• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.23-23
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• 2014

빗각 증착은 입사 증기가 기판에 수직하게 입사하는 일반적인 공정과는 다르게 증기가 기판의 수직선과 $0^{\circ}$이상의 각을 갖는 증착 방법을 의미한다. 본 연구는 공정 압력이 비교적 높은 스퍼터링 공정에서 빗각 증착을 실시하여 코팅층의 구조제어가 가능한지를 확인하였다. 본 연구에서는 조직의 치밀도 향상을 통한 특성 향상을 위해 TiN 박막을 제조함에 있어서 빗각 증착 기술을 응용하여 단층 및 다층 피막을 제조하고 그 특성을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.264-264
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• 2010

물리증착이나 화학증착으로 제조되는 박막은 공정 조건에 따라 다양한 성장 양태를 보인다. 박막의 성장은 초기에 Seed가 형성되어 그 Seed를 바탕으로 성장하는 것으로 알려져 있으며 기판온도, 이온충돌, 박막의 두께 등에 따라 성장양태나 성장방위 등이 달라진다. 최근 나노에 대한 관심이 높아지면서 진공증착으로 제조한 박막에서도 조직의 나노화에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히, Pore-free, Defect-free 박막의 형성을 통해 특성을 향상시키고자 하는 연구도 증가하고 있다. 본 연구에서는 Al과 Cu 같은 금속의 박막을 제조함에 있어서 공정변수가 박막의 조직이나 배향성 등에 미치는 영향을 조사하였다. 특히, 이러한 조직변화와 박막의 특성과의 상관성을 도출하고자 하였다. Al 박막에서는 이온빔의 효과와 함께 공정중에 산소 가스를 주입하거나 플라즈마 처리를 통해 성장조직의 변화를 유도하였고, Cu 박막에서는 고속 증착 조건이 피막의 조직에 미치는 영향을 조사하였다. 한편, TiN 박막의 형성에 미치는 이온빔의 효과를 조사하여 이온빔 조건과 TiN 박막의 형성과의 관계를 규명하였고 이로부터 Normalized Energy가 TiN 박막의 색상에 미치는 영향을 도출하여 Normalized Energy가 Fundamental Parameter가 될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.1
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• pp.138-144
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• 2016

Titanium is resistant to general corrosion and in sea water because of the passivity layer film on the surface of material, but may be attacked by environments that cause breakdown of the protective oxide layer including hydrochloric, sulfuric and phosphoric acids. In this study, the Ti alloys were solution heat treatment 5hours at $1066^{\circ}C$ and $966^{\circ}C$, and followed by aging heat treated, 1, 4, 8 and 16 hours in $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ and $650^{\circ}C$ respectively. The heat treated specimens were measured micro Vicker's hardness, and then accomplished electrochemical polarization test for comparing corrosion in 1N sulfuric acid solution. Additionally, micro structures were taken for corrosion tested specimens. The results showed that corrosion resistance was higher in solution heat treated alloy than base and age heat treated metal. Measured corrosion resistants were increased as increasing aging heat treatment time and temperature.

• The korean journal of orthodontics
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• v.23 no.4 s.43
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• pp.671-691
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• 1993

To estimate the possibility in the application of TiN ion-plating to the orthodontic appliance, this study investigated frictional force and frictional coefficient between non-ionplated and TiN ion-plated to the orthodontic appliance. The obtained results were as follows : 1. For each group, the frictional force between metal bracket and arch wire in the wet condition was exhibited lower than that in the dry condition. 2. In the dry condition, the frictional force was lowest with fourth group, and it increased in the order of the 3rd, 1st, and 2nd group. Same situation happened in the wet condition. 3. Experimental results using ceramic & plastic bracket showed that group B was lower than group A, and group D was similar to group C. 4. The surface texture after experiment showed that the scratch due to a friction with bracket was observed in an arch wire of dry contition. Also the surface of bracket was rougher than before. 5. We observed that a specimen surface processed with the TiN ion plating was smoother than that of without the TiN ion plating. 6. The surface texture of a metal bracket and an arch wire in the wet condition was observed smoother than that in the dry condition. 7. In the dry condition, the friction coefficient of each specimen was very similar to each other, but in the wet condition, the friction coefficient of specimen processed with the TiN ion plating showed lower values.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.20 no.3
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• pp.106-117
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• 1987

