• Title/Summary/Keyword: Cr layer

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마이크로 펄스 플라즈마 질화에 의해 생성된 금형 공구강의 표면층에 관한 연구 -공정 변수의 영향- (The Microstructures and Properties of Surface Layer on the Tool Steel Formed by Ion Nitriding -Effects of Process Parameter-)

  • 이재식;김한군;유용주
    • 열처리공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-16
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    • 2001
  • The effects of gas composition, pressure, temperature and time on the case thickness, hardness and nitride formation in the surface of tool steels(STD11 and STD61) have been studied by micro-pulse plasma nitriding. External compound layer and internal diffusion layer and the diffusion layer were observed in the nitrided case of tool steels. The relative amounts and kind of phases formed in the nitrided case changed with the change of nitriding conditions. Generally, only nitride phases such as ${\gamma}(Fe_4N)$, ${\varepsilon}(Fe_{2-3}N)$, or $Cr_{1.75}V_{0.25}N_2$ phases were detected in the compound layer, while nitride and carbide phases such as ${\varepsilon}-nitride(Fe_{2-3}N)$, $(Cr,Fe)_{\gamma}C_3$ or $Fe_3C$ were detected in the diffusion layer by XRD analysis. The thickness of compound layer increased with the increase of nitrogen content in the gas composition. Maximum case depth was obtained at gas pressure of 200Pa.

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좁은 자벽의 두께에 강자성층의 두께가 미치는 영향 (Effect of a Ferromagnetic Layer Thickness on a Narrow Domain Wall Width)

  • 임호택;유천열
    • 한국자기학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.303-306
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    • 2005
  • Micromagnetics 전산 모사를 이용하여 국소적 층간교환상호작용이 있는 강자성/비자성/강자성 다층박막 구조에서 Bloch 자벽이나 Neel 자벽보다 더 얇은 두께의 자벽이 인위적으로 형성될 수 있음을 보였고, 이때 생성된 좁은 자벽의 두께가 강자성층의 두께에 의해 영향을 받음을 보였다. 국소적 층간교환상호작용을 가진 $Fe_1/Cr/Fe_2$ 구조에서 좁은 자벽이 생성됨을 보였고, $Fe_2$ 층의 두께를 20nm로 고정시키고 $Fe_1$층의 두께를 각각 1, 2, 4, 6nm으로 변화시켜가며 전산 모사를 수행하여 $Fe_1$ 층의 두께가 감소함에 따라 자벽의 두께가 얇아짐을 확인하였다.

Failure Mechanisms of Thermal Barrier Coatings Deposited on Hot Components in Gas Turbine Engines

  • Lee E. Y.;Kim J. H.;Chung S. I.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.106-111
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    • 2005
  • Failure mechanisms were investigated for the two layer thermal barrier coatings consisting of NiCrAlY bond coat and $ZrO_2-8wt.\% Y_{2}O_3$ ceramic coating during cyclic oxidation. $Al_{2}O_3$ developed at the ceramic coating/bond coat interface first, followed by the Cr/Ni rich oxides such as $NiCr_{2}O_4 and Ni(Al,Cr)_{2}O_4$ during cyclic oxidation It was observed that the spalling of ceramic coatings took place primarily within the NiCrAlY bond coat oxidation products or at the interface between the bond coat oxidation products and zirconia based ceramic coating or the bond coat. It was also observed that the fracture within these oxidation products occurred with the formation of $Ni(Cr,Al)_{2}O_4$ spinel or Cr/Ni rich oxides. It was therefore concluded that the formation of these oxides was a life-limiting event for the thermal barrier coatings.

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분리판의 내식성 및 전도성 향상을 위한 Cr-DLC 박막 특성 연구 (Characterization research Cr-DLC films for improved corrosion and conductivity of Bipolar plate)

  • 전예슬;이나래;문경일;이선영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.272-273
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    • 2015
  • DLC는 고경도, 화학적 안정성 및 고내식성, 내마모성 및 낮은 마찰계수로 인하여 여러 산업분야의 표면처리기술로 적용되고 있다. 하지만 DLC의 절연특성은 전기 산업 분야에 적용 한계가 있다. 이번 연구에서는 DLC를 연료전지 중 PEMFC(고체산화물 연료전지)의 금속 분리판 표면처리에 적용시키고자 하였으며, 높은 전도성과 고내식성의 Me-DLC박막 제작을 목표로 하였다. Cr을 Buffer layer로 하고 Cr과 DLC를 동시에 증착한 Cr-DLC 박막을 제작하였다. Cr-DLC코팅의 기계적 특성을 확인하기 위하여 나노인덴터를 이용하여 경도 및 탄성률을 측정하였으며, ball-on disk를 이용하여 마찰계수를 확인하였다. 각 샘플들의 전기전도성을 확인하기 위하여 4-point probe system을 이용하여 측정하였으며, 부식 저항 특성을 확인하기 위하여 1mole $H_2SO_4$ + 2 ppm HF 분위기의 전해질 내에서 동전위 분극시험을 통한 내식성 테스트를 하였으며, XPS를 통하여 Cr-DLC박막내의 구조적 특성을 확인하였다.

