KR101272844B1 - 그라파이트 페블에 대한 ＳｉＣ 코팅장치 및 코팅방법 - Google Patents

그라파이트 페블에 대한 ＳｉＣ 코팅장치 및 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 코팅이 수행되는 동안, 회전 막대에 의하여 그라파이트 페블이 구름 운동을 할 수 있는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치 및 코팅방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 상기 그라파이트 페블에 코팅된 SiC 박막의 두께가 더욱 균일해질 수 있고, SiC 코팅에 의한 상기 그라파이트 페블의 기계적 특성 보강이 극대화될 수 있는 이점이 있다.

Description

그라파이트 페블에 대한 ＳｉＣ 코팅장치 및 코팅방법{Device and mothod for SiC coating on graphite pebble}
본 발명은 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치 및 코팅방법에 관한 것이다.
최근 들어, 기존 석탄 및 석유와 같은 화석 에너지의 고갈에 대한 예측과 함께, 이를 대체할 수 있는 에너지원에 대한 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 대체 에너지원 중 환경 친화적인 동시에 지속 가능한 에너지원으로써, 핵융합 에너지가 주목 받고 있다.
여기서, 핵융합 반응을 구현하기 위해서는, 핵융합 반응을 위한 환경을 제공하는 핵융합로가 필요하다. 그리고, 핵융합로의 내부에는 중성자 반사재가 구비되는데, 중성자 반사재로는 그라파이트 페블(graphite pebble)이 사용될 수 있다.
한편, 상기 그라파이트 페블은 내열성은 좋지만 기계적인 특성이 좋지 않은 단점이 있고, 이러한 단점을 보완하기 위하여 상기 그라파이트 페블에 기계적 특성이 좋은 SiC를 코팅하여 제작되기도 한다.
이때, 상기 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅은 고주파 스퍼터링(Radio Frequency Sputtering; RF Sputtering) 방식으로 수행될 수 있는데, 상기 그라파이트 페블의 형상이 구 형상이므로, SiC 입자를 상기 그라파이트 페블에 코팅하기가 어렵고, 균일한 SiC 코팅 두께를 얻기 어려운 단점이 있다.
본 발명은 그라파이트 페블에 SiC 박막을 균일한 두께로 코팅할 수 있는 SiC 코팅장치 및 코팅방법을 제공하기 위한 것이다.
그리고, SiC 박막이 최적의 상태로 코팅될 수 있는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치 및 코팅방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이 제안되는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치는, 고주파 스퍼터링(RF Sputtering) 방법으로 그라파이트 페블의 SiC 코팅을 수행하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치에 있어서, 진공 상태를 형성하는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부에 설치되고, 상기 그라파이트 페블에 코팅되기 위한 SiC 입자를 발생시키는 SiC 타겟부; 상기 진공챔버의 내부에 구비되고, 상기 그라파이트 페블이 수용되기 위한 페블 수용부; 및 상기 패널 수용부의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 그라파이트 페블의 균일한 코팅을 위하여, 코팅이 수행되는 동안 상기 그라파이트 페블이 구름 운동(rolling)을 할 수 있도록 상기 그라파이트 페블에 외력을 가하는 회전막대(Rotating Stir bar);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅방법은, 고주파 스퍼터링(RF Sputtering) 방식을 이용하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅방법에 있어서, 상기 그라파이트 페블의 균일한 코팅을 위하여, 코팅이 수행되는 동안 상기 그라파이트 페블이 페블 수용부의 바닥을 따라 구름 운동(rolling)을 하는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅방법.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치 및 코팅방법에 의하면, 그라파이트 페블에 코팅되는 SiC 박막의 두께가 더욱 균일해질 수 있는 이점이 있다.
그리고, 그라파이트 페블에 코팅된 SiC 박막이 최적의 상태로 코팅될 수 있는 이점이 있다. 보다 상세히, 본 발명에서는, SiC 박막이 결정질 상태로 코팅될 수 있으므로, 그라파이트 페블에 형성되는 SiC 박막의 기계적 특성이 더욱 향상될 수 있다. 즉, SiC 코팅에 의한 그라파이트 페블의 기계적 특성 보강이 극대화될 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치의 실시예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치의 실시예에서 페블 수용부, 회전막대 및 동력원을 보인 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치의 실시예에서 페블 수용부, 회전막대 및 동력원을 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 600oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프.
도 5는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1200oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프.
도 6은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1400oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프.
도 7은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1500oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프.
도 8은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1500oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진.
