• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.300-300
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• 2013

세계전자제품의 부품산업은 21세기 정보화 사회와 함께 IT 산업에서 급성장으로 인해 부품의 소형화, 경량화, 친환경화가 요구되고 있다. IT 산업에서 리드스크류(Leadsrew)는 마이크로 구동부품중의 이송장치를 구성하는 핵심 부품으로 탄소강과 합금강 및 스테인레스강 등이 사용되고 있다. 탄소강은 성형 가공성과 원가 절감에 최적의 소재로서 낮은 표면 경도로 인한 내마모성 저하와 부식 분위기에서의 내식성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 탄소강(S20C:${\oint}30{\times}h10$)을 이용하여 플라즈마 질화 표면처리를 통해 표면경도와 내마모성 향상 및 내식성을 높이는 연구를 수행하였다. 연구 방법으로 플라즈마 연질화 공정과 Post Oxidation 공정을 개발하였고, 질화 처리된 시험편에 대해 마이크로 비커스 경도, OEM&SEM, XRD 분석 및 염수분무(KS D 9502) 시험으로 특성을 분석하였다. 연구 결과로 탄소강(S20C)은 마이크로 비커스 경도 분석으로 표면 경도가 600Hv0.025 이상과 염수분무 시험으로 내식성은 24시간 이상의 결과를 얻었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.159-160
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• 2007

저온 플라즈마 침탄 처리 후 연속적인 공정으로 저온 플라즈마 질화를 실시하여 내식성과 표면경도를 향상시키는 처리에서 질화처리 시 Ar 가스가 표면특성에 미치는 영향을 조사 하였다. 모든 시편의 경도가 미처리재 보다 약4배 증가하였으며, Ar가스의 양이 증가할수록 N의 침투깊이가 깊어졌다. 전체 경화증의 두께는 거의 일정하였고, 경화층은 모재보다 내식성이 증가되어 단면조직사진에서 밝게 나타났다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.17 no.1
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• pp.6-11
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• 1999

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.88-91
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• 2013

현재 활용되고 있는 침탄질화기술과 QT + 저온 플라즈마 침질탄화 기술로 소재의 표면특성을 향상시켜 상대적인 비교를 위해 미세조직, 경도, XRD, GDS 및 Wear Test를 실시하였다. 비교결과 확산층에서의 경도는 침탄처리한 시편이 상대적으로 높았지만, 표면경도 및 Wear Test의 경우 QT+플라즈마 침질탄화처리한 시편이 더 좋은 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.236-236
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• 2010

알루미늄 자체에 대한 질화 기술의 어려움 때문에 현재까지는 AlN 분말을 이용한 소결 공정을 통하여 주요 부품의 제작이 되어 왔으며. Al 질화 기술보다는 아노다이징과 같은 표면 산화 공정 또는 도금과 같은 기술이 선호되어 왔다. 알루미늄 질화 기술이 잘 사용되지 않았던 이유는 알루미늄 표면에 2 5 nm 두께로 존재하는 치밀한 산화층의 높은 안정성 때문에 질화반응이 어렵기 때문이다. 이 알루미늄 산화물의 안정성은 질화물에 비교하여 5 배까지 높으며, 이런 경향은 온도가 높아짐에 따라 더욱 커지기 때문이다. 특히, 알루미늄의 낮은 기계적 물성을 향상시키기 위해서는 충분히 깊은 두께로 형성되어야 할 필요성이 높으나 알루미늄에 대한 질소의 고용도가 거의 없고 확산 계수가 매우 낮기 때문에 충분히 두꺼운 질화층의 형성이 어렵기 때문이다. 결국, 알루미늄 질화가 가능하기 위해서는 표면의 산화층을 없애야 하며, 알루미늄이 AlN이 되려는 속도는 $Al_2O_3$를 만드려는 속도보다 매우 느리므로, 잔존 산소량을 최소화 할 필요성이 있어서 고진공 분위기에서 처리되어야 한다. 일반적으로 알루미늄 질화를 위해서는 $10^{-6}\;torr$ 이하의 고진공도의 챔버가 필요하며 고순도의 반응 가스를 사용하여야 한다. 그러나 이러한 고진공하에서는 낮은 이온밀도 때문에 신속질화가 기존의 공정시간인 20시간동안, AlN층이 5um이하로 형성되었다. 본 연구에서, 알루미늄의 질화에 있어서, 표면층에 높은 전류를 걸어주어, 용융상태로 만들어주는 것이 좋다는 연구 결과를 얻었으며, 이를 토대로 신속질화를 위하여 전류밀도(전력량)에 따라 알루미늄 질화층의 형성 정도를 연구하였다. SEM, EDS, XRD등을 통해 Al의 표면에 플라즈마 질화를 통해 Al에 질소의 함유량이 증가하는 것을 확인하였으며 광학현미경을 통해 질화층의 두께와 표면조직을 확인하였다. Al 시편의 표면을 효과적으로 활성화할 수 있는 $400^{\circ}C$ 이상의 온도에서 전류밀도(전력량)와 시간의 변화에 따라 질화층이 효과적으로 형성되는 조건과 시간에 따라 두께가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 이러한 신속 질화 공정을 통해 2시간 이내의 질화를 통해 40um이상의 AlN층을 형성할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1993.07a
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• pp.18-18
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• 1993

