• 제목/요약/키워드: ZrN coating

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Zr-Al-Cu계 나노구조 코팅재 설계개발 및 윤활마찰거동 조사 (Development of the coating materials consisting of Zr-Al-Cu for nano structured coating and investigation of their friction behavior)

  • 신승용;문경일;선주현
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.17-18
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    • 2014
  • 최근 자동차 성능 및 연비향상을 위해서 엔진의 고출력화 및 소형화 경향이 뚜렷해지고 있으며, 이로 인해 엔진내부의 부품이 받는 환경은 더욱 가혹해 지고 있다. 즉, 자동차 엔진 구동부품은 금속간의 접촉가능성이 매우 높은 경계윤활조건에 놓이게 되며, 또한 배기가스 규제로 인한 첨가제를 최소화 하려는 경향에 따라 경계윤활 환경에서 더욱 심한 마모문제에 직면할 것으로 예상되어 내구성 및 내마모성이 높은 코팅기술에 대한 요구가 더욱 증가하고 있다. 본 연구에서는 Zr기지의 비정질 형성능을 갖는 합금계를 이용하여 아르곤 및 질소분위기에서 스퍼터링 함으로써 고경도의 ZrN상과 엔진오일과 반응하여 저마찰 트라이보 필름을 형성시킬 수 있는 금소계 원소가 Tissue phase로 존재하는 질화물 나노박막합성기술을 개발한 후 자동차 구동부품인 벨브트레인계 및 피스톤링/라이너 부품에 적용하여 마찰특성을 평가하였다.

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Electrostatic Properties of N-Acetyl-Cysteine-Coated Gold Surfaces Interacting with ZrO2 Surfaces

  • Park, Jin-Won
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권9호
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    • pp.2855-2860
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    • 2012
  • The coating N-acetyl cysteine (NAC) on gold surfaces may be used to design the distribution of either gold particle adsorbed to the $ZrO_2$ surface or vice versa by adjusting the electrostatic interactions. In this study, it was performed to find out electrostatic properties of the NAC-coated-gold surface and the $ZrO_2$ surface. The surface forces between the surfaces were measured as a function of the salt concentration and pH value using the AFM. By applying the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theory to the surface forces, the surface potential and charge density of the surfaces were quantitatively acquired for each salt concentration and each pH value. The dependence of the potential and charge density on the concentration was explained with the law of mass action, and the pH dependence was with the ionizable groups on the surface.

아르곤과 질소 가스 비율에 따른 CrZrSiN 박막의 물성 변화에 대한 연구 (The Study of Mechanical Properties on Cr-Zr-Si-N Coating with Various Ar/N2 Ratio)

  • 김규성;라정현;이상율;전종범
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.226-226
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    • 2014
  • 난삭재에 대한 관심이 증가하면서 최근 공구시장에서는 고경도, 고내열성을 갖는 코팅물질에 대한 연구가 진행되고 있다. 따라서 두 장점을 모두 가진 나노복합구조를 가진 박막에 대한 연구가 진행되고 있으며 특히 경도에 영향을 미치는 나노결정립과 내열성에 영향을 주는 비정질층의 비율을 조절하는 연구에 집중하고 있다. 따라서 본 연구에서는 질소분압이 변화시키며 CrZrSiN 박막의 물성 변화를 확인하였다.

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Sol-Gel법에 의한 Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$박막의 제조 및 강유전 특성 (Preparing and Ferroelectric Properties of the Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$ Thin Film by Sol-Gel Method.)

  • 이영준;정장호;이성갑;이영희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.168-170
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    • 1994
  • Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$ ceramic thin films were fabricated from an alkoxide-based solution by Sol-Gel method. Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$ ceramic thin films were formed by spin coating method on Pt/$SiO_2$Si substrate at 4000ppm for 30 seconds. The coating process was repeated 6 times and then heat-treated at temperature between 500∼800[$^{\circ}C$] for 1 hour. The final thickness of the thin films were about 4800[A]. The ferroelectric perovskite phases precipitated under the heat-treated at 700[$^{\circ}C$] for 1 hour. Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$ thin films heat-treated at 700[$^{\circ}C$] for 1 hour showed good dielectric and ferroclectric properties.