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Failure Mechanisms for Zirconia Based Thermal Barrier Coatings

  • Lee, Eui Y.;Kim, Jong H.
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권4호
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    • pp.340-344
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    • 1998
  • Failure mechanisms were investigated for the two layer thermal barrier coatings consisting of NiCrAlY bond coat and $ZrO_2$-8wt.% $Y_2O_3$ ceramic coating during cyclic oxidation. $Al_2O_3$ developed at the ceramic coating/bond coat interface first, followed by the Cr/Ni rich oxides such as $NiCr_2O_4$ and $Ni(Al, Cr)_2O_4$ during cyclic oxidation. It was observed that the spalling of ceramic coatings took place primarily within the NiCrAlY bond coat oxidation products or at the interface between the bond coat oxidation products and zirconia based ceramic coating or the bond coat. It was also observed that the fracture within these oxidation products occurred with the formation of $Ni(Cr, Al)_2O_4$ spinel or Cr/Ni rich oxides. It was therefore concluded that the formation of these oxides was a life-limiting event for the thermal barrier coatings.

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직류 전기도금을 이용한 고체산화물 연료전지 금속연결재용 페라이트계 스테인리스 스틸의 코발트 보호막 코팅 효과 (Effects of Cobalt Protective Coating Prepared by DC Electroplating on Ferritic Stainless Steel for SOFC Interconnect)

  • 홍종은;임탁형;송락현;이승복;신동열;유영성;이덕열
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.116-124
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    • 2009
  • We investigated the influences of cobalt coating deposited by DC electroplating on the ferritic stainless steel, STS 430, as a protective layer on a metallic interconnect for SOFC applications. Cobalt coated STS 430 revealed a uniform and denser-packing oxide surface and a reduced growth rate of $Cr_2O_3$ scales after oxidation at $800^{\circ}C$in air. Cobalt coating layer was oxidized to $CoCo_2O_4$ and Co containing mixed oxide spinels such as $Co_2CrO_4$, $CoCr_2O_4$, and $CoCrFeO_4$. The area specific resistance value of Co coated sample was $0.020\;{\Omega}cm^2$ lower than that of uncoated at $800^{\circ}C$ in air during 500 h. After 1000 h oxidation, cobalt oxide coating layer suppressed chromium outward diffusion.

ALD-assisted Hybrid Processes for improved Corrosion Resistance of Hard coatings

  • Wan, Zhixin;Kwon, Se-Hun
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.105-105
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    • 2016
  • Recently, high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) has attracted considerable attentions due to its high potential for industrial applications. By pulsing the sputtering target with high power density and short duration pulses, a high plasma density and high ionization of the sputtered species can be obtained. HIPIMS has exhibited several merits such as increased coating density, good adhesion, microparticle-free and smooth surface, which make the HIPIMS technique desirable for synthesizing hard coatings. However, hard coatings present intrinsic defects (columnar structures, pinholes, pores, discontinuities) which can affect the corrosion behavior, especially when substrates are active alloys like steel or in a wear-corrosion process. Atomic layer deposition (ALD), a CVD derived method with a broad spectrum of applications, has shown great potential for corrosion protection of high-precision metallic parts or systems. In ALD deposition, the growth proceeds through cyclic repetition of self-limiting surface reactions, which leads to the thin films possess high quality, low defect density, uniformity, low-temperature processing and exquisite thickness control. These merits make ALD an ideal candidate for the fabrication of excellent oxide barrier layer which can block the pinhole and other defects left in the coating structure to improve the corrosion protection of hard coatings. In this work, CrN/Al2O3/CrN multilayered coatings were synthesized by a hybrid process of HIPIMS and ALD techniques, aiming to improve the CrN hard coating properties. The influence of the Al2O3 interlayer addition, the thickness and intercalation position of the Al2O3 layer in the coatings on the microstructure, surface roughness, mechanical properties and corrosion behaviors were investigated. The results indicated that the dense Al2O3 interlayer addition by ALD lead to a significant decrease of the average grain size and surface roughness and greatly improved the mechanical properties and corrosion resistance of the CrN coatings. The thickness increase of the Al2O3 layer and intercalation position change to near the coating surface resulted in improved mechanical properties and corrosion resistance. The mechanism can be explained by that the dense Al2O3 interlayer acted as an excellent barrier for dislocation motion and diffusion of the corrosive substance.

