (SEM). It has been found that combining mechanical alloying and HIP enable us to produce fairly good quality of TiAl based target. The PVD coatings obtained from the TiAl target showed very high microhardness values.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.277-277
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• 2012

New concept of coating process, which is called Electro Magnetic Levitation-Physical Vapour deposition (EML-PVD) was developed and investigated. Zinc coating was performed and succeeded for the first time on the steel strip (Cold-rolled Steel) in a continuos pilot line using the EML-PVD process which is specialized in the high deposition rate and high vapor yield. EML-PVD will be expected to be the next generation coating technology to be applied to the steel industry.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.3A
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• pp.194-200
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• 1999

In this paper studied was the piezoelectric properties of the $\beta$-PVDF organic thin films prepared by physical vapour deposition method. The molecular orientation of organic thin films was controlled by the application of an electric field and variation of substrate temperature during the evaporation process. Optimum conditions of manufacturing $\beta$-PVDF organic thin film by physical vapor deposition method is to keep at the substrate temperature of $80^{\circ}C$, at the applied electric field of 142.8 kV/cm. The voltage output coefficient increased from 1.39 to 7.04V increasing the force moment.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.15 no.4
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• pp.103-109
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• 2012

To enhance the cutting performance of high speed steel(HSS) endmill, single and multilayer coating is applied on the substrated of the HSS endmill. Coating material reduces cutting force and enhances resistance against abrasive wear. This paper presents the physical vapour deposition(PVD) coating technology and evaluate the PVD coated HSS endmill. The performance of coated HSS endmills are fifteen times better than uncoated HSS endmill on proposed cutting conditions. The TiAlN monolayer coated endmills(futura nano coating) are better than those of multilayer coated endmills(futura coating) on machined surface and tool wear.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.16 no.4
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• pp.119-125
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• 2013

To enhance the cutting performance of high speed steel(HSS) endmill, single and multilayer coating is applied on the substrated of the HSS endmill. Coating material reduces cutting force and enhances resistance against abrasive wear. This paper presents the physical vapour deposition(PVD) coating technology and evaluate the PVD coated HSS endmill. The performance of coated HSS endmills are fifteen times better than uncoated HSS endmill on proposed cutting conditions. The TiAlN monolayer coated endmills(futura nano coating) are better than those of multilayer coated endmills(futura coating) on machined surface and tool wear.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.2
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• pp.54-63
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• 1994

Mg thin films were prepared on SPCC(cold-rolled steel) substrates by vasuum evapoaration and ion-plating. The influence of argon gas pressure and substrates bias voltage on the crystal orientation and morphology of the film was determined by using X-ray diffraction and scanning electron micrography (SEM), respectively. And the effect of crystal orientation and morphology of the Mg thin films on corrosion behavior was estimated by measuring the anodic polarization curves in deaerated 3% NaCl solution. The crystal orientation of the Mg films deposited at high argon gas pressure exhibited a (002) preferred orientation, regardless of the substrate bias voltage. Film morphology changed from a columnar to a granular structure with the increase of argon gas pressure. The morphology of the films depended not only on argon gas pressure but also bias voltage ; i.e., the effect of increasing bias voltage was similar to that of decreasing argon gas pressure. The influences of argon gas pressure and bias voltage were explained by applying the adsorption inhibitor theory and the sputter theory. And also, this showed that the corrosion resistance of the Mg thin films can be changed by controlling the crystal orientaton and morphology.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.34 no.3
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• pp.195-205
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• 2001