Sol-gel법에 의한 $PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$박막의 물리적 특성 (Physical properties of $PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ thin films by sol-gel method)

  • 임무열;구경완;김성일;유영각
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권10호
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    • pp.991-1000
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    • 1996
  • PbTiO$_{3}$-PbZrO$_{3}$-Pb(Ni$_{1}$3/Nb$_{2}$3/O$_{3}$) (PZT-PNN) thin films were prepared from corresponding metal organics partially stabilized with diethanolamine by the sol-gel spin coating method. Each mol ratio of PT:PZ:PNN solutions were #1(50:40:10), #2(50:30:20), #3(45:35:20), #4(40:40:20), #5(40:50:10), #6(35:45:20) and #7(30:50:20) respectively. The spin-coated PZT-PNN films were heat-treated at 350.deg. C for decomposition of residual organics, and were sintered from 450.deg. C to 750.deg. C for crystallization. The substrates, such as Pt and Pt/TiN/Ti/TiN/Si were used for the spin coating of PZT PNN films. The perovskite phase was observed in the PZT-PNN films heat-treated at 500.deg. C. The crystalline of the PZT-PNN films was optimized at the sintering of 700.deg. C. By the result of AES analysis, It is confirmed that the films of TiN/Ti/TiN was a good diffusion barrier and that co-diffusion into the each films was not observed.

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TiN/Ti 다층막 코팅된 생체용 Ti-30Ta-xZr 합금의 부식특성 (Corrosion Characteristics of TiN/Ti Multilayer Coated Ti-30Ta-xZr Alloy for Biomaterials)

  • 김영운;조주영;최한철
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.162-169
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    • 2009
  • Pure titanium and its alloys are drastically used in implant materials due to their excellent mechanical properties, high corrosion resistance and good biocompatibility. However, the widely used Ti-6Al-4V is found to release toxic ions (Al and V) into the body, leading to undesirable long-term effects. Ti-6Al-4V has much higher elastic modulus than cortical bone. Therefore, titanium alloys with low elastic modulus have been developed as biomaterials to minimize stress shielding. For this reason, Ti-30Ta-xZr alloy systems have been studied in this study. The Ti-30Ta containing Zr(5, 10 and 15 wt%) were 10 times melted to improve chemical homogeneity by using a vacuum furnace and then homogenized for 24 hrs at $1000^{\circ}C$. The specimens were cut and polished for corrosion test and Ti coating and then coated with TiN, respectively, by using DC magnetron sputtering method. The analyses of coated surface were carried out by field emission scanning electron microscope(FE-SEM). The electrochemical characteristics were examined using potentiodynamic (- 1500 mV~+ 2000 mV) and AC impedance spectroscopy(100 kHz~10 mHz) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The equiaxed structure was changed to needle-like structure with increasing Zr content. The surface defects and structures were covered with TiN/Ti coated layer. From the polarization behavior in 0.9% NaCl solution, The corrosion current density of Ti-30Ta-xZr alloys decreased as Zr content increased, whereas, the corrosion potential of Ti-30Ta-xZr alloys increased as Zr content increased. The corrosion resistance of TiN/Ti-coated Ti-30Ta-xZr alloys were higher than that of the TiN-coated Ti-30Ta-xZr alloys. From the AC impedance in 0.9% NaCl solution, polarization resistance($R_p$) value of TiN/Ti coated Ti-30Ta-xZr alloys showed higher than that of TiN-coated Ti-30Ta-xZr alloys.

