부산대학교 표면공학 과제 (Ti-Al-N-B 코팅의 특성 분석)

소개글

"부산대학교 표면공학 과제 (Ti-Al-N-B 코팅의 특성 분석)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서 론

2. 본 론
1) TiAlN 계열 코팅의 특징
2) 나노복합 코팅의 특징
3) 특성 차이 및 Mechanism
4) 나노복합 코팅 제작 방법

3. 결론
1) 경도 및 탄성률
2) 부식저항
3) 응용분야
4) 참고문헌

본문내용

1. 서 론
자원 고갈 문제와 함께 한정적인 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방법이 오래전부터 연구가 되고 있다. 그 중, 코팅 기술이 주목받고 있으며, TiN 코팅막은 고인성, 고경도, 낮은 마찰계수, 우수한 화학적 안정성 등의 특성을 가지고 있고 제조단가가 저렴하여 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 500℃ 이상의 고온 환경에서 TiN 코팅막은 산화되어 버린다. 따라서, 내산화성 및 기계적 특성을 향상시키기 위해 (Ti,X)N계 (X=Al, C, B, Cr, Si등)의 3원계 코팅막이 개발이 되고 있다. 그 중 TiAlN은 고경도 가공용, 건식 가공 시 우수한 내마모성을 가지고 있어 널리 이용되고 있다. Fig. 1.1은 다양한 산업에서 이용되고 있는 예시를 보여 준다.

최근 코팅 기술 동향을 살펴보면, 한 가지 성분의 코팅층 또는 다층 구조에서 3가지 이상의 나노복합구조를 형성하여 다양한 특성을 갖거나, 상반된 특성을 갖는 코팅에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어 높은 경도 특성을 가지면서 낮은 마찰력을 갖거나, 높은 부식저항 특성을 가지면서 높은 전기전도도를 나타내는 것 등이 있다. 이렇게 나노 복합 코팅의 구조는 나노구조와 마이크로 구조의 복합체로 주로 나타나 있으며, 코팅 내에 다양한 상이 존재하게 하는 것이 핵심 기술이다. TiAlN에 Boron을 첨가하면 고온 안정성을 가져 고온에서 경도가 강화되는 특성을 가진다. 이 보고서에는 TiAlN-B의 특성과 그 Mechanism, 증착법 및 응용분야를 조사하였다.

2. 본론
2.1. TiAlN 계열 코팅의 특징
코팅은 다양한 목적을 위해 개발되었다. 렌즈나 거울의 광학코팅, 전기적 코팅을 위한 금속코팅, 내마모성 향상을 위한 내화 코팅, 그리고 내부식, 내산화 등을 위한 보호 코팅 등이 그 예이다.

참고 자료

이동근. “새로운 고경도 Ti-Cr-Si-N 박막의 합성 및 기계적 특성” 부산대학교 재료공학과, 2005.
손용운 외 2명, “DC Reactive Magnetron Sputtering법에 의한 Ti-Al-V-N 박막의 성장거동” 위덕대학교 반도체공학과, 1999.
이한찬, “Ti-Al-Si-N 박막 제작을 위한 합금 타겟 제조 및 박막의 기계적 특성” 인하대학교 전기공학과, 2016.
정덕현, “마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착시킨 TiAlN 코팅의 boron 첨가에 따른 특성 연구” 한양대학교 금속재료공학과, 2013.
“박막의 성장과 미세조직 – Structure Zone Model #2,” 개날연블로그, 2012년04월13일 수정, 2019년05월09일 접속, https://marriott.tistory.com/139?category=423179
“드디어 스퍼터링!! #3. 스퍼터링과 박막증착,” 개날연블로그, 2012년01월03일 수정, 2019년05월09일 접속, https://marriott.tistory.com/120?category=338838
“Pride of PVD Coating,” TOPTECH21, 2011년3월18일 수정, 2019년05월09일 접속, www.toptech21.co.kr