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평활한 다이아몬드 막과 CF4플라스마 처리한 다이아몬드 막의 표면특성

전문가 제언: ○ 2016년 현재, 세계적으로 3D 기능성 잉크나 의료 및 생체 적합성 표면처리 기술개발이 활발히 진행되는 가운데 플라스마 특성을 살린 표면처리 기술개발이 가속화 되고 있다. CVD 플라스마 표면처리는 종래의 습식도금에서는 볼 수 없는 뛰어난 밀착성을 나타내며 이와 연관된 고분자 재료의 성형과 가공, 이에 사용되는 밀착성 감광 필름도 개발되면서 표면화학 융합기술 형태로 개발되고 있다.

○ 제품시장에서 고객의 마지막 2% 부족한 수요를 표면처리 기술이 좌우한다고 해도 과언이 아니다. 최근 국내 OIC사가 밝힌 자료에 의하면 표면처리 접착성 개선을 위하여 습윤성을 향상시키고 Corona 방전, 전자선이나 저압과 대기압 플라스마, 화염처리, CVD기법을 각종 재료에 적용시키고 있다. 2016년 일본에서는 자동차 핸들이나 튜닝, 사출성형 제품, 클락션이나 우드그레인의 터치 감성 향상을 위하여 고객의 제품구매 충동을 느낄 수 있는 감성표면처리 개발이 활발하다.

○ 다이아몬드 CVD 플라스마 표면처리기술은 표면관의 밀착성과 내마모 특성이 매우 우수하기 때문에 표면장력 개념의 이해와 적용이 필수적이다. 고체 표면의 습윤성이나 초발수？초발유 기술개발과 함께 고체-액체의 접촉각, 액체 방울의 표면장력 측정은 가장 기본적이며 필수적이다. 유럽의 Wenzel과 Cassie-Baxter는 습윤성에 관한 개념을 정립하였다. 초발수성 Fractal 이론도 정립되어 각종 흡착성 단분자나 표면에너지 제어기술에 적용하고 있는 현상이다. 일부 장식용 금속이나 유리, 타일, 필름에도 플라스마 처리한 다이아몬드 막을 형성시키고 있다.

○ 종래의 용사법이나 습식도금기법은 제품의 밀착성에 한계를 초래하고 있다. PVD 표면처리 기술은 증발, 스퍼터링 등 물리적인 작용에 의해 원자와 분자상의 입자를 기판 표면에 코팅방법으로 CVD법에 비해 밀착성이 떨어진다. 플라스마 CVD 표면처리 기술은 내마모성, 저마찰계수를 요구하는 기계 부품이나 로봇, 항공기, 인공위성, 인공관절, 생체용 항균 코팅에 이르기까지 다양하게 적용될 수 있다. 국내 중소 표면처리 현장에 열 CVD, 플라스마 CVD, 광 CVD, 레이저 CVD 관련 기술정보 제공과 표면처리 전문가 자문이 필요한 실정이다.

저자: Takanori SHINDO, Shojiro MIYAKE
자료유형: 니즈학술정보