• 한국재료학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.119-126
• /
• 2017

WC-CrC-Ni coatings were prepared by nine processes of the Taguchi program with three levels for the four spray parameters: spray distance, flow rates of hydrogen and oxygen, and powder feed rate. The optimal coating process (OCP) was oxygen flow rate of 38 FMR, hydrogen flow rate of 53 FMR, powder feed rate of 25 g/min, and spray distance of 7 inches. Hardness of 1150 Hv and porosity of 1.2 %, were obtained by OCP; these are better results compared with the highest 1033 Hv and the lowest 1.5 % porosity obtained by nine processes of the Taguchi program. Friction coefficient of the WC-CrC-Ni coating decreased from $0.36{\pm}0.07$ at $25^{\circ}C$ to $0.23{\pm}0.07$ at $450^{\circ}C$. These values were smaller than those of the EHC (electrolytic hard chrome) plating at both temperatures due to lubrication from the oxide debris. The wear trace and wear depth of the coating are smaller than those of the EHC at both temperatures. Pitting was not found in the WC-CrC-Ni coating sample, while it did appear in the EHC sample.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.432-436
• /
• 2007

자동차 구조용 재료에 대하여 물리적 증착 코팅방법에 의한 트라이볼로지 특성을 연구 하였다. 코팅 재료는 탄화티탄(TiC)과 질화티탄(TiN)이다. 실험은 펠렉스 마찰 마모시험기를 이용하여 하중과 온도에 다양한 조건을 적용하여 마찰과 마모 거동에 대하여 트라이볼로지 특성을 결정하고 평가하였다. 연구결과 코팅하지 않았을 때보다 코팅하였을 때가 윤활 특성이 향상 되었고, 특히 내마모성 및 극압성 그리고 열 안정성이 훌륭하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.133-133
• /
• 2018

증착(Vapor Deposition)이란 어떤 물질을 증기화 시켜 기판에 응축시키는 공정을 말하며 물리증착(Physical Vapor Deposition; PVD)과 화학증착(Chemical Vapor Deposition)으로 대별된다. 빗각 증착 (Oblique Angle Deposition; OAD) 기술은 입사 증기가 기판에 비스듬히 입사하도록 조절하여 코팅하는 물리증착 기술의 하나로 피막의 조직을 다양하게 제어할 수 있으며 따라서 피막의 특성 제어가 가능한 기술이다. 지금까지 빗각증착은 증기의 산란이 발생하지 않는 $10^{-5}$ 토르 이하의 고진공에서 이루어져 왔다. 본 연구에서는 플라즈마를 이용한 스퍼터링과 음극 아크 증착을 이용하여 질화티타늄(TiN; Titanium Nitride) 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. TiN 박막은 내마모성 향상 및 장식용 코팅에 널리 이용되고 있다. 박막 제조시 특히 바이어스 전압을 박막 조직의 기울기를 제어하는 수단으로 이용하였고 빗각과 바이어스 전압을 이용하여 다층박막의 조직제어에 활용하였다. 박막의 미세구조와 방위, 경도를 SEM, XRD, Nano Indenter를 이용하여 측정하였고 반사율 및 박막의 조도는 Spectrophotometer와 조도 측정기를 이용하여 측정하였다. 기울어진 조직 및 V형태의 조직이 단층 및 다층의 피막에서 명확하게 관찰됨을 확인하였고 특히 마지막 층 제조시 바이어스 전압을 인가할 경우 탄성계수는 크게 변하지 않는 상황에서 경도가 증가함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.405-410
• /
• 2018

TiN and CrN thin films are among the most used coatings in machine and tool steels. TiN and CrN are deposited by arc ion plating(AIP) method. The AIP method inhibits the reaction by depositing a hard, protective coating on the material surface. In this study, the characteristics of multi-layer(TiN/CrN/TiN(TCT), CrN/TiN/CrN(CTC)) are investigated. For comparison, TiN with the same thickness as the multilayer is formed as a single layer and analyzed. Thin films formed as multilayers are well stacked. The characteristics of micro hardness and corrosion resistance are better than those of single layer TiN. The TiN/CrN peak is confirmed because both TCT and CTC are formed of the same component(TiN, CrN), and the phase is first grown in the (111) direction, which is the growth direction. However, the adhesion and abrasion resistance of the multilayer films are somewhat lower.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.98.1-98.1
• /
• 2016

