• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.53-58
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• 2012

투명한 플라스틱 필름의 표면경도를 향상시키기 위하여 유-무기 하이브리드 코팅 용액을 졸-겔 공정을 이용하여 합성하였다. 무기성분으로 콜로이드 실리카와 유기성분으로 PMMA, 유-무기 성분 간의 결합력을 향상시켜 하이브리드 코팅 층의 특성을 더욱 향상시키기 위하여 실란커플링제로서 vinyl trimethoxy silane (VTMS)과 [3-(metha cryloyloxy)] propyl trimethoxy silane (MAPTMS)를 이용하였고, 알콕시 실란의 종류, 콜로이드 실리카/PMMA의 함량비 등의 반응조건에 따라 콜로이드 실리카/PMMA 졸을 합성하였다. 이러한 졸을 PET 필름에 바코팅시키고, 열경화 시켜 하드코팅막을 제조하여 물리적 화학적 특성을 조사하였다. PMMA에 비해서 하이브리드 형태에서 코팅 막의 연필경도와 기재와의 부착력이 우수하였다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.691-696
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• 2011

졸-겔 공정을 활용하여 유무기 하이브리드 형태의 투명 필름용 하드코팅층에 사용되는 코팅졸을 제작하였다. 콜로이드 실리카와 알콕시 실란{vinyltrimethoxy silane : (VTMS)와 [3-(methacryloyloxy)] propyltrimethoxysilane : (MAPTMS)}을 이용하였고 다양한 조건에 따라 실험을 실시하였다. 이 졸은 PMMA와 교반하여 PET필름에 코팅막을 형성하였다. 코팅막에 대한 특성은 여러 가지 측정에 의해 확인하였다. 코팅막은 PMMA 단독에 비해서 유기실란 양이 첨부된 형태에서 코팅막의 연필경도와 기재와의 부착력이 우수하였고 실험된 조건에서 시란의 양이 증가할수록 연필경도가 증가하는 경향이 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.16-16
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• 2012

Mg and its alloys have been of great interest because of their low density of 1.7, 30% lighter than Al, but their wide applications have been limited because of their poor resistances against corrosion and/or abrasion. Corrosion resistance of Mg alloys can be improved by formation of anodic films using anodic oxidation method in aqueous electrolytes. Plasma electrolytic oxidation (PEO) is one of anodic oxidation methods by which hard anodic films can be formed as a result of micro-arc generation under high electric field. PEO method utilize not only substrate elements but also chemical components in electrolytes to form anodic films on Mg alloys. PEO films formed on AM50 magnesium alloy in an acidic fluozirconate electrolyte were observed to consist of mainly $ZrO_2$ and $MgF_2$. Liu et al reported that PEO coating on AM30 Mg alloy consists of $MgF_2$-rich outer porous layer and an MgO-rich dense inner layer. PEO films prepared on ACM522 Mg die-casting alloy in an aqueous phosphate solution were also reported to be composed of monoclinic $Mg_3(PO_4)_2$. $CeO_2$-incorporated PEO coatings were also reported to be formed on AZ31 Mg alloys in $CeO_2$ particle-containing $Na_2SiO_3$-based electrolytes. Magnesium tin hydroxide ($MgSn(OH)_6$) was also produced on AZ91D alloy by PEO process in stannate-containing electrolyte. Effects of $OH^-$, $F^-$, $PO{_4}^{3-}$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions and alloying elements of Al and Sn on the formation of PEO films on pure Mg and Mg alloys and their protective properties against corrosion have been investigated in this work. $PO{_4}^{3-}$, $F^-$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions were observed to contribute to the formation of PEO films but $OH^-$ ions were found to break down the surface films under high electric field. The effect of pulse current on the formation of PEO films will be also reported.

• 한국표면공학회지
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• 제50권5호
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• pp.339-344
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• 2017

Highly corrosion resistance performance of CrAlSiN coatings were obtained by applying ultrathin $Al_2O_3$ thin films using atomic layer deposition (ALD) method. CrAlSiN coatings were prepared on Cr adhesion layer/SUS304 substrates by a hybrid coating system of arc ion plating and high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) method. And, ultrathin $Al_2O_3$ passivation layer was deposited on the CrAlSiN/Cr adhesion layer/SUS304 sample to protect CrAlSiN coatings by encapsulating the whole surface defects of coating using ALD. Here, the high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM) and energy dispersive X-ray spectrometry (EDX) analysis revealed that the ALD $Al_2O_3$ thin films uniformly covered the inner and outer surface of CrAlSiN coatings. Also, the potentiodynamic and potentiostatic polarization test revealed that the corrosion protection properties of CrAlSiN coatings/Cr/SUS304 sample was greatly improved by ALD encapsulation with 50 nm-thick $Al_2O_3$ thin films, which implies that ALD-$Al_2O_3$ passivation layer can be used as an effect barrier layer of corrosion.

