• 한국정밀공학회지
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• 제27권7호
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• pp.117-122
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• 2010

Recently, aspheric glass lens molding core is fabricated with tungsten carbide(WC). If molding core is fabricated with silicon carbide(SiC), SiC coating process, which must be carried out before the Diamond-Like Carbon(DLC) coating can be eliminated and thus, manufacturing time and cost can be reduced. Diamond Like Carbon(DLC) is being researched in various fields because of its high hardness, high elasticity, high durability, and chemical stability and is used extensively in several industrial fields. Especially, the DLC coating of the molding core surface used in the fabrication of a glass lens is an important technical field, which affects the improvement of the demolding performance between the lens and molding core during the molding process and the molding core lifetime. Because SiC is a material of high hardness and high brittleness, it can crack or chip during grinding. It is, however, widely used in many fields because of its superior mechanical properties. In this paper, the grinding condition for silicon carbide(SiC) was developed under the grinding condition of tungsten carbide. A silicon carbide molding core was fabricated under this grinding condition. The measurement results of the SiC molding core were as follows: PV of 0.155 ${\mu}m$(apheric surface) and 0.094 ${\mu}m$(plane surface), Ra of 5.3 nm(aspheric surface) and 5.5 nm(plane surface).

• 한국결정성장학회지
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• 제24권1호
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• pp.33-40
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• 2014

전기방사법(Electrospinning technique)을 이용하여 PVdF-HFP(Poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) 멤브레인을 제조하고, 그 멤브레인 표면위에 DLC(Diamond-like carbon) 코팅공정을 적용하여 멤브레인의 표면변화 및 접촉각 변화를 조사하였다. Ar 플라즈마 처리시간 및 처리조건에 따라 PVdF-HFP 멤브레인 파이버 표면이 주름(wrinkles)형태로 변화 하였다. 이러한 Ar 플라즈마 처리가 된 PVdF-HFP 멤브레인은 초친수성(super-hydrophilic) 특성으로 변했지만, 초친수성 PVdF-HFP 멤브레인에 DLC 코팅공정을 적용하면 반대로 초소수성(super-hydrophobic) 특성으로 변화되었다. 이러한 특성을 가진 표면을 접촉각 측정과 XPS, FE-SEM 측정으로 분석하였다. 따라서 화학적 조성과 표면 형상에 의해 접촉각 특성을 가지는 것으로 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제16회 학술발표회 논문개요집
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• pp.94-94
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• 1999

• 한국재료학회지
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• 제7권12호
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• pp.1070-1076
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• 1997

DLC(diamond-like carbon)박막을 RF PCVD법으로 증착하여 일반적인 증착특성과 마찰.마모특성사이의 관계를 알아보기 위해, 증착속도, 박막경도, 내무압축응력 및 박막내의 수소량 측정을 통해 일반적인 증착특성을 조사하였다. 그리고 증착된 박막의 C-H 결합구조와 물질특성 분성을 위해 각각 FTIR 및 Raman분광분석을 행하였다. 박막의 마찰계수와 내마모특성은 Pin-on-disk형 마찰시험기를 이용하여 상기의 증착조건과의 상관관계를 조사하였다. DC self-bais, 즉 충돌에너지가 커지면 박막의 증착속도와 경도는 대체로 증가하고, 박막내의 압축응력은 최대값을 가지다가 다시 감소됨을 알 수 있언ㅆ다. 또한 박막내의 수소량은 급격히 감소하다가 포화됨을 알 수 있었다. 얻어진 박막의 마찰계수는 최소 0.08로 분위기가 dry일 때 더 작으며 내마모성은 이온의 충돌에너지와 밀접한 관계를 가지며 모재인 Si-wafer보다 훨씬 큼을 알수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.164-165
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• 2007

Si(중간층)/DLC(diamond-like carbon)막은 스퍼터와 이온소스(ion source)법에 의한 복합방식(hybrid method)을 이용하여 3mTorr의 반응가스 벤젠($C_6H_6$)분위기에서 Si wafer에 기판온도 $130^{\circ}C$로 180분간 증착하였다. 평가는 표면과 단면에 대해 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM)과 투자전자현미경(trasmission electron microsope, TEM)으로 관찰하였다. 경도와 마찰계수는 나노인텐터(nanoindetor)와 마모시험기를 이용하였으며, 박막의 구조는 라만스펙트럼으로 분석하였다. 그 결과 박막의 두께는 약 $0.9{\mu}m$, 표면조도는 약 $0.34{\sim}1.64nm$로 평탄한 표면을 가지며 경도는 약 $35{\sim}37GPa$, 마찰계수는 약 $0.02{\sim}0.07$로 관찰되었다. 라만분광법과 전자회절패턴에 의해 IG/ID의 함량비는 $0.54{\sim}0.59$로 $sp^2$와 $sp^3$가 혼재된 전형적인 비정질 구조임을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제21권5호
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• pp.209-215
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• 2005

