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에어로졸 증착법에 의한 상온충격 고화현상과 영구자석의 박막화(Aerosol Deposition for Shock Consolidation of Fine Material Powder at Room Temperature and Fabrication of Permanent Magnet Films)

전문가 제언: □ 최근 지구환경오염 규제를 위한 화학물질 배출 파악관리 촉진법인 PRTR법(Pollutant Release and Transfer Register)이 발령 되었고, PRTR법은 슬라이딩 부품이나 절삭 시에 사용되는 오일이나 윤활유에 함유된 MoS2, Zn 등의 기름을 사용한 부품을 세정할 경우 용제나 Cr도금 폐액에서 발생하는 6가 크롬 등의 오염 물질의 사용을 금지하는 방향으로 검토하고 있어 슬라이딩 부품에서의 무윤활과, 절삭가공에서의 무윤활 무냉각을 위한 DLC(Diamond Like-Carbon)막 형성 기술이 개발되어 절삭가공의 변혁을 일으키고 있다.

□ 표면처리에서 막 형성 기술은 DLC이외에 기상증착법, 융체분무법, 용융염침투법, 용액법이 있고, 이들 박막 코팅법 중에서도 많이 사용되고 있는 것이 기상증착법인 물리증착법(PVD: Physical Vapor Deposition)으로 진공증착 즉 이온 도금 및 스패터링의 피막 제작 기술과, 화학증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition)으로 고온 화학 반응을 이용하여 기판 상에 피막을 형성, 공구나 금형에 경질 세라믹 피막을 형성하는 처리이다. 이들 처리법은 가열하여 열처리를 해야 하는 불편함이 있고 또 대량생산일 경우에는 처리 속도에 문제가 있다.

□ 이러한 문제점을 해결하기 위해 고속으로 가속된 미립자 또는 초미립자를 모재에 충돌시켜 순수한 역학적 에너지의 공급만으로 입자간 결합이나 입자 기판간의 결합으로 코팅 막 성형을 실현하는 에어로졸 증착법(Aerosol Deposition)이 개발 표면처리에 응용되고 있다.

□ 에어로졸 증착법은 용사법(溶射法)과는 본질적으로 다르며, 원료입자를 바인더리스로 대략 상온에서 결합시켜 치밀한 후막을 기판 상에 성형하는 것으로, 상온충격고화현상을 이용한 표면처리 기법이다. 복잡한 조성의 산화물, 질화물, 붕화물 등 세라믹 재료에의 적용과 또 제조공정 온도가 낮아 이종재료와의 집적화(集積化)에도 적용하고 있을 뿐 아니라 Sm-Fe-N계 영구자석 박막형성에 유효하게 적용되고 있다. 이와 같이 에어로졸 증착법은 나노미터 박막형성이 가능하고 박막의 경도도 높아 장래 모바일시대를 맞이하여 기기의 소형화에 공헌할 수 있을 것으로 생각된다.

저자: J. Akedo ; S. Sugimoto
자료유형: 학술정보