| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | 아크 이온플레이팅으로 증착한 TiN 코팅의 잔류응력 |
| 초록 | 증착 중이나 증착 후에 박막의 내부에 생성된 응력은 코팅의 기계적, 물리적 성질을 변화시킬 뿐만 아니라, 모재와의 밀착력 저하와 코팅층 파괴의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 아크 이온플레이팅으로 냉간공구강과 초경합금 위에 증착한 TiN 코팅에 도입되는 잔류응력과 밀착력에 미치는 증착 온도와 바이어스 전압과 같은 증착 조건의 영향을 조사, 분석하였다. 냉간공구강인 SKD11과 초경합금인 WC-Co 위에 증착온도를 350～550℃, 바이어스 전압을 30～200V로 달리하여 TiN 코팅을 3㎛ 두께로 증착하였다. 또한 동일 조건으로 두께 200㎛, 폭 3㎜, 길이 40㎜의 Si wafer 위에 증착하여 잔류응력 측정에 사용하였다. TiN 코팅의 미세조직은 전자현미경과 X선 회절법으로 관찰하였고; 두께는 ball on crater법으로, 밀착력은 스크래치 시험법으로 측정하였다. 잔류응력은 Si wafer의 곡률 변화를 측정하여 구하였다 바이어스 전압이 증가함에 따라 TiN 코팅의 미세조직은 치밀해져 zoneⅠ에서 zoneΤ구역에 해당하는 상태로 변하였다. 바이어스전압이 증가함에 따라 잔류응력은 100V에서 -0.7Gpa까지 증가한 후 감소하는 경향을 보였다. 증착온도가 360℃에서 500℃으로증가함에 따라 잔류응력은 -1.0Gpa에서 -0.4Gpa 으로 감소하였다. TiN 코팅의 밀착력은 바이어스 전압이 30V 에서50V으로 증가함에 55N에서 63N으로 증가하였다. 바이어스 전압이 100V 이상에서는 봄바딩되는 Ti 이온 에너지가 커져 TiN 코팅층 내에 많은 결함을 유도하므로 급격하게 밀착력의 저하를 보이고 있다. |
| 저자 | 연제영1, 장경욱1, 손윤호2 |
| 소속 | 1한서대, 2(주)유진 SMC |
| 키워드 | 아크 이온플에이팅; TiN; 잔류응력 |
