초록 ▼

본 연구에서는 연구에 필요한 장비를 확보하는데 있어서 외국에서 완제품을 도입하는 것을 지양하고, 가능한한 자체 기술에 의해 설계 및 제작하였다. 연구 내용은 크게 초경피막 기술에 대한 이해와 더불어, HCD방전과 공정에 관한 주요 변수의 역할 등을 주요 내용으로 하고있고, 양산용 초경피막 코팅장치의 개발에 역점을 두었으며 이를 요약해 보면 다음과 같다.
(1) WC-Co로 된 절삭공구에 TiN코팅을 할 수 있는 플라즈마 여기 반응성 증착 장치의 설계 및 제작
가) 플라즈마 여기 반응성 증착장치의 설계
나) 10

본 연구에서는 연구에 필요한 장비를 확보하는데 있어서 외국에서 완제품을 도입하는 것을 지양하고, 가능한한 자체 기술에 의해 설계 및 제작하였다. 연구 내용은 크게 초경피막 기술에 대한 이해와 더불어, HCD방전과 공정에 관한 주요 변수의 역할 등을 주요 내용으로 하고있고, 양산용 초경피막 코팅장치의 개발에 역점을 두었으며 이를 요약해 보면 다음과 같다.
(1) WC-Co로 된 절삭공구에 TiN코팅을 할 수 있는 플라즈마 여기 반응성 증착 장치의 설계 및 제작
가) 플라즈마 여기 반응성 증착장치의 설계
나) 10$^{-6}$torr까지 배기 가능한 진공조 제작
다) Ti 증발용 Hollow Cathode gun 및 Hearth제작
라) 500$^{\circ}$C까지 가열 가능한 기판 부착장치 제작
마) 기판 Bias인가용 전원 제작
바) Heater전원 제작
사) Hollow Cathode gun용 전원 제작
(2) Hollow Cathode방전의 주요변수에 대한 Ⅰ-Ⅴ특성과 온도특성
(3) 플라즈마 발생후 플라즈마의 온도, 밀도, 전위등의 진단
(4) TiN코팅후 막의 물성조사를 통해 장치의 동작확인
가) 공간위치에 대한 증착속도비의 측정과 제 변수조건에 대한 증착속도 측정
나) TiN박막의 우선방위, 격자상수 등의 측정
다) TiN박막의 미소경도 측정
라) WC-Co를 모재로한 Insert에 TiN코팅후 절삭시험(내마모도시험)
마) TiN Coating색상의 분석

목차 Contents

• 제1장 서론...19
• 제1절 연구 개발의 필요성...19
• 제2절 연구 개발의 목적 및 내용...20
• 제2장 HCD방식의 이온 플레이팅 기술...22
• 제1절 HCD(Hollow Cathode Discharge)의 원리...22
• 제2절 HCD법 이온 플레이팅의 특징...24
• 제3장 장치의 구조 및 설계...28
• 제1절 진공조 및 진공 시스템...28
• 제2절 HCD gun 및 Hearth...34
• 제3절 전원...34
• 제4장 HCD법 이온 플레이팅 장치의 제 특성...37
• 제1절 HCD의 I-V특성...37
• 제2절 HCD gun과 Ti pool의 방사온도와 포화 중기압...39
• 제3절 플라즈마 진단(밀도, 온도, 전위)...39
• 제5장 HCD법 이온 플레이팅에 의한 TiN 증착...50
• 제1절 공간위치에 대한 증착속도비...50
• 제2절 공정변수에 대한 증착속도...52
• 제3절 TiN박막의 우선방위...52
• 제4절 TiN박막의 격자상수...58
• 제5절 TiN박막의 미소경도...61
• 제6절 절삭시험(공구의 내마모도시험)...64
• 제7절 TiN박막의 색상...67
• 제6장 결론...70
• 참 고 문 헌...71