이하에서는 본 발명에 의한 고주파 스퍼터링(RF Sputtering) 방법으로 그라파이트 페블의 SiC 코팅을 수행하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치 및 코팅방법의 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치의 실시예를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치의 실시예에서 페블 수용부 및 구동부를 보인 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치의 실시예에서 페블 수용부 및 구동부를 보인 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치(1)는, 그라파이트 페블(2)에 대한 SiC 코팅을 위하여 진공 상태를 형성하는 진공챔버(10)와, 상기 그라파이트 페블(2)에 코팅되기 위한 SiC 입자를 발생시키는 SiC 타겟부(11)과, 상기 그라파이트 페블(2)이 수용되는 페블 수용부(12)와, 상기 그라파이트 페블(2)의 자세를 변경하기 위한 원동력을 제공하는 구동부(13)와, 상기 그라파이트 페블(2)을 가열하기 위한 가열부(15)를 포함한다.
상기 진공챔버(10)는의 내부에는 상기 타겟부(111), 페블 수용부(12) 및 구동부(13)가 수용되기 위한 공간이 형성된다. 상기 진공챔버(10)는, 내부 공간에 진공 상태가 유지될 수 있도록 선택적으로 밀폐될 수 있다.
또한, 상기 진공챔버(10)의 일측에는, 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 진공 상태를 형성하기 위한 진공 펌프(14)가 연결된다. 상기 진공 펌프(14)는 상기 진공챔버(10) 내부의 공기를 외부로 배출함으로써, 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 고순도의 SiC 코팅이 이루어지기에 적합한 진공 상태를 형성하는 역할을 한다. 이때, 상기 진공 펌프(14)는 로터리 펌프(Rotary Pump)와 터보분자펌프(Turbo molecular Pump)로 구성될 수 있다.
상기 SiC 타겟부(11)은, 고순도 SiC 재료로 형성되는 타겟부(111)와, 상기 타겟부(111)에 전기를 인가하는 고주파 전원장치(112)와, 음극인 상기 타겟부(111)에 충돌하기 위한 양이온인 아르곤 가스가 유입되는 가스 유입부(113)를 포함한다.
상기 타겟부(111)는, 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에서 상부에 해당하는 일측에 설치될 수 있다. 이때, 상기 타겟부(111)는 SiC 입자를 제공하는 원재료(Source material)의 역할을 한다. 그리고, 상기 타겟부(111)에는 상기 고주파 전원장치(112)가 연결된다. 여기서, 상기 고주파 전원장치(112)는 상기 타겟부(111)에 음극인 전기장을 형성하는 역할을 한다. 상기 타겟부(111)에 음극인 전기장이 형성됨으로써, 상기 진공챔버(10) 내부의 양이온인 아르곤 가스가 상기 타겟부(111)에 강하게 충돌하게 된다. 그리고, 상기 아르곤 가스가 상기 타겟부(111)에 충돌함에 따라 상기 타겟부(111)로부터 스퍼터링 원자인 SiC 입자가 발생하여 비산하게 되는 것이다.
그리고, 상기 가스 유입부(113)는, 상기 진공챔버(10)의 내부로 아르곤(Ar) 가스가 유입될 수 있도록, 상기 진공챔버(10)에 연결된다. 이때, 상기 가스 유입부(113)의 일단은 상기 진공챔버(10)의 내부와 연통될 수 있도록 연결되고, 타단은 예를 들면 가스 탱크와 같이, 아르곤 가스를 공급할 수 있는 별개의 구성에 연결될 수 있다.
한편, 상기 페블 수용부(12)는, 상기 타겟부(111)의 하방에 해당하는 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 설치된다. 상기 페블 수용부(12)는, 내부에 상기 그라파이트 페블(2)이 수용되기 위한 공간이 형성되고 상방으로 개구되는 원통 형상으로 형성된다.
그리고, 상기 구동부(13)는, 상기 그라파이트 페블(2)이 구름 운동을 원활히 할 수 있도록, 상기 페블 수용부(12)의 일측에 연결된다. 상기 구동부(13)는, 상기 페블 수용부(12)의 내부에 회전 가능하게 구비되어 상기 그라파이트 페블(2)이 원활히 구름 운동을 하도록 외력을 가하는 회전막대(Rotating Stir bar)(131)와, 상기 회전막대(131)가 회전하기 위한 동력을 제공하는 동력원(132)과, 상기 동력원(132)에서 발생되는 동력을 상기 회전막대(131)로 전달하는 동력전달축(133)을 포함한다.
