• Tribology and Lubricants
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• 제38권4호
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• pp.162-169
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• 2022

Cobalt-chromium (CoCr)-based alloys have been used for wear applications because of their excellent mechanical properties and wear resistance. With growing concern over environmental problems, CoCr alloys are expected to be used for various tribological applications in degraded lubrication states. To expand the applicability of the materials, data should be accumulated across a broad spectrum of experimental parameters. In this work, the friction and wear characteristics of cobalt-chromium-tungsten (CoCrW) and cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo) alloys are investigated experimentally. The tests are conducted using a pin-on-reciprocating-plate tribotester in dry lubrication. CoCrW and CoCrMo are used as pin and plate materials to investigate the effect of the counter material. The results show that the friction coefficients between CoCrW and CoCrMo generally range from 0.4 to 0.5. The friction coefficient between the CoCrW pin and plate is found to be slightly small. However, the total wear between the CoCrW pin and plate is found to be the largest. In contrast, the total wear between the CoCrW pin and plate is relatively small. Furthermore, CoCrW may cause a faster wear progression of CoCrMo, especially for the case in which CoCrMo is used as the pin material. The results of this work provide a better understanding of the tribological properties of CoCrW and CoCrMo alloys. In addition, this work provides a practical guideline for the use of CoCrW and CoCrMo from the tribological design viewpoint.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.281-286
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• 2002

In odder to investigate the magnetic properties of CoCr-based bilayered thin films on kind of underlayer, we introduced amorphous Si layer to Co-Cr(-Ta) magnetic layer as underlayer. First, we prepared CoCr and CoCrTa single layer using the Facing Targets Sputtering system to investigate theirs properties. It was revealed that with increasing the film thickness of CoCr, CoCrTa single layer, crystalline orientation and perpendicular coercivity was improved. The CoCrTa thin film showed bettor crystalline and magnetic characteristics than CoCr thin film. As a result of investigating magnetic properties of CoCr and CoCrTa magnetic layer on introducing the Si underlayer, perpendicular coercivity and saturation magnetization of CoCr/Si and CoCrTa/Si bilayered thin film were decreased due to the increased grain size and diffusion of Si atoms to magnetic layer. And they showed constant with increasing the film thickness of Si thin film. However, in case of CoCrTa/Si bilayered thin film, in-plane coercivity was controlled low at about 250Oe. The c-axis orientations of CoCr/si and CoCrTa/Si bilayered thin film showed a good crystalline characteristics as about $2^{\circ}$.

• 한국자기학회지
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• 제9권5호
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• pp.256-262
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• 1999

DC/RF magnetron sputtering system을 이용하여 CoCr 박막 및 CoCrMo 박막의 Si 하지층의 도입에 따른 자기적 특성 및 미세구조의 변화에 대해 살펴보았다. 박막의 자기적 특성을 VSM을 통하여 측정한 결과, 고온에서 증착된 CoCrMo/Si 박막의 경우가 CoCr/Si 박막과는 달리 Si 하지층의 두께가 증가할수록 수직보자력값이 증가하는 것을 알 수 있었으며 AFM과 SEM을 이용한 surface morphology의 변화를 통하여 결정립 미세화와 균일화가 수직보자력을 증진시킴을 알 수 있었다. 또한, 박막의 결정배향성 및 미세구조를 XRD와 SEM을 통하여 관찰한 결과, CoCrMo/Si 박막의 (0002)우선 배향성이 CoCr/Si 박막의 (0002) 우선 배향성보다 상당히 크게 증진된 것을 볼 수 있었으며, SEM의 단면 측정을 통하여 CoCrMo/Si 박막과 CoCr/Si 박막의 기판 표면에서 성장하는 columnar 구조의 발달을 잘 관찰할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.45-50
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• 1994

CoCr 박막에 있어서 C축 결정배향성과 미세구조 변화에 대한 Co73Cr27 씨앗층의 영향이 조사되 었다. 기록밀도가 높고 재생전압도 높은 CoCr 수직기록매체를 개발하기 위해서는 CoCr층의 두께가 엷 으면서 결정배향성이 우수하고 결정립 크기가 적고 균일한 자성기록막 제조가 필요하다. CoCr 단층막 또는 CoCr/퍼말로이 이중막 제조에서 500$\AA$정도의 Co73Cr27 층을 씨앗층으로 만들어 줌으러써 기록층인 CoCr 박막이 $0.2mu$m의 두께에서도 천이층이 거의 없고 결정배향성이 우수한 자성막을 제조할 수 있었 다. 또한 Co73Cr27 씨앗층은 비록 결정립 크기는 증가시켰지만 기록층의 에피택시 성장에 보다 바람직 한 것으로 조사되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제29권6호
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• pp.847-850
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• 1996

The bi-layered films composed of Co-Cr-Ta layers and paramagnetic $Co_{67}Cr_{33}$ underlayer were deposited by suing Facing Targets Sputtering(FTS). The effects of $Co_{67}Cr_{33}$ underlayer on the crystallographic and magnetic characteristics of the Co-Cr-Ta layer deposited on the underlayer was investigated. The diffraction intensity $I_{p(002)}$ of Co-Cr-Ta layers on the $Co_{67}Cr_{33}$ layer was stronger than that of single layer and Co-Cr-Ta/Ti double layer. Therefore, the crystallinity of Co-Cr-Ta layer was imporved by the $Co_{67}Cr_{33}$ underlayer rather than Ti ones. However, te coercivity H$_{c\bot}$ of Co-Cr-Ta layers deposited on $Co_{67}Cr_{33}$ underlayer was as low as 250 Oe even at substrate temperature of $220^{\circ}C$. This H$_{c\bot}$ decrease seems to be attributed to the effect of the $Co_{67}Cr_{33}$ underlayer as well as interval time between deposition of the underlayer and the Co-Cr-Ta layer.

