본문 바로가기
HOME> 보고서 > 보고서 검색상세

보고서 상세정보

고경도 나노구조 표면개질 기술
Hard Surface Modification with N ano-structured Layer

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    고경도 나노구조 표면개질 기술

  • 주관연구기관

    한국과학기술연구원
    Korea Institute Of Science and Technology

  • 연구책임자

    이광렬

  • 참여연구자

    이승철   이철승   왕애영   김태영   이승협  

  • 보고서유형

    1단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-06

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012166

  • 과제고유번호

    1350009563

  • 키워드

    다이아몬드상 카본.경질박막.고체윤활.기계적 특성.진공여과아크증착.이온플레이팅.치과용 드릴.Diamond-like Carbon.Hard Coating.Solid Lubrication.Mechanical Properties.Filtered Vacuum Arc.Ion Plating.Dental DriIl.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Objectives
    Development of the synthesize technology of nanostructured multilayer and nano composite thin films based on high h...

    Objectives
    Development of the synthesize technology of nanostructured multilayer and nano composite thin films based on high hardness amorphic diamond.
    Development of precision molds and tools coated with high hardness lubricant protective films.
    Significances
    ? As industry grows fast and cost-reduction for production is becoming important in the viewpoint of competition, a technology for making multifunctional surface of molds, tools, and parts of machines, which is referred to as functional surface treatment, is the high growth rate of industry and cost reduction has been required.
    ? Especially, solid lubricant coating technologies, which directly affect the improvement of performances of molds and tools, become important. The requirements for successful application of surface coating technologies are surface stability with various conditions and high wear resistance for longer use of coated layers.
    ? Since, amorphic high hardness carbon films represented by diamond-like carbon films have good phisicochemical properties such as wear resistance and lubricant properties, these have been regarded as a good candidate for satisfying the requirements for applying molds and tools.
    ? However, structural properties of amorphic carbon films are characterized high residual stress in those films and as a result those films have poor adhesion properties and easily delaminate from substrate by small amount of external impact. In addition to those effects, lubricant property of those films are substantially affected by external environment especially humidity. Those problems should be overcome for successful application of amorphic carbon films to molds, tools etc.
    ? This project has surmounted those limitations by developing nanoscale multilayer and nanoscale complex film and has tried to develop application technologies.


    ? Nano scale 구조제어 ta-C 박막의 합성이 가능함을 보였으며, transition metal 의 nano dot가 존재하는 구간에서 나노 크기의 흑연상이 국부적으로 성장함을 확인하였음. 또한, 합성의 background...

    ? Nano scale 구조제어 ta-C 박막의 합성이 가능함을 보였으며, transition metal 의 nano dot가 존재하는 구간에서 나노 크기의 흑연상이 국부적으로 성장함을 확인하였음. 또한, 합성의 background gas로 Ar 이 존재하면, 필름의 잔류응력이 현저히 감소하는 현상을 발견하였으며,ESR 분석결과 잔류응력의 감소는 paramagnetic defect의 감소와 일치하고 있음을 확인하였음.
    ? Hybrid ion plating을 이용하여 WC-C nanocomposite 필름을 합성하였음. W 조성이 2.5at.% 미만에서 잔류응력이 급격히 감소하였다가 증가하는 이상 현상이 관찰되었으며, 이 구간에서의 High resolution TEM 과 EELS 분석결과 W 이 a-C matrix내에 녹아 들어가면 잔류응력이 급격히 감소한다는 것을 확인하였으며, 제일원리 계산을 통해 w원자의 역할을 규명하였음.
    ? 순수한 다이아몬드상 탄소 필름의 윤활거동에 미치는 습도의 영향은 counterface materials의 산화와 밀접하게 관련되어 있음을 보였음. 탄소필름의 윤활에 미치는 습도의 영향은 Fe rich debris 의 형성에 기인한다는 것을 확인하였음. 또한, metal nanodot와 PACVD 합성기술을 접목함으로써 나노구조의 표면조도의 영향에 대한 체계적인 연구결과를 제시하였으며, 탄소박막의 윤활거동에 미치는 Fe rich debris 의 영향을 명확히 보여줄 수 있었음.
    ? 초경모재에서의 접착력 증진을 위해 FVA plasma beam을 이용한 전처리 조건을 확립하였음.
    ? Hybrid Ion Plating system을 이용하여 합성된 잔류응력이 감소된 W 함유 DLC 필름을 이용하여 치과 임플란트용 drill에의 코팅기술을 개발하였음. 드릴의 각 측면에 균일한 코팅을 위해 Jig를 설계제작 하였으며, 전처리 조건과 W 접착력 증진층 코팅조건 그리고 드릴축에 대한 이온빔의 입사각도를 조절함으로써 최적의 코팅조건을 확립하였음. 드릴의 수요처인 (주) 덴티움 사의 협력을 얻어 돼지 넙적다리 뼈를 이용한 가속시험을 4회에 걸쳐 실시하였음.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지...1
    2. 제출문...2
    3. 보고서 초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. SUMMARY...8
    6. CONTENTS...12
    7. 목차 ...13
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...14
    9. 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ...14
    10. 제2절 연구개발의...
    1. 표지...1
    2. 제출문...2
    3. 보고서 초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. SUMMARY...8
    6. CONTENTS...12
    7. 목차 ...13
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...14
    9. 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ...14
    10. 제2절 연구개발의 범위 ...18
    11. 제2장 FVA System을 이 용한 나노구조 ta-C 필름의 합성 ...20
    12. 제1절 Dual FV A System을 이용한 나노구조 ta-C 필름의 합성 ...20
    13. 제2절 ta-C/ta-C:Si 나노다층막의 합성 및 물성평가 ...42
    14. 제3절 N? nanodot를 이 용한 나노구조 ta-C 필름의 합성 ...66
    15. 제4절 Ar background gas에 의 한 ta-C 필름의 구조 제어 및 잔류응력 변화 ...66
    16. 제3장 Hybrid Ion Platmg을 이 용한 W-DLC필름의 합성 ...100
    17. 제1절 Hybrid ?on plating system ...100
    18. 제2절 W 함유 DLC 필름의 구조 및 잔류응력 변화 ...104
    19. 제4장 나노구조 탄소 박막의 내마모 윤활거동 ...116
    20. 제1절 DLC 필름의 마찰마모 특성의 습도의존성에 대한 연구 ...116
    21. 제2절 Si 함유 DLC 필름의 마찰마모 특성의 습도의존성에 대한 연구 ...125
    22. 제3절 N ano-undulated 표면의 DLC 의 마찰마모거동에 대한 연구 ...131
    23. 제5장 비정질 경질 탄소박막의 전산모사 ...167
    24. 제1절 원자간 상호 포텐셜 비교 전산모사 ...167
    25. 제2절 실리콘이 첨가된 ta-C 박막의 잔류압축 응력 거동 ...172
    26. 제3절 입사하는 이온 에너지의 확산분포에 따른 바정질 경질 탄소 박막의 구조적 특성 ...179
    27. 제6장 나노구조 탄소 필름의 응용기술 개발 ...192
    28. 제1절 ta-C 필름과 초경모재 의 접 착력 증진기술 개 발 ...192
    29. 제2절 W-DLC 필름이 코팅된 치과용 dental drill 개발 ...197
    30. 제7장 결론 및 제 안 ...213
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
    2. 논문(0)
    3. 특허(0)
    4. 보고서(0)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역