The surface characteristics of Ti/TiN films coated on sintered stainless steels (SSS) by electron beam physical vapour deposition (EB-PVD) were investigated. Stainless steel compacts containing 2, 4, and 10wt%Cu were prepared by the electroless Cu-plating method, which results in increased homogenization in the alloying powder. The specimens were coated with Ti and TiN with a 1.0$\mu\textrm{m}$ thickness respectively by EB-PVD. The microstructures were investigated using scanning electron microscopy (SEM). The corrosion behaviors were investigated using a potentiosat in 0.1 M $H_2$$SO_4$, and 0.1M HCl solutions and the corrosion surface was observed using SEM and XPS. The Ti coated specimens showed rough surface compared to Ti/TiN coated specimens. Ti and Ti/TiN coated SSS revealed a higher corrosion and pitting potential from anodic polarization curves than that of Ti and Ti/TiN uncoated SSS. In addition, Ti/TiN coated SSS containing 10wt% Cu exhibited good resistance to pitting corrosion due to the formation of a dense film on the surface and the decrease in interconnected porosity by electroless coated Cu.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.182-182
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• 2016

철강은 기본적으로 강도가 우수하고 그 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하다 또한 다른 금속과 합금을 구성하여 또 다른 특성을 부여할 수 있기 때문에 현재 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지할 정도로 많이 사용되며, 각종 산업과 기술이 발달함에 따라 그 중요도는 점점 더 커져가고 있다. 하지만 철강은 사용 환경 중 부식에 의해 그 수명과 성능이 급격히 저하되기 때문에 내식성을 향상시키기 위하여 도장이나 도금 등의 표면처리를 포함한 다양한 방법이 적용되고 있다. 그 중 철강재의 도금 표면처리방법은 주로 아연을 이용한 용융도금이나 전기도금 등과 같은 습식 프로세스가 널리 사용되고 있다. 여기서 아연은 철보다 이온화 경향은 크나 대기 환경 중 산소와 물과 반응하여 Zn(OH)2와 같은 화합물을 형성함으로써 철강재 표면상 부식인자를 차단(Barrier)함은 물론 사용 중 철 모재가 노출되는 결함이 발생하는 경우에는 철을 대신하여 희생양극(Sacrificial Anode) 역할을 하기 때문에 철의 부식방식용 금속으로 가장 많이 사용되고 있다. 한편 최근에는 철강의 사용 환경이 다양해짐은 물론 가혹해지고 있어서 이에 따른 내식성 향상이 계속해서 요구되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 일환으로 현재 많이 사용되고 있는 용융아연도금 강판 상에 아연보다 활성이 높은 마그네슘(Mg)을 건식 프로세스 방법 중에 하나인 PVD(Physical Vapour Deposition)법에 의해 코팅하는 것을 시도하였다. 일반적으로 PVD법에 의해 진공증착하는 경우에는 그 도입가스로써 불활성가스인 아르곤(Ar)을 사용하는 경우가 대부분이나 여기서는 상대적으로 비활성이면서 그 크기가 작은 질소(N2)가스를 도입하여 그 증착 막의 몰포로지는 물론 결정구조도 제어하여 그 내식특성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 마그네슘(Mg)를 PVD(Physical Vapor Deposition)법 중 진공증착법(Vacuum Deposition)을 사용하여 용융아연도금 강판 상에 마그네슘 증착 막을 형성하였다. 즉, 여기서는 진공증착 중 질소(Nitrogen, N2)가스를 도입하여 진공챔버(Vacuum Chamber)내의 진공도를 $1{\times}10^{-1}$, $1{\times}10^{-2}$, $1{\times}10^{-3}$, $1{\times}10^{-4}$로 조절하며 제작하였다. 또한 제작된 시편에 대해서는 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 XRD(X-Ray Diffraction)을 사용하여 형성된 아연도금상 마그네슘 막의 표면 몰포로지 및 결정구조의 변화를 분석함은 물론 침지시험, 염수분무시험, 분극시험을 통해 이 막들에 대한 내식특성을 분석 평가하였다. 상기 실험결과에 의하면, 진공 가스압이 증가됨에 따라 마그네슘 막의 두께는 감소하였으며, 그 몰포로지의 단면은 주상정(Columnar)에서 입상정(Granular) 구조로 변화하며 표면의 결정립은 점점 미세화 되는 경향을 나타냈다. 이때의 표면의 결정배향성(Crystal orientation)은 표면에너지가 상대적으로 큰 면이 우세하게 나타나는 경향이 있었다. 또한 본 실험에서 형성한 진공증착 막은 비교재인 용융아연도금강판보다 우수한 내식성을 나타냈고, 본 형성 막 중에는 마그네슘 막 두께가 작음에도 불구하고 질소 가스압이 가장 큰 조건일수록 내식성이 우수한 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 철강재의 내식성 향상을 위한 응용표면처리설계에 기초적인 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.33 no.5
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• pp.319-328
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• 2000

