• Title/Summary/Keyword: TiN 세라믹 코팅

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Characterization of TiN Layered Substrate using Leaky Rayleigh Surface Wave (누설 레일리 표면파를 이용한 TiN 코팅 부재의 특성평가)

  • Kwon, Sung-Duk;Kim, Hak-Joon;Song, Sung-Jin
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.26 no.1
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    • pp.7-11
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    • 2006
  • Since ceramic layers coated on machinery components inevitably experience the changes in their properties it is necessary to evaluate the characteristics of ceramic coating layers nondestructively for a reliable use of coated components and 4heir remaining life prediction. To address such a need, in the present study, an ultrasonic backward radiation technique is applied to investigate the characteristics of leaky Rayleigh surface waves propagating through the very thin TiN ceramic layers coated on AISI 1045 steel or austenitic 304 steel substrate with three different conditions of surface roughness, coating layer thickness and wear condition. In the experiments performed in the present work, the peak angle and the peak amplitude of ultrasonic backward radiation profile varied sensitively according to three specimen preparation renditions. in fact, this result demonstrates a high possibility of the ultrasonic backward radiation as an effective tool for the nondestructive characterization of the resting layers even in such a thin regime.

Effect of Surface Treatments of Titanium on Bond Strength and Interfacial Characterization in Titanium-Ceramic Prosthesis (티타늄의 표면처리방법에 따른 티타늄-세라믹 보철시편의 결합강도와 계면특성)

  • Chung, In-Sung;Kim, Chi-Young
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.10 no.10
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    • pp.219-225
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    • 2010
  • The bonding strength between titanium and ceramic were analyzed according to the bonding agent and the coating methods of Au and TiN respectively. The bonding strength was measured through the 3 point bending test. Consequently, the bonding strength of the special bonding agent after the TiN coated (SPTB) group was $72.20({\pm}5.25)MPa$ which was the strongest one among groups. The bonding strength of the special bonding agent treated only (SPB) group was $67.66({\pm}12.10)MPa$, the special bonding agent after the Au coating SPGB group was $46.95({\pm}12.48)MPa$ and the SP group was $43.80({\pm}5.12)MPa$. Taking these results into account, the bonding strength of the SPB group shows the same as it of the SPTB group, however, it is stronger than SP group. And the TiN coated SPTB group shows the stronger bonding strength than the Au coated SPGB group.

Wear Behaviours and Material Characteristics of TiN Coatings (CAE에 의한 TiN 증착층의 특성 및 마모거동에 관한 연구)

  • Song, Gun;Yoon, Eui-Sung;Ahn, Hyo-Sok
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1991.11a
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    • pp.38-43
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    • 1991
  • 일반 금속재료로써 표면층이 최적의 tribology적 성질을 갖도록 하기에는 한계점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 bulk material에 그것이 갖지 못하는 tribology적으로 우수한 성질을 그 표면층에 부여하는 기술로 여러가지 방법이 개발되어 왔으며 그 중 대표적인 것이 표면코팅기술이다. 표면 코팅기술중에서도 세라믹코팅기술이 최근에 들어 최고의 관심사가 되고 있는데 이는 세라믹재의 특징이 고강도, 고경도, 내산화성 및 내화학적 성질 등 기계 요소가 받는 가혹한 조건에 최적의 내성을 지니기 때문이다. 특히 세라믹재가 갖는 고강도, 고경도의 성질은 마찰, 맘모 특성의 향상을 극대화시킬 수 있기 때문에 마찰, 마모가 문제시되는 기계요소에의 적용전망은 매우 밝으며, 특히 취약한 환경 즉, nuclear industry와 우주산업 등과 같이 재래의 윤활기술이 제대로 적용될 수 없는 분야에 세라믹코팅기술의 응용은 절대적으로 필요하다. 현재 세라믹 재료의 마찰과 마모특성에 대한 연구는 전 세계적으로 비교적 활발히 진행되고 있으나 세라믹 코팅으로서의 세라믹재의 마찰, 마모특성에 대한 연구는 아직 초보단계에 있다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 응용범위를 넓혀가고 있는 TiN을 cathodic arc evporation(CAE)-기술을 이요하여 모재에 코팅을 하여 그 증착층의 재료적 특성 및 마모특성에 대하여 고찰하였다.