The microhardness and the structural characteristics of the chemically vapor deposited TiN film on the 430 stainless steel substrate have been investigated with various deposition parameters such as the deposition time, the total flow rate, the flow rate ratio $(H_2/N_2)$, and the deposition temperature. The most important factor to affect the microhardness of the TiN film in this study was the denseness of the structure in connection with the degree of the lattice strain. The relationship between the lattice parameter changes and the grain size variation under all deposition conditions generally followed the grain boundary relaxation model. The (111) preferred orientation prevailed in the early stage of the deposition conditions, however, the (200) preferred orientation was developed in the later stage. The surface morphology at optimum conditions displayed a dense diamond shaped structure and the microhardness of the films was high (1700-2400Hv) regardless of the type of the substrates used.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.165.2-165.2
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• 2016

빗각 증착이란 입사 증기가 기판에 수직하게 입사하는 일반적인 공정과는 다르게 증기가 기판의 수직선과 $0^{\circ}$이상의 각을 갖는 증착 방법을 의미한다. 본 연구는 공정 압력이 비교적 높은 스퍼터링 공정에서 빗각 증착을 실시하여 코팅층의 구조제어가 가능한지를 확인하였다. 본 연구에서는 조직의 치밀도 향상을 통한 특성 향상을 위해 TiN 박막을 제조함에 있어서 빗각 증착 기술을 응용하여 단층 및 다층 피막을 제조하고 그 특성을 비교하였다. 스퍼터 소스에 장착된 타겟의 크기는 6"이며, 99.5% Ti 타겟을 사용하였고, Ar 가스 분위기에서 기판으로 사용된 Si(100) 위에 코팅하였다. 기판과 타겟 간의 거리는 10 cm이며, 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척을 실시한 후 진공챔버에 장착하고 < $2.0{\times}10-5Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 진공챔버가 기본 압력까지 배기되면 Ar 가스를 주입한 후 RF 파워에 약 300V의 전압을 인가하여 글로우 방전을 발생시키고 약 30분간 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝난 후 다시 < $2.0{\times}10-5Torr$까지 진공배기를 한 후 Ar 가스를 주입하여 TiN 코팅을 실시하였다. 빗각 증착을 위한 기판의 회전각은 $70^{\circ}$, $80^{\circ}$와 $-70^{\circ}$, $-80^{\circ}$이며, TiN 박막의 총 두께는 약 $3.5{\sim}4{\mu}m$로 유지하였다. 스퍼터링을 이용한 TiN 박막의 빗각 증착 코팅을 실시하였으며, 공정조건에 따라 주상정이 자라는 모습과 기울어진 각도가 다른 구조를 갖는 박막이 제조되는 것을 확인할 수 있었다. 빗각증착을 실시하는 중에 기판 홀더에 약 -100 V의 전압을 인가하면 인가하지 않은 막에 비해 치밀한 박막이 성장한다는 사실을 확인하였다. 박막의 성능향상을 위하여 스퍼터 시스템에서 빗각 증착을 이용한 TiN 박막 형성을 실시하였다. SEM 단면 이미지에서 확인해본 결과 주상정이 자라는 형상이 공정 압력이 5 mTorr에서 2 mTorr로 낮아짐에 따라 상대적으로 치밀하면서 일정한 형태로 성장하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 스퍼터링을 이용한 빗각 증착의 Structure Engineering 이 가능함을 확인하였으며 박막의 성능을 향상시키는 기술로서 응용 가능할 것으로 보인다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.18 no.5
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• pp.105-111
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• 2000

The wear behavior of thermal sprayed AlSiMg-40TiC composite coatings were studied as a function of load and sliding velocity under unlubricated conditions. Experiments were performed using a block-on-ring(WC-6wt%/Co, Hv 1500) type. The tests were carried out a various load(30∼ 125.5N) and sliding velocity(0.5∼2.0m/s). Three wear rate regions were observed in the AlSiMg-40TiC composite coatings. The wear rate in region I at low load (less then 8N( were less than 1×{TEX}$10^{-5}${/TEX}㎣/m. Low wear rates in region I resulted from the load-bearing capacity of TiC particles. The transition from region I to II occurred when the applied load exceeded the fracture and pull-out strength of the particles. The TiC fractured particles trapped between the specimen and the counterface acted as third-body abrasive wear. The subsurface layer worn surface in region II was composed of the mechanically mixed layer (MML). The wear rate increase abruptly above a critical load (region III). The high wear rate in region III was induced by frictional temperature and involves massive surface damage.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.125-125
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• 2012