Nano/micro friction with the contact area was studied on Si-wafer (100) and diamond-like carbon (DLC) film. Borosilicate balls of radii $0.32{\mu}m,\;0.5{\mu}m,\;1.25{\mu}m\;and\;2.5{\mu}m$ mounted on the top of AFM tip (NPS) were used for nano-scale contact and Soda Lime glass balls of radii 0.25mm, 0.5mm, 1mm were used for micro-scale contact. At nano-scale, the friction between ball and surface was measured with the applied normal load using an atomic force microscope (AFM), and at micro scale it was measured using ball-on flat type micro-tribotester. All the experiments were conducted at controlled conditions of temperature $(24\pm1^{\circ}C)$ and humidity $(45\pm5\%)$. Friction was measured as a function of applied normal load in the range of 0-160nN at nano scale and in the range of $1000{\mu}N,\; 1500{\mu}N,\;3000{\mu}N\;and\;4800{\mu}N$ at micro scale. Results showed that the friction at nano scale increased with the applied normal load and ball size for both kinds of samples. Similar behavior of friction with the applied normal load and ball size was observed for Si-wafer at micro scale. However, for DLC friction decreased with the ball size. This difference of in behavior of friction in DLC nano- and microscale was attribute to the difference in the operating mechanisms. The evidence of the operating mechanisms at micro-scale were observed using scanning electron microscope (SEM). At micro-scale, solid-solid adhesion was dominant in Silicon-wafer, while plowing in DLC. Contrary to the nano scale that shows almost a wear-less situation, wear was prominent at micro-scale. At nano- and micro-scale, effect of contact area on the friction was discussed with the different applied normal load and ball size.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.16-19
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• 2001

DLC films are deposited using a modified FCVA system. Carbon amorphous networks, chemical bonding states, $sp^3$ fraction, interfaces, and structures are studied as a function of substrate voltage ($0{\sim}-250V$). The $sp^3$ content in the films is evaluated by analyzing the XPS spectra(C1s). The structural properties of the surface, bulk, and interfacial layers in DLC/Si systems are quantitatively analyzed by employing XRR method. As the substrate voltage is increased, the $sp^3$ fraction is decreased by means of XPS and Raman spectroscopy. In addition, the structural properties (interfacial layer, contamination layer, and sp3 fraction) derived from XPS depth profile are relatively correlated with the XRR results.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2003년도 추계학술발표회초록집
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• pp.54-54
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• 2003

DLC films were deposited on Si(100) substrates by inductively coupled plasma (ICP) assisted chemical vapor deposition (CVD). A mixture of acetylene (C$_2$H$_2$) and argon (Ar) gases was used as the precursor and plasma source, respectively. The structure of the films was characterized by the Raman spectroscopy. Results from the Raman spectroscopy analysis indicated that the property change of the DLC films is due to the sp$^3$ and sp$^2$ ratio in the films under various conditions such as ICP power, working pressure and RF substrate bias. The hydrogen content in the DLC films was determined by an electron recoil detector (ERB). The roughness of the films was measured by atomic force microscope (Am). A microhardness tester was used for the hardness and elastic modulus measurement. The DLC film showed a maximum hardness of 37㎬. In this work, the relationship between deposition parameters and mechanical properties were discussed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1996년도 제10회 학술발표회 논문개요집
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• pp.43-44
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• 1996

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.703-703
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• 2013

다이아몬드상 탄소 박막(Diamond-like carbon, DLC) 박막은 낮은 마찰 계수, 높은 내마모성, 화학적 안정성, 적외선 영역에서의 높은 투과율 등의 장점을 바탕으로 MEMS (Micro-Electro Mechanical System) 소자와 MMAs (Moving Mechanical Assemblies)의 고체윤활코팅, 마그네틱 미디어와 하드디스크의 슬라이딩 표면 등 다양한 분야에 코팅소재로써 응용되어왔다 [1,2]. 현재 전기철도용 집전판은 마찰이 적고 전도성을 지니는 카본 소재로 구성되어 있다. 그러나 그 마모 비율이 너무 심하여 이를 개선할 수 있는 방안으로 고경도 저마찰력을 지니는 DLC 박막을 코팅 소재로써 제안하고자 한다. 그러나 기존에 DLC 박막은 절연특성이 매우 우수하기 때문에 기존에 전도성을 지니는 카본 집전판에 적용하기에는 어려움이 따른다. 따라서 DLC 박막 내에 실리콘(Si) 또는 금속(Metal)을 첨가시키거나, 금속 중간층을 포함시켜 전기적으로 전도특성을 향상시키는 방안이 제시되고 있으며, 본 연구에서는 DLC 박막과 유사하게 우수한 경도특성을 지니고, 낮은 마찰계수등을 지니는 비정질 탄소박막을 연구하여 카본 집전판에 코팅하고자하며, 특히 비정질 탄소박막에 금속 Ti를 도핑하여 집전판과의 접착력과 전기적 전도 특성을 향상시키고자 한다. Ti가 도핑된 탄소박막(TiC) 박막은 비대칭 마그네트론 스퍼터링(unbalanced magnetron sputtering; UBMS) 시스템을 이용하여 제작하였으며, 스퍼터링 조건 중 기판에 인가되어지는 기판온도에 따라 변화되어지는 TiC 박막의 트라이볼로지(Tribology) 특성을 고찰하고자 하였다. 증착시 기판온도의 증가는 TiC 박막의 경도, 마찰계수 특성등 트라이볼로지 특성을 향상시켰으며, 전기적 전도 특성을 향상시켰다. 이러한 결과는 스퍼터링 방법에 의해 증착되어진 TiC 박막내에 존재하는 sp2 결합과 관계가 있음을 확인할 수 있으며, 트라이 볼로지 특성은 TiC 박막내에 sp2 탄소결합의 비율 증가와 관련되어졌다. 특히 sp2 탄소결합은 TiC 박막 증착시 증가된 기판온도와 밀접한 관계가 있으며 기판온도의 증가에 따라 나노결정 클러스터의 크기와 수의 변화와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 결국 기판온도는 TiC 박막의 트라이볼로지 특성을 향상시켰으며, 전기적 특성 또한 향상시켜 전기철도 집전판에 응용을 위한 소재로 평가할 수 있다.