PTFE (Polytetrafluoroethylene) 는 벌크 형태는 물론 박막으로도 독특한 특성을 나타내는 물질이다. 매우 낮은 마찰계수, 발수표면특성, 화학적 비반응성은 다양한 방면의 적용이 가능하게 한다. 두께 $1-2{\mu}m$ 이나 50 nm 이하의 박막의 형태로서 발수 특성은 스퍼터링 조건에 따라서는 벌크 PTFE의 특성보다 뛰어나다. 순수한 PTFE 타겟을 사용하여 얇은 PTFE 막 증착을 위해 RF (radio-frequency) 스퍼터링을 하였다. 스퍼터 타겟 건 파워, 공정 압력, 그리고 기판 스테이지와 Si wafer 나 다양한 시편에 인가되는 RF 바이어스 (bias) 등과 같은 스퍼터링 변수의 변화가 가능하다. 공정 변수에 따라서 RF 스퍼터링에 의한 순수한 PTFE 박막과 바이어스가 인가된 유사 PTFE 박막을 비교하여 탐구하였다. 스퍼터링에 의한 PTFE 코팅은 접촉각이 100도 또는 그이상의 초발수성을 나타내는 장점을 갖고 있고, 90% 이상의 높은 투과도를 나타낸다. PTFE 타겟을 사용한 종래의 일반적인 스퍼터링에 의하여, 일예로 실리콘 웨이퍼상에 증착된 코팅막은 낮은 경도와 기판과의 밀착력이 좋지 않은 문제를 갖고 있다. 높은 에너지 환경에서 만들어진 PTFE 코팅은 기존의 스퍼터링 방식으로 만들어진 코팅에 비해 다른 특성을 나타낸다. PTFE 막의 경도와 밀착력을 높이고자 bias를 인가한 RF 스퍼터링을 시도하였다. 코팅 접촉각, 투과도, 나노인덴터에 의한 경도, 그리고 스크래치 테스트에 의한 코팅막의 밀착력을 살펴보았다. PTFE 폴리머 타겟을 사용한 RF 스퍼터링으로 만들어진 고경도 PTFE 유사 코팅의 경도 변화 기구를 고찰하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제38권7호
• /
• pp.480-484
• /
• 1994

자외선 경화코팅 필름-기질 계면에서의 견딤성에 대하여 조사하였다. 특히, UV 경화 우레탄 아크릴레이트계 배합물에서 모노머 및 올리고머의 코팅필름 주름현상에 미치는 영향은 조사하였다. 실험결과, 주름현상은 DMTA이 손실모듈러스 피크가 넓고 shouldr가 있을수록 덜 나타났다. 특히, 변성된 방향족 우레탄 아크릴레이트를 지방족계에 첨가하므로서 hard하면서도 flexible한 코팅필름을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 주름현상 방지효과는 높은 손실모듈러스값 때문인 것으로 나타났다. SEM 및 instron 실험결과도 위의 결론을 입증하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.173-182
• /
• 1990

In order to prevent the thermal and enviromenatal degradation of contact materials a nickel layer was plated as an undercoat of gold plating on the surface phosphorous bronze. The thickness of nikel and gold coating and chemical resistance of the coatings were measured at various conditions. Variation of morphology and chemical composition was studied by SEM, EDS and ESCA, respectively. Nickel layer was found to act as a thermal diffusion barrier and to retard the diffusion of copper from substrate to gold coating in the temperature $200^{\circ}C$~$400^{\circ}C$. below $200^{\circ}C$gold coated contacts showed a stable and low contanct resistance, while above $200^{\circ}C$ rapid diffusion of copper formed copper oxide on the surface layer and raised the contact resistance. With the nickel thinkness of abount 5$\mu$m as an undercoat the gold thinkness of $0.5\mu$m, showed satistactory (less than 1 m$\Omega$) contact resistance below 20$0^{\circ}C$ and corresponding gold thinkness increased to 1.0 m at $300^{\circ}C$~$400^{\circ}C$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.100-100
• /
• 2000

