일반기술

티타늄 화합물 피막의 제조방법

1. 기술의 개요 목적 : 본 기술은 공구나 기계류, 금형제품과 같은 제품의 수명향상을 위하여 개발된 기술로 스퍼터링 증발원으로 개량된 비평형 마그네트론 스퍼터링 증발원을 이용하되, 적정의 비평형도와 이온화율을 선정하여 피막특성이 향상되며, 낮은 기판온도에서도 제조가 가능한 티타늄 화합물 피막을 제조하는 기술임. 구성 : 불활성가스와 반응성 가스가 혼합된 가스 분위기에서 증발원으로 티타늄 타겟이 장착된 스퍼터링 증발원을 이용하고 글로우방전을 이용하여 이루어지는 티타늄 화합물 피막의 제조방법에 있어서, 증발원으로 비평형 마그네트론 스퍼터링 증발원을 이용하되 전자석의 전류를 2~5 A로 하고, 기판전류를 1.5 mA/cm2 이상으로 조절함. 효과 : 티타늄 화합물 피막제조에 의하여 밀착력과 색상의 밝기, 피막의 특성이 대폭 향상될 뿐만 아니라 150℃ 이하의 저온에서도 피막제조가 가능하여 기존의 방식으로 불가능하였던 플라스틱과 같은 온도에 민감한 소재에도 코팅이 가능하기 때문에 소재의 선택의 폭을 넓힐 수 있는 효과가 있음.2. 기술의 특징종래의 기술의 경우 물리적 증착법으로 질화티타늄과 같은 금색을 띄는 물질을 코팅하여 장식용 및 내마모성의 피막제조에 널리 이용하고 있으나, 이온화율이 상대적으로 낮기 때문에 밀착성 및 막의 치밀성, 내식성 등이 충분치 못하고 또한 기판의 온도가 높다는 단점이 있음. 또한 이온플레이팅 장치에 별도의 이온빔원을 붙여 질소 이온빔을 조사하여 양질의 피막을 얻는 방법이 제시되고 있으나, 기본적으로 이온플레이팅 방법을 그대로 이용하면서 별도의 이온빔을 이용하고 있기 때문에 장치가 복잡해지고, 플라즈마 내에 이온빔이 존재하여 이상방전과 같은 현상이 발생할 가능성이 높은 단점이 있음. 본 기술은 이러한 단점을 해결하고자 하는 기술로 전자석의 전류(2~5 A)와 기판의 전류(1.5 mA/cm2 이상)를 한정하여 적정의 비평형도와 이온화율을 선정하여 피막특성을 향상시키고, 낮은 기판 온도에서도 우수한 피막의 제조가 가능하도록 하였음. 또한 티타늄 화합물이 TiN, TiC 또는 TiCN 중 어느 하나인 것을 특징으로 하였음.