질소 유량 변화에 따른 Zirconium Nitride의 Nano-electrotribology 특성변화 연구

  • 김성준;박명준;김수인;이창우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.355.1-355.1
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    • 2014
  • Zirconium nitride (ZrN)는 높은 녹는점과 기계적 강도 그리고 내식성을 가져 부품 산업계에서 hard coating에 이용된다. 또한 금속과 같은 전기 전도성을 가지므로 초고집적소자의 확산방지막에 이르기까지 많은 응용이 되고 있다. 본 실험에서는 Si 기판 위에rf magnetron sputter를 사용하여 Zr박막을 증착 하였으며 질소 유량을 변화시키며 Zirconium nitride 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 질소 유량변화에 따른 nano-electrotribology 특성변화를 관찰하기 위해 nano-indenter를 사용하였다. 또한 Weibull statistics을 사용하여 박막의 균일성을 검증하였다. 질소 유량이 각각 0, 0.5, 5 sccm으로 증가하는 동안 surface hardness는 12.37, 10.49, 12.14 GPa로 변화하였다. 이때, 박막의 elastic modulus는 175.27, 163.94, 172.18 GPa로 각각 변화하였다. 이러한 결과는 질소 유량에 따라zirconium nitride가 여러 상으로 생성되는 것으로 해석할 수 있다.

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용액 공정을 통한 HfO2/ZrO2 구조 차이에 따른 Dielectric layer의 특성 변화 분석

  • 김현기;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.312.2-312.2
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    • 2016
  • 본 연구에서는 $HfO_2$$ZrO_2$의 구조적 차이를 통한 Dielectric layer의 특성 변화에 대한 분석을 진행하였다. $HfO_2$$ZrO_2$ layer는 용액 공정을 통해 만들고, 용액의 농도는 0.2 M로 제작하여 Spin Coating으로 소자를 제작하였다. 각 소자들의 구조적인 차이를 위해 $HfO_2$/$HfO_2$, $ZrO_2$/$HfO_2$, $HfO_2$/$ZrO_2$, $ZrO_2$/$ZrO_2$ 층 순서로 제작되었다. 각 소자들의 Capacitance 값은 245.72, 259.81, 294.23, $312.12nF/cm^2$으로 측정 되었고, Leakage current 값은 1.01, 1.79, 0.09, $0.0910-1A/cm^2$으로 다소 높은 값으로 확인되었다. 또한 dielectric constant, k 값이 16.6, 17.6, 19.9, 21.2로 각각의 측정값들 모두 substrate쪽의 dielectric layer에 따라 비슷한 특성을 갖게 되는 것을 확인했다. 이를 통해 Electrode 쪽의 layer보다 Substrate 쪽의 layer의 영향이 더 큰 것을 알 수 있다.

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Investigation of Nb-Zr-O Thin Film using Sol-gel Coating

  • Kim, Joonam;Haga, Ken-ichi;Tokumitsu, Eisuke
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권2호
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    • pp.245-251
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    • 2017
  • Niobium doped zirconium oxide (Nb-Zr-O:NZO) thin films were fabricated on Si substrates by a sol-gel technique with an annealing temperatures of $500{\sim}1000^{\circ}C$ in air ($N_2:O_2=3:1$) for 20 minutes. It was found that the NZO film is based on tetragonal $ZrO_2$ polycrystalline structure with the Nb 5+ ion state and there is almost no diffusion of Nb or Zr to Si substrate. The relative dielectric constant for the NZO film with the Nb composition of 30 mol% and annealed at $800^{\circ}C$ was around 40. The root mean roughness was 1.02 nm. In addition, the leakage current of NZO films was as low as $10^{-6}A/cm^2$ at 4.4 V.

증착 물질 두께 조절을 이용한 색상 렌즈 설계 (Color tens Design by Changing the Combination of Coating Materials)

  • 이덕희;류지욱;한두희
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.190-193
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    • 2002
  • SiO₂, ZrO₂를 사용하여 안경 렌즈의 5충 코팅을 설계하였다. 제5층의 두께를 변화시킨 후 반사율을 계산하고, RGB의 반사율을 이용하여 반사된 빛의 색상을 시각화하였다. 이 논문에서는 제5충의 두께가 두꺼워지면서 반사광의 색상이 붉은 색상에서 푸른 색상으로 이동하였다. 색상의 분석은 Photosop5.0을 이용하였다.