Aluminium oxide (Al2O3) films have been investigated for many applications such as insulating materials, hard coatings, and diffusion barriers due to their attractive electrical and mechanical properties. In recent years, application of Al2O3 films for dielectric materials in integrated circuits as gates and capacitors has attracted much attention. Various deposition techniques such as sol-gel, metalorganic decomposition (MOD), sputtering, evaporation, metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), and pulsed laser ablation have been used to fabricate Al2O3 thin films. Among these techniques, reactive sputtering has been widely used due to its high deposition rate and easy control of film composition. It has been also reported that the sputtered Al2O3 films exhibit superior chemical stability and mechanical strength compared to the films fabricated by other processes. In this study, Al2O3 thin films were deposited on Pt/Ti/SiO/Si2 and Si substrates by DC reactive sputtering at room temperature with variation of the Ar/O2 ratio in sputtering ambient. Crystalline phase of the reactively sputtered films was characterized using X-ray diffractometry and the surface morphology of the films was observed with Scanning election microscopy. Effects of Th Ar/O2 ratio characteristics of Al2O3 films were investigated with emphasis on the thickness dependence of the dielectric properties. Correlation between the dielectric properties and the microstructure was also studied

• Composites Research
• /
• 제30권2호
• /
• pp.84-93
• /
• 2017

본 논문에서는 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료에 내환경 코팅을 수행한 후, 열 기계적 특성평가에 대한 연구를 수행하였다. 초기분말은 성형공정도중 흐름성을 좋게 하기 위해 분무건조법으로 구형의 분말을 제조하였다. 내환경 코팅재는 복합재료가 산화되거나 고온 수증기와 반응하는 것을 방지하기 위해 행하여 지는데, 본 연구에서는 액상침투법(LSI)으로 제조한 복합재에 실리콘으로 본드코팅을 하고 그 위에 대기플라즈마용사법으로 뮬라이트(mullite)와 무게비로 12% 이터븀 실리케이트(ytterbium silicate)가 혼합된 복합재를 코팅하였다. 대기플라즈마 코팅공정 시 성형변수로서 분무거리를 100, 120 그리고 140 mm로 변화시켰다. 그 후 $1100^{\circ}C$의 온도에서 100시간동안 유지하는 실험과 $1200^{\circ}C$의 온도에서 열충격을 가하는 싸이클을 3000회 반복하였다. 열내구성 시험동안 계면 박리는 일어나지 않았지만, 현저한 균열들이 코팅층 내에서 발견되었다. 균열밀도와 균열의 길이는 코팅도중의 분무거리에 의존하여 변화하였다. 열 내구성 시험 후, 압흔 시험을 통해 기계적 열화거동을 분석하였는데, 시험의 방식이나 조건들이 하중-변위 곡선의 거동에 영향을 주었다.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제46권6호
• /
• pp.351-356
• /
• 2008

Thermally sprayed tungsten carbide-based powder coatings are being widely used for a variety of wear resistance applications. The coating deposited by high velocity processes such as high velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spraying is known to provide improved wear resistant property. In this study, optimal coating process (OCP) is obtained by the study of coating properties such as surface hardness, porosity, surface roughness and microstructure of 9 coatings prepared by Taguchi program for 3 levels of four spray parameters. The Friction and wear behaviors of HVOF WC-CoCr coating prepared by OCP, electrolytic hard chrome (EHC) plating and Inconel718 (In718) are investigated by reciprocating sliding wear test at $25^{\circ}C$, $450^{\circ}C$. Friction coefficients (FC) of all of the 3 samples are decreased as increasing sliding surface temperature from $25^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$. FC of WC-CoCr decreases as increasing the surface temperature from $0.33{\pm}0.02$ at $25^{\circ}C$ to $0.26{\pm}0.02$ at $450^{\circ}C$, showing the lowest FC among the 3 samples. Wear trace (WT) and wear depth (WD) of WC-CoCr are smaller than those of EHC and In718 both at $25^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$. These show that WC-CoCr is highly recommendable for protective coating on In718 and other metal components.