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NTIS 바로가기한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, v.45 no.2, 2012년, pp.75 - 80
최지성 (군산대학교 공과대학 신소재공학과, 플라즈마 소재 응용 센터) , 주정훈 (군산대학교 공과대학 신소재공학과, 플라즈마 소재 응용 센터)
A sputter-sublimation source was tested for high rate deposition of protective coating of PEMFC(polymer electrolyte membrane fuel cell) with high electrical conductivity and anti-corrosion capability by DC biasing of a metal rod immersed in inductively coupled plasma. A SUS(stainless steel) tube, ro...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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CrN 증착이란? | 스테인리스강의 내식성을 유지하면서 접촉저항을 낮출 수 있는 공정으로 CrN을 코팅하는 방법이 있는데 주로 Cr target을 sputtering하는 동시에 plasma 의 높은 에너지를 이용하여 질소를 Cr 박막 층에 침투, 확산시키는 방법이 CrN 증착이다. 질화 공정은 대량 생산에 유리하기 때문에 자동차 업계와 미국 에너지성에서는 분리판 보호를 위한 최선의 방법 중 하나로 지목하고 있다. | |
연료전지 분리판의 경우 CrN을 코팅하는 방법의 장점으로 예상되는 것은? | 본 연구는 CrN 코팅을 진행하게 되면, 고전도 내부식성 박막을 얻을 수 있고, 공정 중 증발속도가 저하되지 않으면서 고속 증착이 가능하고, 증착 층의 성질을 고밀도 플라즈마로 조절이 가능하며, 이와 같은 장점을 모두 갖춘 system을 설계하고자 하였다. 연료전지 분리판을 sputtering으로 진행할 경우, 2011년 기준 국내 자동차 총 생산량인 465만 대의 엔진에 공급할 수준의 대량생산에 한계가 있다. | |
흑연을 연료전지 분리판으로 이용할 시 단점은? | 현 시점에서 고효율, 무공해, 무소음 등의 장점으로 인하여 연료전지는 친환경적 에너지원으로 수요가 증가하고 있다1). 종래에는 연료전지 분리판으로 고밀도 흑연 (graphite)을 가공하여 제작하였는데, 흑연은 깨지기 쉽고 가공이 어려우며 비용이 크게 들 뿐만 아니라, 대량생산이 어렵고 얇은 두께의 판 제작에 한계가 있다. 위의 문제점을 보완하면서 기존 연료전지 분리판의 요구 특성인 낮은 가격 외에도 우수한 가공성, 기계적 강도, 높은 전기전도도, 낮은 밀도, 화학적 안정성 및 내식성 등이 연료전지 분리판 제조의 핵심 요소를 만족시키기 위한 재료로 스테인리스강을 위주로 한 금속 분리판 개발이 이루어지고 있다2). |
M. A. Green, K. Emery, Y. Isikawa et al., Prog. Photovolt. 15, 425 (2007)
D. P. Davies, P. L. Adcock, M. Turpin, and S. J. Rowen, J. Appl. Electrochemistry, 30 (2000).
J. R. Selman, "Fuel Cells ; Trends in Teasearch and Application", Electric Power Research Institute, Calif. (1986).
M. Kondo, So1. Energy Mat. & So1. Cells 78, 543 (2003).
H. Sugai, Interuniversity Plasma Electronics. Ohmsha, Ltd. (2006).
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