• 한국표면공학회지
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• 제36권4호
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• pp.296-300
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• 2003

Extended cylindrical magnetron sputtering system with rotating 600-mm long and 90-mm diameter graphite cathode and pulsed power supply voltage generator were developed and fabricated. Time-dependent Langmuir probe characteristics as well as carbon films thickness were measured. It was shown that ratio of ions flux to carbon atoms flux for pulsed magnetron discharge mode was equal to $\Phi_{i}$ $\Phi$sub C/ = 0.2. It did not depend on the discharge current in the range of $I_{d}$ / = 10∼60 A since both the plasma density and the film deposition rate were found approximately proportional to the discharge current. In spite of this fact carbon film structure was found to be strongly dependent on the discharge current. Grain size increased from 100 nm at $I_{d}$ = 10∼20 A to 500 nm at $I_{d}$ = 40∼60 A. To deposit fine-grained hard nanocrystalline or amorphous carbon coating current regime with $I_{d}$ = 20 A was chosen. Pulsed negative bias voltage ($\tau$= 40 ${\mu}\textrm{s}$, $U_{b}$ = 0∼10 ㎸) synchronized with magnetron discharge pulses was applied to a substrate and voltage of $U_{b}$ = 3.4 ㎸ was shown to be optimum for a hard carbon film deposition. Lower voltages were not sufficient for amorphization of a growing graphite film, while higher voltages led to excessive ion bombardment and effects of recrystalization and graphitization.

• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.414-420
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• 2001

A 30-kV plasma immersion ion implantation setup (P $I^3$) has been equipped with a self-developed 6'-magnetron to perform hard coatings with enhanced adhesion by P $I^3$D(P $I^3$ assisted deposition) process. Using ICP source with immersed Ti antenna and reactive magnetron sputtering of Ti target in $N_2$/Ar ambient gas mixture, the TiN films were prepared on Si substrates at different pulse bias and ion-to-atom arrival ratio ( $J_{i}$ $J_{Me}$ ). Prior to TiN film formation the nitrogen implantation was performed followed by deposition of Ti buffer layer under A $r^{+}$ irradiation. Films grown at $J_{i}$ $J_{Me}$ =0.003 and $V_{pulse}$=-20kV showed columnar grain morphology and (200) preferred orientation while those prepared at $J_{i}$ $J_{Me}$ =0.08 and $V_{pulse}$=-5 kV had dense and eqiaxed structure with (111) and (220) main peaks. X-ray diffraction patterns revealed some amount of $Ti_{x}$ $N_{y}$ in the films. The maximum microhardness of $H_{v}$ =35 GN/ $M^2$ was at the pulse bias of -5 kV. The P $I^3$D technique was applied to enhance wear properties of commercial tools of HSS (SKH51) and WC-Co alloy (P30). The specimens were 25-kV PII nitrogen implanted to the dose 4.10$^{17}$ c $m^{-2}$ and then coated with 4-$\mu\textrm{m}$ TiN film on $Ti_{x}$ $N_{y}$ buffer layer. Wear resistance was compared by measuring weight loss under sliding test (6-mm $Al_2$ $O_3$ counter ball, 500-gf applied load). After 30000 cycles at 500 rpm the untreated P30 specimen lost 3.10$^{-4}$ g, and HSS specimens lost 9.10$^{-4}$ g after 40000 cycles while quite zero losses were demonstrated by TiN coated specimens.s.