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Characteristics of Multilayer Coated $Si_3N_4-TiC$ Ceramic (다중 코팅된 $Si_3N_4-TiC$ 세라믹의 특성)

  • Kim, Dong-Won;Chun, Seong-Sun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.1 no.1
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    • pp.9-17
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    • 1991
  • TiC coating formed on $Si_3N_4-TiC$ composite ceramic by chemical vapor deposition (CVD) has an improved microstructures, better thermal shock resistance and interfacial bonding than TiN coating does. TiN coating formed by CVD, however, has lower friction coefficients against steels and better chemical stability. The experimental results indicate that the coated insert is superior to the uncoated one in flank and crater wear resistance. And the multilayer coating shows an improved wear resistance than the monolayer coating.

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Presumption on Wear life of TiN Film (TiN 경질박막의 마모 수명 예측에 관한 연구)

  • 정기훈;이영제
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.41-46
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    • 1997
  • TiN 코팅은 마모에 대한 저항성 및 고체 윤활 효과가 매우 우수하여 내마모성 및 저마찰이 요구되는 절삭공구나 피스톤 베어링 및 각종 축계의 코팅막으로 사용이 증가되고 있다. 일반적으로 재료의 경도와 인성은 서로 상반 관계를 갖고 있어 공학적으로 경도와 인성을 모두 요구하는 표면을 얻기 위해 연질 모재 위의 세라믹 코팅은 그 요구를 만족시킬 수 있는 가장 각광받는 표면처리 방법중의 하나이다. 그러나, TiN과 같은 경질 박막의 공학적 적용시 가장 요구되는 마모수명은 모재의 조도나 경도, 증착 방법, 접촉 상태, 코팅막의 두께 및 마모의 발생 기구 등에 따라 마찰 및 마모 메커니즘의 현저한 차이를 나타내기 때문에 예측이 거의 불가능한 실정이고, 아직까지 이러한 마모수명 비교 평가방법에 대한 기준 설정 및 정량적 정립이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 모재의 경도, 조도, 코팅 두께가 다른 TiN 경질 박막에 압입시험과 스크래치시험시 발생되는 균열 발생 메커니즘과 미끄럼 시험시 발생되는 마모 메커니즘의 연계성을 밝히고 압입 및 스크래치 시험시 코팅막이 손상되는 임계하중과 미끄럼 시험시 접촉하중 변화에 따른 마모수명의 정량적 연관성을 찾아보고자 한다.

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The Effect of Si Content on the Tribological Behaviors of Ti-Al-Si-N Coating Layers (Ti-Al-Si-N 코팅막의 마모거동에 미치는 Si 함량의 영향)

  • Jin, Hyeong-Ho;Kim, Jung-Wook;Kim, Kwang-Ho;Yoon, Seog-Young
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.42 no.2 s.273
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    • pp.88-93
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    • 2005
  • Ti-AI-Si-N coating layers were deposited on WC-Co substrates by a hybrid system of arc ion plating and sputtering techniques. The coatings were prepared with different Si contents to investigate the effect of Si content on their mechanical properties and microstructures. The dry sliding wear experiments were conducted on Ti-AI-Si-N coated WC-Co discs at constant load, 3N, and sliding speed, 0.1 m/s with two different counterpart materials such as steel ball and zirconia ball using a conventional ball-on-disc sliding wear apparatus. In the case of steel ball, the friction coefficient of Ti-AI-Si-N coating layers became lower than that of Ti-AI­N coating layers. The friction coefficient decreased with increasing of Si content due to adhesive wear behavior between coating layer and steel ball. On the contrary, in the case of zirconia ball, the friction coefficient increased with increasing of Si content, indicating that abrasive wear behavior was more dominant when the coating layers slid against zirconia ball.

