물리적기상증착법(PVD)을 이용한 복합층 형성기술

전문가 제언

○ 본 발명에서는 내마모성을 향상시켜 공구의 수명을 증가시키기 위하여 물리적기상증착법(PVD)을 이용하여 기판의 바이어스전압을 변화시켜 복합코팅층을 형성하고자 하였다. 기판소재로서 초경합금을 비롯하여 서멧(cermet), 세라믹, 입방질화보론, 다결정 다이아몬드 혹은 고속도강의 표면코팅에 응용할 수 있으므로 향후 발전가능성이 대단히 높을 것으로 예상된다.

○ 본 발명에 의한 복합층에 대한 코팅기술은 음극아크증발법, 마그네트론 스퍼터링을 비롯하여 고출력 펄스 마그네트론 스퍼터링(HPPMS), 이온플레이팅 등과 같은 PVD공정에 모두 적용할 수 있다. 특히 기판의 바이어스전압의 효율은 증착장치의 특성에 따라 크게 달라진다. 그러므로 국내관련 기업체에서 국제경쟁력을 갖춘 코팅기술을 정착시켜 나가기 위해서는 이러한 제조공정상의 인자를 고려해야 할 것이다.

○ 공구의 수명을 증가시키기 위하여 물리적기상증착법(PVD)을 이용하여 복합코팅층을 형성하여 내마모성을 향상시킬 수 있는 코팅층은 질화물, 탄화물, 산화물, 붕소화물 혹은 이들의 혼합물을 함유시킬 수 있다. 특히 질화물인 경우 (Ti,Al)N, (Ti,Al,Cr)N, (Ti,Al,Cr,Si)N 등이 있는데 여기에 각 성분에 대한 최적의 함유량의 설정연구가 필요하다.

○ PVD코팅공정에 사용되는 가스로는 O2, N2, Ar, C2H2, CH4 혹은 Si함유가스(예, trimethylsilane)가 있는데 이러한 가스가 코팅제품의 품질에 미치는 영향과 경제성을 비교분석하여 최적의 가스를 선정해야 한다.

○ 기판에 양호한 접착력을 확보하기 위하여 기판 위에 직접 내부층으로 예비 코팅처리가 필요한데 내부층으로 적합한 재료로서 순수한 금속 혹은 질화물을 선정할 수 있다. 예를 들면 Cr, Ti, CrN 혹은 TiN이 될 수 있는데 국내관련 기업체에서 복합층의 최고의 품질을 확보하기 위해서는 기판의 예비처리기술과 이러한 코팅물질에 대한 연구개발이 필수적이다.

저자

SANDVIK INTELLECTUAL PROPERTY AB

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

WO20110034492

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

재료

페이지

~19

분석자

유*천

분석물

• 물리적기상증착법(PVD)을 이용한 복합층 형성기술.pdf [291,141 byte]

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