• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.566-566
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• 2013

종래의 흑연 위주 연료전지 분리판에서 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 분리판의 기술적 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 가스 밀봉성, 경량성, 가공성, 저비용 등이다. 후보 물질로는 전기 전도성을 갖는 질화물계가 고려되고 있다. 기판으로는 스테인레스강이 가장 유력하며 Fe에 첨가된 Ni, Cr이 존재하므로 Cr 또는 CrN를 박막의 형태로 전자빔 증발법, 마그네트론 스퍼터링법으로 고속 증착하려는 시도가 있었다. 본 연구에서는, 스테인리스 강박(0.1 mm 이하)에 보호막으로 CrN을 선택하고 고속, 고품질증착을 위해서 새로운 방법인 스퍼터 승화법을 개발하였다. 박막의 품질을 개선할 수 있는 고밀도 유도 결합 플라즈마 영역 내에 Cr 소스를 직류 바이어스 함으로써 가열 및 스퍼터링이 일어나도록 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 반응성 증착 공정의 결과로 얻어지는 CrN 박막의 특성을 분석하였다. N2의 유량이 증가할수록 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 부식성과 접촉저항을 측정하였다. 부식 전위는 N20 SCCM 보다 모두 상승하는 것을 확인하였고, $N_21$ SCCM에서 부식 전류 밀도가 2.097E-6 (at 0.6V) $A/cm^2$로 나타났다. 접촉저항 에서는 시료 당 3군데(top, center, bottom)를 측정하였다. 전기전도도 측면에서 가장 좋은 결과는 $N_21$ SCCM 일 때 $28.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉저항을 갖는 경우였다. 미국 에너지성의 기준은 부식 전류밀도 1.E-6 $A/cm^2$이하, 접촉 저항 $0.02{\Omega}m^2$이므로 매우 근접한 결과를 보이고 있다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.22 no.5
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• pp.267-274
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• 2009

Titanium Chromium Nitrided (TiCrN) coatings were deposited on stainless steel 316 L and Si (100) wafer by inductively coupled plasma assisted D.C. magnetron sputtering at the various sputtering power on Cr target and $N_2/Ar$ gas ratio. Increasing the sputtering power of Cr target, XRD patterns were changed from TiCrN to nitride $Cr_2Ti$. The maximum hardness was $Hk_{3g}$ 3900 at $0.3\;N_2/Ar$ gas ratio. The thickness of the TiCrN films increased as the Cr target power increased, and it showed over $Hk_{5g}3100$ hardness at 100 W, 150 W. TiCrN films were deposited by the ICP assisted DC magnetron sputtering shown good wear resistance as the $N_2/Ar$ gas ratio was 0.1, 0.3.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.302-303
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• 2014

유도결합플라즈마 보조 D.C.마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 STS316L 위에 Ti-Cr-N 박막의 증착하였으며 크롬과 질소의 함량에 따른 부식특성 변화를 관찰하였다. Ti-Cr-N 박막을 증착시켰을 때는 미처리 STS316L에 비해 더 우수한 부식특성을 보였으며 크롬타겟의 인가전원이 100W 일 때와 질소비가 0.3일 때 가장 우수한 내부식 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.190-190
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• 2011

CrZrN 박막은 우수한 기계적 특성과 우수한 표면 조도특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 CrZrN 박막에 Si를 첨가하여 CrZrN 박막의 부식 특성 향상을 알아보기 위하여 염수 분무 실험과 분극실험을 통하여 박막의 부식 특성을 평가하였다. Si의 함량이 증가함에 따라 부식 특성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.86-87
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• 2008

4성분계 Cr-MO-Si-N코팅은 하이브리드 시스템에 아르곤, 질소 가스를 주입하여 스테인리스 기판과 실리콘 웨이퍼에 증착시킨다. XRD, XPS, HRTEM을 이용해 Cr-MO-Si-N코팅의 성분을 분석하고 Si의 함량이 12.1at.%일때 50GPa의 강도가 나오고 이것은 33GPa의 강도Cr-MO-N코팅보다 크게 향상된 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.189-189
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• 2012