Study on the Oxidation Resistance of Ti-Al-N Coating Layer (Ti-Al-N코팅층의 내산화 특성에 관한 연구)

  • 김충완;김광호
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.34 no.5
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    • pp.512-518
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    • 1997
  • The high temperature oxidation behaviors of titanium nitride films prepared by PACVD technique were studied in the temperature range of from 50$0^{\circ}C$ to 80$0^{\circ}C$ under air atmosphere. Ti0.88Al0.12N film, which showed the excellent microhardness from the previous work, was investigated on its oxidation resistance compared with pure TiN film. Ti-Al-N film showed superior oxidation resistance up to $700^{\circ}C$, whereas TiN film was fast oxidized into rutile TiO2 crystallites from at 50$0^{\circ}C$. It was found that an amorphous layer having AlxTiyOz formula was formed on the surface region due to outward diffusion of Al ions at the initial stage of oxidation. The amorphous oxide layer played a role as a barrier against oxygen diffusion, protected the remained nitride layer from further oxidation, and thus, resulted in the high oxidation resistive characteristics of Ti-Al-N film.

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세라믹막의 분획분자량 (Molecular Weight Cut-Off) 특성화

  • 현상훈;강범석;조철구;하호관
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.58-58
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    • 1994
  • 슬립캐스팅법으로 제조한 튜브형 $\alpha$-알루미나 담체 (평균기공크기 = $0.1 \mum$)에 졸-겔 침지코팅(dipcoating) 또는 가압코팅 (pressurized coating) 법에 의하여 극미세입자 $\gamma$-AlOOH, $TiO_2, SiO_2$, 및 aluminosilicate diphasic 졸을 코팅한 후 300 ~ 500$\circ$C 에서 열처리하여 세라믹 복합막을 제조하였다. 복합막 전체에 대한 균열유무는 $N_2$ 기체투과율의 평균압력에 대한 의존성으로부터 평가하였으며, 한외여과 (ultrafiltration)에의 응용성을 규명하기 위하여 막의 재질 및 제조조건에 따른 polyethylene glycol (PEG) 수용액의 분획분자량 변화를 측정하였다. 합성 세라믹 복합막의 분획분자량 측정 결과 $SiO_2$의 경우 2,000 정도로 매우 우수하였으며 $\gamma-Al_2O_3, TiO_2$, 그리고 aluminosilcate 막들은 6,000 ~ 10,000 범위 값을 갖고 있었다. 또한 막의 기공크기 및 분획분자량을 제어하기 위한 방법으로서 $TiO_2$ 복합막을 300 ~ 700$\circ$C 에서 열처리하였으며 이들에 대한 분획분자량 변화를 비교 분석하였다.

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Fatigue crack growth properties of ceramic coated 1Cr-1Mo-0.25V steel (세라믹 코팅된 1Cr-1Mo-0.25V강의 피로균열성장 특성)

  • Seo, Chang-Min;Kim, Gyeong-Ryeol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.21 no.10
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    • pp.1674-1682
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    • 1997
  • Fatigue tests were performed to investigate the effect of ceramic coatings as in TiN and TiCN on fatigue crack growth properties of ceramic coated 1Cr-1Mo-0.25V steel with different coating thickness in laboratory air conditions. The experimental results are described with respect to a Paris equation, da/dN=C(.DELTA.K)$^{m}$ , where the crack growth rate of coated specimens provided as similar growth rate as that of the uncoated specimen regardless of coating thickness. Furthermore, it was observed that the type of coating layer had virtually no effect on crack growth rate in the full region of stress intensity factor range. And it was also appeared that the final crack length of TiCN coated specimens was short compared to that of TiN coated, and the substrate specimens, in which it was inferred due to lowering the toughness of coated material from high hardness of TiCN coating layer itself.