티타늄 표면산화막 처리와 진공 쳄버에의 적용(Surface Treatment of Titanium using Oxide Film and Application to Vacuum Chamber)

전문가 제언

□ 티타늄 소재는 부식저항성과 피로강도가 매우 높고 응력차폐(stress shielding)를 감소시키는 탄성계수가 월등하게 낮다. 그러나 순 티타늄과 Ti-6Al-4V합금은 마모 및 점착성에 약해 닳기 쉬운 성질은 가지고 있어서 티타늄 부품을 Ti-6Al-4V 금속이나 Ti-6Al-4V-폴리에틸렌 계면에 활주시켜보면 표면 산화 막에 손상이 생기며, 금속과 폴리에틸렌 부스러기의 분진이 발생하며 금속이온 방출이 증진된다.

□ 티타늄합금에 PVD(Physical Vapor Deposition) 수법으로 TiN을 피복하면 합금표면에 안정적인 층을 만들어낸다. 이 방법으로, Ti-기질과 매우 반응성 높은 질소원자의 상호반응에 의해 수 마이크론 두께의 TiN 피복이 만들어진다. TiN PVD 피복은 기질이 피막 형성과정에 직접적으로 관련이 있기 때문에 금속이나 합금의 산화 막과 유사하며 기질과의 뛰어난 일체성과 강한 부착성능을 가진다.

□ 플라스마를 이용하여 금속의 표면에 TIN, TIC 등의 세라믹 피막을 입히는 플라스마 표면처리 시스템의 종래의 히트 장치는 플라스마 반응 쳄버의 외벽에 냉각수를 흘려 반응 쳄버와 연통된 가스공급 관과 절연전극 등을 냉각시키는 구성을 가짐에 따라 반응 쳄버 내외부에 온도구배가 발생하여 시료의 공정상태가 균질하지 못한 문제점이 있다.

□ 플라스마 표면처리시스템의 히트장치에 의하여 시료의 표면처리 시 진공 쳄버 내의 온도를 각각의 가열부위 및 각각의 냉각 팬을 이용하여 구간별로 조절함으로써 진공 쳄버 내의 반응온도를 균일하게 할 수 있어 균질의 플라스마 표면처리가 가능하고, 따라서 진공 쳄버 내에 장입할 수 있는 시료의 양이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.

□ 근년 티타늄 표면 산화 막에 관한 수많은 연구가 진행되고 있고, 앞으로 기능제어의 기술이 확립되어 진공재료로서 널리 사용되리라 기대된다.

저자

Yoshihide MORIMOTO ; Atsushi TAKEMURA ; Yoji MUROO ; Masahiko UOTA (etc.)

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

47(5)

잡지명

진공(C040)

과학기술
표준분류

재료

페이지

375~379

분석자

김*돈

분석물

• 티타늄 표면산화막 처리와 진공 쳄버에의 적용.pdf [194,004 byte]

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