보다 상세히, 상기 회전막대(131)는, 상기 그라파이트 페블(2)이 원활하게 구름 운동을 할 수 있도록, 상기 페블 수용부(12)의 바닥면을 따라 회전할 수 있게 상기 페블 수용부(12)의 바닥에 설치된다. 상기 회전막대(131)가 회전함에 따라, 상기 그라파이트 페블(2)이 상기 페블 수용부(12) 내부에서 상기 페블 수용부(12)의 바닥을 따라 구름 운동을 하게 된다. 즉, 상기 회전막대(131)는, 상기 그라파이트 페블(2)이 상기 페블 수용부(12)의 내부에서 원활하게 구름 운동을 할 수 있도록 상기 그라파이트 페블(2)에 외력을 가하는 역할을 하는 것이다. 또한, 상기 회전막대(131)가 회전하는 과정에서 상기 그라파이트 페블(2)의 손상이 최소화되고 상기 그라파이트 페블(2)이 원활하게 구름 운동을 할 수 있도록, 상기 회전막대(131)의 회전 방향을 기준으로 선단 상면에 해당하는 일부분이 경사지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 동력원(132)은, 상기 회전막대(131)가 회전하기 위한 동력을 제공할 수 있는 범위 내에서, 모터 등과 같은 다양한 장치가 될 수 있다. 또한, 상기 동력전달축(133)은, 상기 동력원(132) 및 회전막대(131)에 동시에 연결되어, 상기 동력원(132)에서 발생되는 동력을 이용하여 상기 회전막대(131)를 회전시키는 역할을 한다. 상기 구동부(13)는, 상기 동력원(132)이 상기 진공챔버(10)의 외측에 설치되고, 상기 동력전달축(133)을 통하여 상기 회전막대(131)로 동력이 전달되어 상기 회전막대(131)가 회전하는 방식으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 가열부(15)는, SiC 박막 합성을 형성하기 위한 필수 요소로서, 고온 가열 장치에 해당한다. 상기 페블 수용부(12)에 수용된 상기 그라파이트 페블(2)을 가열할 수 있도록, 상기 페블 수용부(12)에 인접한 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 설치된다. 이때, 상기 가열부(15)에 의한 상기 그라파이트 페블(2)의 가열 효과를 향상시킬 수 있도록, 상기 가열부(15)는 상기 페블 수용부(12)를 둘러싸도록 상기 페블 수용부(12)에 인접한 외측에 위치될 수도 있다. 그리고, 상기 가열부(15)는 예를 들면, 전기 히터와 같이 상기 그라파이트 페블(2)을 가열할 수 있는 범위 내에서 다양한 장치가 될 수 있다.
한편, 상기 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치(1)를 이용한 코팅방법에 대하여 설명하면, 먼저 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 상기 SiC 코팅이 이루어지기 위한 환경이 조성되도록 한다.
즉, 상기 진공 펌프(14)가 작동됨으로써 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 진공 상태가 형성되고, 상기 가스 유입부(113)를 통하여 상기 진공챔버(10) 내부로 아르곤 가스가 유입되도록 한다. 또한, 상기 타겟부(111)에는 고주파 전원장치(112)로부터 전기가 인가되어 전기장이 형성되게 된다. 상기 전기장에 의하여, 양이온인 상기 아르곤 가스가 음이온인 상기 타겟부(111)에 강한 에너지로 충돌하게 되고, 상기 아르곤 가스가 상기 타겟부(111)에 충돌하는 과정에서 상기 타겟부(111)로부터 스퍼터링 원자인 SiC 입자가 발생하여 비산하게 된다. 그리고, 상기 SiC 입자가 상기 페블 수용부(12) 내부에 수용된 상기 그라파이트 페블(2)에 부착되어 박막을 형성함에 따라, 상기 그라파이트 페블(2)에 대한 SiC 코팅이 이루어진다.
여기서, 상기 가열부(15)는 상기 그라파이트 페블(2)을 1400oC 이상에 해당하는 온도로 가열하고, 상기 동력원(132) 즉, 모터가 작동됨으로써 상기 회전막대(131)가 회전하여 상기 그라파이트 페블(2)이 상기 페블 수용부(12) 내부에서 구름 운동을 할 수 있도록 한다.
보다 상세히, 상기 그라파이트 페블(2)에 코팅되는 SiC 박막은, 온도 조건에 따라 다양한 상태로 형성된다. 즉, 코팅이 수행되는 온도가 낮을수록 상기 SiC 박막은 비정질(Amoprphous structure) 상태에 가깝게 형성되고, 코팅이 수행되는 온도가 높을수록 상기 SiC 박막은 결정질 상태에 가깝게 형성된다. 후술할 실험 결과에서 확인할 수 있듯이, 상기 SiC 박막은 1400oC 미만의 온도 조건에서는 비정질 상태로 형성되고, 상기 SiC 박막은 1400oC 이상에 해당하는 온도 조건에서는 결정질 상태로 형성된다. 그리고, 일반적으로 비정질 상태의 SiC 박막보다는 결정질 상태의 SiC 박막의 기계적인 특성이 더욱 우수하다.