• 한국자기학회지
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• 제3권4호
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• pp.320-324
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• 1993

스퍼터된 자기기록매체 Co-10at%Cr-2at%Mo/Cr 자성박막의 제조조건이 미세구조와 자기적특성에 미치는 영향을 조사하였다. 기판의 온도는 상온-$250^{\circ}C$로 하였으며 Cr하지층과 CoCrMo층의 두께는 각각 $1000-2500\AA$, $300-800\AA$이었다. CoCrMo층의 두께가 $500{\AA}-800{\AA}$ 증가함에 따라 결정립은 미세화 되었으며 균일한 조직을 나타냈다. 보자력은 기판의 온도, CoCrMo자성층, Cr하지층의 두께 를 증가시켰을때 향상되었다. 기판온도가 $250^{\circ}C$, 자성층의 두께가 $700\AA$, Cr 하지층의 두께가 $1000\AA$일때 880 Oe의 보자력을 나타냈다.

• 한국자기학회지
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• 제9권4호
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• pp.203-209
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• 1999

CoCrTa/Cr 자성박막의 Cr 하지층에 Mo와 Si을 첨가하여 제조한 박막의 자기적 성질에 미치는 Mo와 Si의 영향에 대하여 조사하였다. 증착시 사용된 장비는 DC magnetron sputtering system이었고, CoCrTa 자성층의 두께는 30.0$\AA$으로 Cr 하지층의 두께는 700$\AA$으로 고정하였으며 기판의 가열온도는 26$0^{\circ}C$이었다. CrMo 하지층의 박막이 순수한 Cr 하지층에 비하여 약 200 Oe의 보자력 증가를 나타내었다. 하지만 Si을 첨가하였을 경우엔 첨가량의 증가에 따라 보자력이 점차 감소하는 것으로 나타났다. CrMo 하지층에서는Mo를 첨가함에 따라 Cr 하지츠의 (200)면의 결정배향성이 증가하였고, Mo를 첨가한 Cr(200)과 CoCrTa(110)의lattice misfit가 Si을 첨가한 경우보다 작았고, 이것이 보자력 증가의 원인이었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권4호
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• pp.199-206
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• 2020

CoCr-based alloys have been developed as wear-resistant materials owing to their excellent mechanical properties and strong wear resistance. The purpose of this study is to experimentally assess the frictional and wear characteristics of CoCr-based alloys slid against two different counter materials subjected to various normal forces to determine the expansion applicability of CoCr-based alloys. CoCrMo and CoCr alloys were selected as the target materials and NiCr and NiCrB alloys as counter materials. Experimental tests were performed using a pin-on-reciprocating plate tribo-tester under dry lubrication. Before performing the tests, the surface of the specimens was observed through confocal microscopy and the hardness was measured using a micro-Vickers hardness tester. The wear volume of the plate was calculated at the end of the tests using confocal microscope data, and the wear rate was quantitatively obtained based on Archard's wear law. From the results, the wear rates of the CoCrMo specimens that slid against NiCr and NiCrB are 7.69 × 10^-6 ㎣/Nm and 5.26 × 10^-6 ㎣/Nm, respectively. The wear rates of the CoCr specimens that slid against NiCr and NiCrB were higher than those of the CoCrMo specimens by factors of approximately 4 and 8, respectively. The CoCrMo specimens further exhibited lower friction characteristics than the CoCr specimens. The findings of this study will be useful for expanded applications of CoCr-based alloys as wear-resistant materials for various mechanical parts.

• 한국자기학회지
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• 제3권3호
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• pp.215-220
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• 1993

RF/DC 스퍼터된 $Co_{69.0}Ni_{18.5}Cr_{12.5}/Cr$ 이중박막의 미세구조와 자기적 성질과의 관계를 조사하였다. Cr 하지층과 CoNiCr 자성층의 두께는 각각 50-200 nm와 10-50 nm였으며, 기판 의 온도는 $100-200^{\circ}C$로 하였다. 기판의 온도, Cr 하지층 두께가 증가함에 따라 결정립은 미세해졌으며 보자력은 증가하였다. 기판의 온도가 $100^{\circ}C$에서 $200^{\circ}C$로 증가함에 따라 Cr(200), CoNiCr(1120) 결정방위가 강하게 나타났다. CoNiCr/Cr 이중박막의 보자력은 CoNiCr(1120) 결정방위 증가와 결정립의 미세 화에 따라 증가한다. 높은 보자력을 나타내는 박막에서 Cr 하지층위에 자성층의 epitaxial growth를 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제3권4호
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• pp.314-319
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• 1993

Co-12at%Cr-2at%Ta/Cr-X 자성박막의 자기적성질과 미세구조에 미치는 첨가원소 X(X=Si, Mo, Cu, Gd)의 영향에 대해 조사하였다. Cr-X 하지층 및 CoCrTa 자성층의 두께는 각각 $1000~2000\AA$과 $200~800\AA$이었으며, 기판온도는 $100~200^{\circ}C$로 변화시켰다. Cr-X 하지층은 순수한 Cr 하지층에 비하여 보자력이 100 Oe~200 Oe 이상 증가하였다. Cu는 Gd, Mo, Si보다 높은 보자력 을 나타내는 Cr-X 하지층의 첨가원소 였으며 CoCrTa/Cr-Cu 자성박막은 하지층두께 $1500\AA$과 자성층두께 $600\AA$에서 높은 보자력을 나타내었다.