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DLC와 다이아몬드막의 제작기술과 적용 동향

전문가 제언: ○ 재료표면에만 기계적 특성이나 물리적 특성 등을 부여하기 위해 물리증착(PVD)법이나 화학증착(CVD)법과 같은 표면처리기술을 이용한 박막 생성이 행해지고 있다. 이러한 수법들을 이용하여 생성되는 박막 중에서도 내구성을 향상시키기 위해 다이아몬드막이나 DLC막이라고 하는 초경질막이 주목되고 있다.

○ DLC막은 고경도, 저마찰계수, 광 투과성, 생체 적합성 등의 여러 가지 유용한 특성을 가지고 있어 이미 하드 디스크의 미디어나 헤드, 광학부품, 금형, 공구 등에 널리 적용되고 있다. 또한, DLC막은 비결정질이기 때문에 다이아몬드막에서는 실현하기 곤란한 표면 평활성이 우수하며, 아울러 대단히 경도가 높고 우수한 윤활성을 나타내므로 여러 가지 응용이 기대되고 있다.

○ DLC막은 비결정질 구조를 가지고 있기 때문에 결정 입계를 갖지 않고 있어 질화 티탄 등의 다결정 구조 경질 박막에 비해 대단히 평활한 표면을 가지고 있다. 원자간력 현미경(AFM: Atomic Force Microscopy)으로 본 4미크론(micron) 4방위에서의 평균 표면 조도(粗度)는 7옹스트롬(angstrom)이며, 질화티탄으로는 110옹스트롬이었다. 이러한 표면 평활성과 탄소재료로서의 물성이 DLC막에 우수한 마모공학 특성을 부여하고 있다고 생각된다.

○ DLC막은 1970년대에 경질의 탄소막으로서 출현하였으며, 마찰계수가 낮고 내식성 및 내마모성도 풍부하다. 이 때문에 알루미늄 등 소착하기 쉬운 재료를 대상으로 한 금형이나 절삭공구의 내마모 피막이나 하드디스크의 센서 표면의 피막, 자동차용 슬라이딩부품 그리고 부드러운 고무의 슬라이딩성을 향상시키므로 슬라이딩부의 봉인 고무 재료의 피복 등에 폭넓게 이용되고 있다.

저자: Shojiro Miyake
자료유형: 학술정보