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.3
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• pp.238-244
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• 2017

Plasma ion nitriding has been widely used in various industries to improve the mechanical properties of materials, especially stainless steels by increasing the surface hardness. It has the particular advantages of less distortion compared to that in the case of hardening of steel, gas nitriding, and carburizing; in addition, it allows treatment at low-temperatures, and results in a high surface hardness and improved corrosion resistance. Many researchers have demonstrated that the plasma ion nitriding process should be carried out at temperatures of below $450^{\circ}C$ to improve corrosion resistance via the formation of the expanded austenite phase(S-phase). Most experimentals studied to date have been carried out in chloride solutions like HCl or NaCl. However, the electrochemical characteristics for the chloride solutions and natural seawater differ. Hence, in this work, plasma ion nitriding of 304 stainless steels was performed at various temperatures, and the electrochemical characteristics corresponding to the different process temperatures were analyzed for the samples in natural seawater. Finally the optimum plasma ion nitriding temperature that resulted in the highest corrosion resistance was determined.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.157-158
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• 2007

AISI316L강의 내식성과 표면경도를 동시에 향상시키기 위한방법으로 저온 플라즈마 침탄과 저온 플라즈마 질화를 동일한 로 내에서 연속적으로 실시하였다. 여러 가지 공정인자 중 저온 플라즈마 질화 시 $N_2$가스가 표면에 미치는 영향을 조사 하였다. 모든 시편의 표면에 N에 의해 확장된 오스테나이트 (${\gamma}_N$)가 형성되었으며, 형성된 ${\gamma}_N$로 인하여 표면경도가 약 $3{\sim}4$배 증가하였다. $N_2$가스가 증가할수록 ${\gamma}_N$층의 두께가 증가 하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.4 no.4
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• pp.370-377
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• 1994

DC plasma torch which is a non-transferred type was constructed and silicon nitride powders were produced. Ar gas is used as a plasma gas and gas reactants with the carrier gas are introduced beneath the plasma ignition part. Two slits are attached and a reactive quenching gas is introduced through them. Using $SiCl_4 and NH_3$ as starting materials, silicon nitride powders were produced. As-produced powders were amorphous and crystalline silicon nitrides were obtained by heating at $1420^{\circ}C$ for two hours under nitrogen atmosphere. Silicon nitride phase was identified in the XRD patterns and IR spectrum, and the image of the powders before and after heating was observed from the TEM analysis.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.268-268
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• 2009

고밀도 유도 결합 플라즈마를 이용한 연료 전기 분리판용 질화 장치를 플라즈마를 모사할 수 있는 3차원 전산 유체 역학 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 해석하였따. 내장형 안테나 타입의 유도 결합 플라즈마의 전자 온도, 밀도 균일성, 가스 유동, 얇은 기판이 촘촘히 적재 되었을 경우의 플라즈마 특성을 모사하였다.