• 접착 및 계면
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• 제4권1호
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• pp.9-17
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• 2003

오늘날 산업에서는 환경오염의 줄이고 에너지 절약에 기여할 수 있다는 이유에서 용매를 사용하지 않는 UV 하드코팅재료의 개발이 점차로 많은 주의를 끌고 있다. 본 연구는 실질적으로 산업에 이용될 수 있는 실리콘아크릴레이트(SAOC)를 포함하고 있는 UV 경화코팅제를 개발하고자 수행되었다. 실험의 결과, 수지조성물 중 SAOC의 형태나 농도가 UV 경화필름의 여러 가지 물성에 영향을 주었다. SAOC가 수지조성물에 도입되었을 때 경화된 필름의 물성은 SAOC가 함유되지 않은 도막과 비교하여 개선되었다. 특히, UV 하드 코팅의 내화학성, 내마모성, 내후성과 같은 성질들은 향상되었으며, 코팅된 폴리카보네이트 기재의 충격특성은 코팅되지 않은 PC에 비해 개선되었다. 30 wt% SAOC를 함유하고 있는 경화필름이 가장 좋은 물성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권1호
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• pp.11-15
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• 2016

유기발광다이오드(orgianic light emitting diodes, OLEDs)는 대형 유연 디스플레이와 발광원으로서 사물인터넷 (IoT)의 하드웨어 기기 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 그러나 낮은 일함수의 금속 및 쉽게 반응하는 유기재료 자체의 특성으로 인하여 외부환경에 매우 취약한 단점을 가지고 있으며 특히, 수분과 산소에 민감하여 외부와의 접촉 시 성능이 급속도로 저하되는 현상을 나타내게 된다. 이를 방지하기 위해 PVD, CVD, ALD 와 같은 방법으로 보호막 형성 연구를 진행 중에 있지만 복잡한 공정 및 높은 비용의 문제점 등이 있다. 그러므로 외부 환경에 의한 성능 저하를 차단해주는 저렴하고 단순한 공정의 페시베이션(passivation) 박막 기술 개발이 매우 중요하다. 본 연구에서는 유기발광다이오드의 수명 향상을 위하여 스핀코팅(spin-coating) 방법으로 녹색 유기발광다이오드 소자 위에 조성비에 따른 페시베이션 박막을 형성한 후 녹색 유기발광다이오드의 휘도특성 변화를 조사하였다. 페시베이션 용액은 poly vinyl alcohol (PVA)를 기반으로 sodium alginate (SA)를 0, 10, 20, 40 wt%의 조성비로 제조하였으며, 40 wt%의 조성비에서 가장 좋은 배리어 보호 특성을 나타내었다. 최종적으로 PVA + SA 용액의 최적화된 페시베이션 보호막을 제작할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권1호
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• pp.80-88
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• 2018

본 연구에서는 투명도와 기계적 특성을 향상시키기 위해 저온 공정의 졸-겔 법을 이용하여 하이브리드 복합체의 코팅 박막을 제조하였다. 하이브리드 복합체로는 $ZrO_2/TiO_2/organosilane$을 사용하였으며, 그 중 organosilane은 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate을 사용하였고 이는 저온 공정의 광경화 반응을 위해 도입되었다. 다양한 조성비로 합성된 복합체를 폴리 카보네이트 기판 위에 저온 공정의 졸-겔 법을 이용하여 광경화와 열처리 공정을 거처 코팅 박막을 제조하였고 이 코팅 박막의 광학 특성 및 기계적 강도를 확인하였다. 코팅 박막은 가시광선 영역에서 97.5 % 이상의 투과도를 가짐을 확인하였고 기계적 강도는 9H 이상의 연필 경도를 가진 것을 확인하였다. 특히 ZTS-2-1 코팅 박막의 나노 압입 경도는 1.14 GPa로 가장 높게 측정되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.3-3
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• 2001

Recently TiN, TiAlN, CrN hardcoatings have adapted many industrial application such as die, mold and cutting tools because of good wear resistant and thermal stability. However, in terms of high speed process, general hard coatings have been limited by oxidation and thermal hardness drop. Especially in the case of PCB drill, high speed cutting and without lubricant process condition have not adapted these coatings until now. Therefore more recently, superhard nanocomposite coating which have superhard and good thermal stability have developed. In previous works, WC-TiAlN new nanocomposite film was investigated by cathodic arc ion plating system. Control of AI concentration, WC-TiAlN multi layer composite coating with controlled microstructure was carried out and provides additional enhancement of mechanical properties as well as oxidation resistance at elevated temperature. It is noted that microhardness ofWC-TiA1N multi layer composite coating increased up to 50 Gpa and got thermal stability about $900^{\circ}C$. In this study WC-TiAlN nanocomposite coating was deposited on PCB drill for enhancement of life time. The parameter was A1 concentration and plasma cleaning time for edge sharpness maintaining. The characteristic of WC-TiAlN film formation and wear behaviors are discussed with data from AlES, XRD, EDS and SEM analysis. Through field test, enhancement of life time for PCB drill was measured.