금속 양이온이 도핑된 3성분계 이상의 나노구조코팅은 다양한 성능 개발 및 물성 향상을 위해서 개발되어져 왔다. 기존 CrN 코팅에 비해 Cr-Nb-N 코팅은 높은 경도와 내부식성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 공정 제어를 통해서 - Cr-Nb-N 코팅을 제작하였으며, 상분석 및 물성 변화에 대하여 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2000.05a
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• pp.39-40
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• 2000

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.55 no.10
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• pp.3535-3542
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• 2023

Eutectic reactions of five kinds of Cr-coated Zr alloy cladding with different base materials (Zr-Nb-Sn alloy or Zr-Nb alloy), different coating thicknesses (6~22.5 mm), and different coating materials (Cr single layer or Cr/CrN bilayer) were studied using Differential Scanning Calorimetry (DSC). The DSC experiments demonstrated that the onset temperatures of the Cr single layer coated specimens were almost identical to ~1308 ℃, regardless of base materials or coating thicknesses. This study demonstrated that the Cr/CrN bilayer coated Zr-Nb-Sn alloy has a slightly (~10 ℃) higher eutectic onset temperature compared to the single Cr-coated specimen. The eutectic region characterized by post-eutectic microstructure proportionally increases with coating thickness. The post-eutectic characterization with different holding times at high temperature (1310-1330 ℃) reveals that progression of Zr-Cr eutectic requires time, and it dramatically changed with exposure time and temperature. The practical value of the time gain in non-instantaneous eutectic formation in terms of safety margin, however, seems to be limited.

• Journal of Environmental Health Sciences
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• v.29 no.1
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• pp.62-66
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• 2003

The biological denitrification batch tests were conducted to optimize the operating conditions with various temperature and initial SCO $D_{Cr}$ /N $O_3$-N ratio. and the denitrification rates were analyzed various SCO $D_{Cr}$ /N $o_3$-N ratio of influent with swine wastes fermented and temperature. The finishing time of denitrification was within 15 hours, 12 hours, and 6 hours as the temperature of denitrification applied were 15$\pm$1$^{\circ}C$, 25$\pm$1$^{\circ}C$, and 31$\pm$1$^{\circ}C$, respectively. From the batch tests, denitrification rate was operated with over 3 of SCO $D_{Cr}$ /N $O_3$-N ratio. Denitrification rate was increased as the temperature of denitrification, increased such as 2.40-3.90 mg N $O_3$-N/gMLVSSㆍhr, 6.10-7.60 mgN $O_3$-N/gMLVSSㆍhr, and 14.40-15.88 mgN $O_3$-N/gMLVSSㆍhr, respectively. The denitrification rate was increased as the ratio of initial SCO $D_{Cr}$ N $O_3$-N increased. However, it was found that the suitable ratio of SCO $D_{Cr}$ /N $O_3$-N for denitrification should be considered because the ratio of mg SCO $D_{Cr}$ , consumed per mg N $O_3$-N removed varied depend on the influent SCO $D_{Cr}$ /TKN ratios.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.55 no.2
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• pp.70-76
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• 2022

In this paper, we compared the properties of the chromium nitride (CrN) films prepared by inductively coupled plasma magnetron sputtering (ICPMS). As a comparison, CrN film prepared by a direct current magnetron sputtering (dcMS) is also studied. The crystal structure, surface and cross-sectional microstructure and composite properties of the as-deposited CrN films are compared by x-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, nanoindentation tester and corrosion resistance tester, respectively. It is found that the as-deposited CrN films by ICPMS grew preferentially on (200) plane when compared with that by dcMS on (111) plane. As a result, the films deposited by ICPMS have a very compact microstructure with high hardness: the nanoindentation hardness reached 19.8 GPa and 13.5 GPa by dcMS, respectively. Besides, the residual stress of CrN films prepared by ICPMS is also relatively large. After measuring the corrosion resistance, the corrosion current of films prepared by ICPMS was three order of magnitude smaller than that of CrN films deposited by dcMS.