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기술번호
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KST2014066120
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자료제공기관
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미래기술마당
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기술공급기관
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한국생산기술연구원
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기술명
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코팅용 타겟 제조방법
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기술개요
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본 발명은 타겟 제조공정 및 그 제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속용 가공공구에 사용되는 스퍼터링이나 아크 이온 플레이팅용 타겟 개발을 위한 나노 구조 코팅용 타겟 제조공정 및 그 제품에 관한 것이다.이를 위해, 원료 분말과 볼을 일정 비율의 장입비로 혼합한 후 기계적 합금화 공정을 수행하여 원료 분말 내부에 Ti, Al, Si 원소를 일정하게 분포시키는 동시에 분말 내부의 결정립을 나노 크기로 미세 입자화하고, 미세 입자화한 원료 분말을 투입한 후, 스파크 플라즈마 소결공정을 수행하여 원료 분말 내부에 Ti, Al, Si 원소를 일정하게 분포시키는 동시에 분말 내부의 결정립을 나노 크기로 미세 입자화한 상태의 소결체를 형성하여 타겟을 제조하는 것을 특징으로 한다.상기한 구성에 따라, 기계적 합금화 공정과 스파크 플라즈마 소결공정을 통해 원료 분말 내부의 결정립을 나노 크기로 미세 입자화할 수 있고 분말을 균일한 크기로 확보할 수 있으며, 원료 분말 내부에 Ti, Al, Si 합금 원소를 균일하게 분포할 수 있게 됨으로써, 물성이 우수한 Ti-Al-Si 합금 소결체를 제조하여 고속용 가공공구의 차세대 나노 구조 코팅 재료로 사용할 수 있는 효과가 있다.나노, 타겟, 기계적 합금화법, 스파크 플라즈마 소결법, Ti-Al-Si 합금계.
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개발상태
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연구실환경 테스트
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기술의 우수성
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가. 기술사용의 효과
1) 기계적 합금화공정과 스파크 플라즈마 소결공정을 통해 원료 분말 내부의 결정립을 나노 크기로 미세 입자화할 수 있고 분말을 균일한 크기로 확보할 수 있으며, 특히 원료 분말 내부에 Ti, Al, Si 합금 원소를 균일하게 분포할 수 있는 장점
2) 물성이 우수한 Ti-Al-Si 합금 소결체를 제조하여 고속용 가공공구의 차세대 나노 구조 코팅 재료로 사용할 수 있는 효과
3) 종래와 같이 TiAl 타겟과 Si 타겟을 따로 설치하여 코팅하는 방식이 아니라, Si를 TiAl 합금 내에 균일하게 분포시켜 한 개의 타겟으로 나노 복합 구조를 형성함으로써 제조에 필요한 일련의 공정을 간소화 및 단순화시킬 수 있는 효과
나. 기술구현의 방법
1) 원료 분말과 3/16inch~6/16inch 크기의 볼을 중량 대비 1:50~1:100의 비율로 볼밀에 혼합한 후, 상기 볼밀을 질소나 수소 분위기로 유지 시켜 200~300rpm의 속도로 10~100시간 회전 구동
2) 소결체 형성단계에서는 나노 입자화단계를 거친 원료 분말을 투입한 후, 스파크 플라즈마 소결공정을 수행하여 원료 분말 내부에 Ti, Al, Si 원소를 일정하게 분포시키는 동시에 분말 내부의 결정립을 나노 크기로 미세 입자화한 상태의 소결체를 형성
3) 제조하고자 하는 소결체의 크기에 따라 입자화한 원료 분말을 지그 사이에 투입한 후, 소결 압력을 가하는 동시에 높은 전류밀도의 DC 펄스 전류를 가하여 상기 원료 분말 사이에 플라즈마를 발생시키고 표면을 활성화시켜 소결체를 제조
4) 나노 구조 코팅용 타겟은 제조방법을 통해 제조되는 타겟은 기계적 합금화 공정과 스파크 플라즈마 소결공정을 순차적으로 수행하여 원료 분말 내부에 Ti, Al, Si 원소를 일정하게 분포시키고, 분말 내부의 결정립을 나노 크기로 미세 입자화한 상태로 소결체(타겟)을 제조
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응용분야
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○ 기계가공, 코팅
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시장규모 및 동향
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○ 자동차, 조선, 전자를 비롯한 다양한 제조업에 있어서 절삭가공의 고속도화, 고능률화가 절실히 요구되고 있으며, 고속가공 기술로 인한 생산성 향상이 중요함. 이에 고속가공용 절삭 공구로 내구성, 내식성이 우수한 고성능 코팅막을 도입하는 추세임
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희망거래유형
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사업화적용실적
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도입시고려사항
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