그런데, 본 발명에서는 1400oC 이상에 해당하는 온도 조건에서 상기 그라파이트 페블(2)에 대한 SiC 코팅이 수행되기 때문에, 상기 그라파이트 페블(2)에 코팅되는 SiC 박막이 결정질 상태로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 SiC 박막이 비정질 상태로 형성되는 경우에 비하여, 상기 그라파이트 페블(2)에 코팅되는 SiC 박막의 기계적인 특성이 더욱 향상될 수 있다. 즉, 상기 SiC 코팅에 의한 상기 그라파이트 페블(2)의 기계적인 특성 보강이 더욱 극대화될 수 있는 것이다.
또한, 코팅이 수행되는 동안, 상기 회전막대(131)에 의하여 상기 그라파이트 페블(2)이 상기 페블 수용부(12) 내부에서 원활하게 구름 운동을 할 수 있다. 그리고, 상기 그라파이트 페블(2)이 회전막대(131)에 의하여 원활하게 구름 운동을 하게 되므로, 상기 그라파이트 페블(2)의 표면이 균일하게 상기 SiC 입자로 코팅될 수 있다. 따라서, 상기 그라파이트 페블(2)에 코팅되는 SiC 박막의 두께가 더욱 균일해질 수 있는 것이다.
이하에서는, 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치 및 코팅방법을 이용하는 경우에, 최적의 코팅 조건에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 600oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프이고, 도 5는 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1200oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프이다. 도 6은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1400oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프이고, 도 7은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 1500oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 결과 그래프이며, 도 8은 본 발명에 의한 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치를 이용하여 600oC, 1200oC, 1400oC, 1500oC와 같은 각 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 상기 그라파이트 페블(2)에 SiC 코팅을 수행하는 데 있어서, 최적의 온도 조건을 확인할 수 있다.
상기 그라파이트 페블(2)에 SiC 코팅을 수행하는 데 있어서, 최적의 온도 조건을 확인하기 위한 실험은, 600oC, 1200oC, 1400oC, 1500oC와 같은 4가지 온도 조건 하에 SiC 코팅을 수행한 후, 상기 그라파이트 페블(2)에 코팅된 SiC 박막에 대한 XRD(X-Ray Diffraction) 분석 및 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진을 통하여 코팅 상태를 확인하는 방식으로 수행되었다.
먼저, 600oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 대한 XRD 분석 결과는 도 4와 같다. 여기서는, 그라파이트 성분에 의한 피크(A)와, SiC(220)에 의한 피크(B)가 나타난다. 이로부터, 그라파이트 성분에 의한 피크(A)는 상기 그라파이트 페블(2)의 기본 재료가 그라파이트이기 때문에 나타나는 것으로 볼 수 있고, SiC 성분과 관련해서는 SiC(220)에 의한 피크(B)만 나타나는 것을 감안할 때 SiC 박막은 아직 비정질 성향이 강한 것으로 볼 수 있다.
다음으로, 1200oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 대한 XRD 분석 결과는 도 5와 같다. 여기서는, 그라파이트 성분에 의한 피크(C)와, SiC(220), SiC(111), SiC(200)에 의한 피크(D1,D2,D3)가 나타난다. 이로부터, 600oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 비하여, SiC 박막의 결정질 성향이 강해진 것을 알 수 있다.
그리고, 1400oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 대한 XRD 분석 결과는 도 6과 같다. 여기서는, 그라파이트 성분에 의한 피크(E)와, SiC(220), SiC(111)에 의한 피크(F1,F2)가 더욱 뚜렷하게 나타난다. 이로부터, 1200oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 비하여, SiC 박막의 결정질 성향이 더욱 강해진 것을 알 수 있다.
그리고, 1500oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 대한 XRD 분석 결과는 도 7과 같다. 여기서는, 그라파이트 성분에 의한 피크(G)가 나타남과 함께, SiC(220), SiC(111)에 의한 피크(H1,H2)가 더욱 높은 값으로 나타난다. 이로부터, 1400oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막에 비하여, SiC 박막의 결정질 성향이 더욱 강해진 것을 알 수 있다.
