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마찰공학적인 성질과 내부식성이 우수한 PVD와 PACVD 코팅기술

전문가 제언: ○ 본 발명은 양호한 마찰공학적인 성질과 우수한 내부식성을 가진 물리적 기상증착법 및 플라즈마유기 화학적 기상증착법에 의한 코팅기술에 관한 것이다. 특히 DLC층 위에 Si-C-H의 코팅기술은 내마모성, 내부식성 및 평활성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 판단되므로 향후 발전가능성이 대단히 클 것으로 예상된다.

○ 본 발명에서는 DLC층이 코팅되기 전에 기판과 DLC층 사이에 접착층을 삽입할 수 있는데, 접착층으로 크롬이 사용되었다. 이 CrN막은 내산화성이 우수하고 마찰계수가 낮으므로, 고온이나 부식환경 하에서 내마모성재료로 활용할 수 있어 금형, 공구 등에서 사용되며 자동차와 기계부품에도 적용이 확대되어 가고 있다. 그리고 경질 크롬도금에 비해 이온플레이팅에 의한 CrN막은 막질이 안정되고 경도도 매우 높다. 또한 폐액을 버리는 공정이 없으므로 무공해이고 가격 면에서도 적당한 수준이기 때문에 향후 발전가능성이 크게 기대된다.

○ 코팅층에 대한 내부식성 시험은 염수분무시험(EN ISO 9227:2006)을 행해야 하는데, 표준 내부식성 시험시간인 30시간 이상에서 부식이 되지 않아야 한다. 본 발명에 의한 복합코팅층은 150시간 이상의 내부식성을 나타내고 있어 대단히 우수한 코팅기술로 인정되고 있으므로, 본 발명에 대한 응용기술개발이 필요하다고 생각된다.

○ 열화학반응을 이용한 열 CVD는 막의 밀착강도가 PVD에 비해 우수하지만 그 처리온도가 약 1,000℃ 정도로 매우 높아 열변형이 일어나 높은 정밀도를 요구하는 요소에 적용은 곤란하다. 이 결점을 극복 개발한 것이 플라즈마 CVD인데, 플라즈마 에너지를 이용하면 저온으로 합성할 수 있다. 막의 종류로는 현재 TiN, TiC, TiCN이 주류를 이루고 있다. 향후 국내 관련 기업체에서 국제 경쟁력을 갖춘 기술력을 정착시켜 나가기 위해서는 새로운 종류의 막과 복합층에 대한 활발한 연구가 요구된다.

저자: OERLIKON TRADING AG
자료유형: 특허정보