물리증착(physical vapor deposition; PVD)은 진공 또는 특정 가스 분위기에서 고상의 물질을 기화시켜 기판에 피막을 형성하는 방법으로 증발과 스퍼터링 그리고 이온플레이팅 등이 있다. PVD 방법으로 박막을 제작하면 대부분의 박막은 주상정 구조로 성장하게 된다. 이러한 주상정의 조직을 제어하는 방법으로 빗각 증착(oblique angle deposition; OAD) 기술이 있다. OAD는 타겟(증발원)에 대해서 기판을 평행하게 배치하는 일반적인 코팅방법과는 달리 기판의 수직성분과 타겟의 수직성분이 이루는 각도가 0도 이상이 되도록 조절하여 기판을 기울인 상태로 코팅하는 방법을 말한다. OAD 방법을 이용하면 기판으로 입사하는 증기가 초기에 생성된 핵(seed)에 의해 shadowing이 발생하면서 증기가 수직으로 입사하는 normal 증착과는 다른 형상의 성장 조직이 만들어지게 된다. 본 논문에서는 OAD 방법을 이용하여 Al과 TiN 박막을 제조하고 그 특성을 비교하였다. Al 박막은 UBM (Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 빗각을 각각 0, 30, 45, 60 및 90도의 각도에서 강판 및 실리콘 웨이퍼 상에 시편을 제조하되 단층 및 다층으로 시편을 제조하고 치밀도와 함께 조도와 반사율을 비교하고 염수분무시험을 이용하여 내식성을 평가하였다. TiN 박막은 Cathodic Arc 방식을 이용하되 Al 박막과 동일한 방법으로 코팅을 하고 내식성 및 경도 등의 특성을 비교하였다. TiN 박막은 경사각이 커지면서 경도가 낮아졌으나 바이어스 전압을 이용하여 다층으로 제조함에 의해 경도는 유지하면서 modulus를 낮출 수 있어서 박막의 신뢰성을 나타내는 H3/E2 값은 증가함을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.1 no.1
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• pp.48-54
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• 1989

Semiconductive property of the passivating $TiO_2$ film was investigated by measuring the impedance of passivated titanium electrode in a 0.1 N NaOH solution. The passive film was prepared galvanostatically with $10mA/cm^2$ at formation potential of 50 V in a 1 N $H_2SO_4$ solution. The impedance measurement was conducted by superimposing an ac voltage of 5 m V amplitude with the frequency ranging from 5 to 10000 Hz on a dc bias (applied potential). The donor distribution in the film was depicted from the analysis of the non-linear slope of Mott-Schottky plot. The region with nearly constant concentration of donors near the electrolyte/film interface amounts at about 60 percent of the total film thickness and donor concentration increases largely with distance from the surface in an inner region near the film/metal interface. In a region of the film/metal interface the donor concentration showed a frequency dependence greater than in a region of the electrolyte/film interface. The result of donor concentration against frequency suggests a transition from crystalline to amorphous state with distance from the electrolyte/film interface in the passivating $TiO_2$ films. This is also confirmed by the ac conductivity measurement.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.19 no.6
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• pp.298-304
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• 2009

The effect of the surface treatments on the high temperature properties of the Inconel 617, one of the promising candidate alloys for high temperature heat-transport system, has been studied. Various surface modification methods including a rapid thermal process(RTP), a hydrothermal treatment, and a physical vapor deposition($2{\mu}m$ thick TiAlN film by an arc discharge) were applied to the Inconel 617. The morphological and the structural properties of the surface-modified Inconel 617 samples after heat treatment at $1000^{\circ}C$ in the air were compared to find out whether inhomogeneous formation of $Cr_2O_3$ crust at the surface region was suppressed or not. TiAlN-coated Inconel 617 showed homogeneous microstructure and the lowest wear loss compared to bare, RTP- and hydrothermally-treated Inconel 617 by suppressing the $Cr_2O_3$ crust formation.