한편, 600oC, 1200oC, 1400oC, 1500oC와 같은 각 온도 조건에서, 코팅된 SiC 박막의 SEM 사진은 도 8과 같다. 이를 참조하면, 먼저 600oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(a)은 비정질 상태로 형성됨을 알 수 있다, 다음으로, 1200oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(b)은, 600oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(a)보다는 결정질 성향이 강해졌으나, 형상적으로 결정질 보다는 비정질에 가까운 모습을 보인다.
그리고, 1400oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(c)은, 독립적인 복수개의 결정체가 포함된 모습을 보인다. 즉, 600oC, 1200oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(a,b)과는 현저히 다른 모습임을 알 수 있다.
또한, 1500oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(d)은, 더욱 큰 복수개의 결정체가 포함된 모습을 보인다. 즉, 1400oC의 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막(c)과 비교하여, 결정질 성향이 더욱 강해졌음을 알 수 있다.
이러한 각 온도 조건에서 코팅된 SiC 박막의 XRD 분석 결과 및 SEM 사진을 종합적으로 참조할 때, 상기 그라파이트 페블(2)에 대한 SiC 코팅은 1400oC 이상에 해당하는 온도 조건에서 수행되어야, SiC 박막이 결정체를 가지도록 즉, 결정질로 형성될 수 있음을 알 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이, 비정질로 형성된 SiC 박막보다는 결정질로 형성된 SiC 박막의 기계적 특성이 더욱 좋아짐을 감안할 때, 상기 그라파이트 페블(2)에 대한 SiC 코팅은 1400oC 이상에 해당하는 온도 조건에서 수행되면, SiC 코팅에 의한 상기 그라파이트 페블(2)의 기계적 특성 보강이 극대화될 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
1 : RF 스퍼터링 코팅장치 2 : 그라파이트 페블(graphite pebble)
10 : 진공챔버 12 : 페블 수용부
14 : 진공펌프 15 : 가열부
111 : 타겟부(Target) 112 : 고주파 전원장치(RF power generator)
113 : 가스 유입부 131 : 회전막대(Rotating Stir bar)
132 : 동력원 133 : 동력전달축

Claims (9)

  1. 고주파 스퍼터링(RF Sputtering) 방법으로 그라파이트 페블의 SiC 코팅을 수행하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치에 있어서,
    진공 상태를 형성하는 진공챔버;
    상기 진공챔버의 내부에 설치되고, 상기 그라파이트 페블에 코팅되기 위한 SiC 입자를 발생시키는 SiC 타겟부;
    상기 진공챔버의 내부에 구비되고, 상기 그라파이트 페블이 수용되기 위한 페블 수용부; 및
    상기 페블 수용부의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 그라파이트 페블의 균일한 코팅을 위하여, 코팅이 수행되는 동안 상기 그라파이트 페블이 구름 운동(rolling)을 할 수 있도록 상기 그라파이트 페블에 외력을 가하는 회전막대(Rotating Stir bar);를 포함하고,
    상기 페블 수용부는, 상방으로 개구되는 원통 형상이고,
    상기 회전막대는, 상기 페블 수용부의 바닥에 회전 가능하게 설치되며,
    상기 회전막대의 회전에 의한 그라파이트 페블의 손상이 최소화될 수 있도록, 상기 회전막대의 상면이 상기 회전막대의 회전 방향으로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전막대에 연결되고, 상기 회전막대를 운동시키기 위한 동력을 발생시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 그라파이트 페블을 가열하기 위한 가열부;를 더 포함하고,
    코팅이 수행되는 동안, 상기 가열부는 상기 그라파이트 페블을 1400oC 이상에 해당하는 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 페블 수용부를 둘러싸도록 상기 페블 수용부의 인접한 외측에 설치되는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅장치.
  7. 고주파 스퍼터링(RF Sputtering) 방식을 이용하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅방법에 있어서,
    상기 그라파이트 페블의 균일한 코팅을 위하여, 코팅이 수행되는 동안 상기 그라파이트 페블이 페블 수용부의 바닥을 따라 구름 운동(rolling)을 하고,
    코팅이 수행되는 동안, 상기 그라파이트 페블이 지속적으로 구름 운동을 할 수 있도록 상기 페블 수용부의 내부에서, 회전막대의 회전에 의하여 외력이 가해지고,
    상기 회전막대의 회전에 의한 그라파이트 페블의 손상이 최소화될 수 있도록, 상기 회전막대의 상면이 상기 회전막대의 회전 방향으로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    코팅이 수행되는 동안, 상기 그라파이트 페블이 1400oC 이상으로 가열되는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페블에 대한 SiC 코팅방법.

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