Silver is known to have such characteristics as low shear strength, good transfer-film forming tendency, and good corrosion resistance. Silver thin films have been prepared by ion plating of physical vapour deposition (PVD) using both argon gas pressure and bias voltage of processing condition. After the silver films were prepared, the properties in them were examined by gas pressure and bias voltage of substrate. Their morphology and crystal orientation were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractor. The properties of film were, also, studied to relate with morphology, X-ray diffraction pattern, and friction coefficient at vacuum ambient. The friction coefficient was stabilized remarkably on deposited films with increasing argon pressure for deposition. Also, the effect of increasing of the bias voltage for deposition resulted in lower friction coefficient and stability in $1.7$\times$10^{-4}$ torr. On the contrary, behavior of friction coefficient was stabilized on deposited films with decreasing the bias voltage in $1.7$\times$10^{-5}$ torr for deposition.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.33-55
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• 2016

PVD(Physical Vapour Deposition)코팅은 70년대 미국의 Multi-arc이란 기업에 의해 질화물계나 탄화물계 피막 증착이 가능한 아크이온플레팅(Arc Ion Plating) 기술이 산업에 소개되어, 주로 내마모나 내구성을 요구하는 금형, 절삭공구, 산업용 부품 분야 등에 적용되면서 꾸준한 성장세를 거듭해 왔다. 최근 들어 PVD기술은 그 수요의 급증과 더불어 보다 진화된 형태의 코팅장치 및 코팅피막들이 산업에 소개 되고 있다. 먼저 절삭가공분야에는 new composition, nano composite, multi-element composition, multi-layer, SML(Self Modification Layer)등의 코팅피막들이 단독 또는 조합된 형태로 개발되어 철계 소재를 대상으로 고경도 소재의 고속가공, 저경도~중경도 소재의 중속~고속 광범위영역에서 동시 절삭을 가능케 하였고, 비철.비금속 소재 절삭용으로 종전의 가스방식의 DLC(a-C:H)코팅을 훨씬 능가하는 ta-C Plus(Ultra super DLC) 코팅이 개발되어 고 Si함량의 Al-Si계 합금, Cu-W계, 고 섬유 CFRP, CFRM 및 반소결 상태의 세라믹 소재들을 황삭에서 정삭까지 단일 공정으로 절삭이 가능한 고성능 공구들이 개발보급되고 있다. 금속 성형분야에는 고장력 강판을 냉간에서 성형 가능한 Lubricative multi-layer coating, 열간 또는 고온에서 성형이 가능한 functional multi layer과 이형성이 더한층 개선된 dimpled(or embossed) functional multi layer 코팅들이 개발되어 산업현장에 빠르게 확산되고 있다. PVD 코팅의 또 다른 주요 적용분야로 의료분야를 들 수 있는데, 이는 코팅의 대다수가 고경도의 생체친화적인 특성을 가진데 착안되었으며, 흔히 현대성 질환이라 일컫는 과민성 체질, 과체중 및 허약체질 환자의 증가와 각종 재해 및 사고의 증가 및 인간 수명 증가에 따른 인공적인 시술의 요구증가에 편승하여 이 분야의 시장 또한 가파르게 성장하고 있다. 또한 대량으로 양산 적용단계에 접어든 자동차 핵심부품들을 비롯해서 각종 산업용, 방산용 기계 부품에도 성능 향상, 내구성 향상, 환경친화성 등 다양한 목적으로 확대 적용되고 있는 사례들을 본 발표를 통해 간략하게나마 소개하고자 한다.