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산업용 CR영상의 기하학적 구도분석과 영역분할 (Geometric Scheme Analysis and Region Segmentation for Industrial CR Images)

  • 황중원;황재호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권4호
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    • pp.124-131
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    • 2009
  • 방사선영상의 신뢰할 만한 영역검출은 용접부위 결함탐지 이전의 중요한 작업 중의 하나이다. 추출되는 특징들은 각 분할된 영상에 대하여 서로 다른 군집으로 분류되어야한다. 그러나 종래의 분할 기법으로는 방사선영상 고유의 색도중첩과 낮은 SN비로 인해 만족할 만한 결과를 얻기가 쉽지 않다. 전체나 국부처리로는 잡음제거에 취약할 뿐만 아니라 영역분류도 어렵다. 이 논문은 산업용 CR 영상에서 영역기반실현의 분할을 위한 적절한 기법을 제시한다. 강판튜브에서 용접과 비용접 구간의 기하학적 차이가 영상화 과정을 통해 배경부, 두께부, 중간부 및 용접부 영역을 생성하고 계층 구조적 배열을 형성한다. 비록 그 구조가 잡음에 훼손되기는 하지만 영역구분 구도 각 영역의 차별된 기하학적 특성에 근거한 국부군집화에 의해 선별이 가능하다. 관련 영역의 기하학적 속성에 의해 그에 따른 영역이 계층별로 선별되어 실제 구분이 영역간 경계를 반영하기 때문에 직경과 길이방향의 군집화는 각 계층의 구별을 명확케 한다. 그리고 산업용 강판튜브 CR영상에 다양한 분할 방식으로 비교 실험을 실시하여 이 기법의 효과를 보였다.

VALENCE BAND PHOTOEMISSION STUDY OF Fe OVERLAYERS ON Cr

  • Kang, J.S.;Hong, J.H.;Jeong, J.I.;Hwang, D.W.;Min, B.I.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.442-446
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    • 1995
  • Electronic structures of Fe overlayers on Cr(Fe/Cr) films, with an Fe coverage of $1-20{\AA}$, have been investigated by using photoemission spectroscopy. Experimental results are compared with supercell band structure calculations for a system with monolayer (ML) Fe on each side of five layer Cr, Fe(1ML)/Cr(5ML)/Fe(1ML). The extracted Fe 3d partial spectral weight in Fe/Cr exhibits very interesting features for very thin Fe overlayers. First, a sharp emissionnear the Fermi energy is observed, which is expected to originate primarily from hybridization between Fe and Cr 3d electrons at the Fe/Cr interface, and partially from the Fe 3d surface states in the Fe overlayer. Second, other structures are observed at higher binding energies which resemble the Cr 3d valence bands, also suggesting large hybridization between Fe and Cr 3d states at the Fe/Cr interface. These conjectures are confirmed by band structure calculations for Fe(1ML)/Cr(5ML)/Fe(1ML).

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MoO3가 첨가된 Cr2O3플라즈마 용사코팅의 상온 마찰 마멸 특성 (Friction and Wear Properties of Plasma-sprayed Cr2O3-MoO3Composite Coatings at Room Temperature)

  • 여인웅;안효석;임대순
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.79-85
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    • 2002
  • 플라즈마 용사코팅법을 이용하여 산화몰리브덴이 첨가된 크로미아 용사코팅층을 제조하여 MoO$_3$첨가에 따른 마찰, 마멸특성을 조사하였다. 상온 마찰, 마멸특성에 대한 실험을 위하여 왕복동 마멸시험장치를 사용하였다. 마멸시험후 마멸면의 물리적 변화와 화학적 조성의 변화를 SEM와 XPS를 통하여 살펴보았다. 산화몰리브덴이 첨가된 코팅층에서 마찰계수의 감소를 관찰할 수 있었다. 그러나 마멸량의 경우 산화몰리브덴이 첨가되지않은 크로미아 코팅층에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 산화몰리브덴이 첨가된 코팅의 마멸된 표면에 마탈, 마멸에 유리한 보호막의 형성이 광범위하게 일어남을 알 수 있었다. 이러한 보호막에 산화몰리브덴이 MoO$_3$의 형태로 존재하는 것을 XPS분석을 통하여 알 수 있었다. 보호막에 산화몰리브덴의 존재가 마찰계수를 감소시키는 것으로 생각된다.