KR20040007378A - Coating systhesized on the parts of motor engines and coating apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A carbon nitride coating layer formed on parts for automobile engine, which can improve the mechanical properties of the engine, resulting in enhanced service life of the engine and reduction in rate of fuel consumption, as well as a coating device therefor having higher synthetic rate are provided. CONSTITUTION: The carbon nitride coating layer formed on parts for automobile engine comprises a carbon nitride layer formed by adding nitrogen to carbon and an intermediate layer selected from a nitride or carbide of transition metals including Cr, Si, W, Ti or CrN, TiN, WC. The carbon nitride coating layer may be controlled to have 15 to 35 GPa of hardness and not more than 0.05 of abrasion rate, at least 50 percentage of reduction of residual stress thereon. The coating device equipped with a vacuum chamber(31) and a vacuum pump(32) is characterized by comprising: two magnetron sources(33,34) in the vacuum chamber(31), any one of which has a carbon target for synthesizing a carbon nitride thin layer; an insulated rotary type jig which can transfer the material to be coated forward the magnetron sources (33,34) and apply direct bias current voltage; and a controlling section for the controlled feeding of N2 and Ar gas.

Description

자동차 엔진 부품상에 합성된 질화탄소 코팅 및 코팅 장치 {Coating systhesized on the parts of motor engines and coating apparatus}Coated systhesized on the parts of motor engines and coating apparatus}

본 발명은 자동차 엔진 부품의 코팅에 관련된 것으로, 특히 자동차 엔진의 수명향상 및 연비저감을 위한 부품의 내마모, 고윤활을 보장하는 질화탄소(CNx) 코팅 및 높은 합성속도를 구현하는 코팅 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the coating of automotive engine parts, and more particularly, to a coating apparatus that realizes carbon nitride (CNx) coating to ensure wear resistance, high lubrication, and high synthesis speed of components for improving the life and fuel economy of an automobile engine. will be.

자동차 엔진은 피스톤 링, 타펫, 베어링, 파킹 캠, 피니언 등 다양한 기계 부품들로 구성되어 있다. 현재까지 이러한 자동차 엔진 부품은 대부분 가스 질화 및 침탄, 그리고 습식 도금법 등의 표면 처리에 의하여 그 기계적 특성이 향상되어 왔다. 그러나 자동차 기술의 발전에 따라 엔진 파워가 상승하고 엔진 부품의 적응 환경이 가혹해 짐에 따라 기존의 표면 처리 방법으로는 많은 한계를 드러내게 되었다. 특히, 자동차 엔진 부품에 가장 널리 적용되고 있는 습식 도금의 경우, 환경 문제를 유발하여 점차적으로 그 사용이 제한되고 있다.Automotive engines consist of a variety of mechanical components, including piston rings, tappets, bearings, parking cams and pinions. Until now, most of these automotive engine parts have been improved in mechanical properties by surface treatment such as gas nitriding, carburization, and wet plating. However, with advances in automotive technology, engine power has increased and the adaptation environment for engine components has become more severe. In particular, wet plating, which is most widely applied to automotive engine parts, causes environmental problems and its use is gradually limited.

이에, 환경 친화적이며 보다 우수한 기계적 특성을 나타내는 플라즈마 코팅의 자동차 부품으로의 적용에 관한 연구가 세계적으로 활발히 이루어 지고 있다. 현재 해외에서는 크롬계 내마모 코팅막과 카본계 고윤활 코팅막이 엔진 부품에 적용되기 시작하고 있으나, 국내 자동차 분야에서는 그 응용이 전무한 실정이다. 특히 카본계 코팅막은 우수한 내마모성, 윤활 특성 및 화학적 안정성 등으로 인해 자동차 부품에 유효하게 적용될 것으로 기대된다.Accordingly, researches on the application of plasma coatings to automotive parts, which are environmentally friendly and exhibit excellent mechanical properties, have been actively conducted worldwide. Currently, chromium-based antiwear coatings and carbon-based high lubrication coatings are being applied to engine parts, but there is no application in the domestic automotive field. In particular, the carbon-based coating film is expected to be effectively applied to automotive parts due to excellent wear resistance, lubrication characteristics and chemical stability.

그러나 카본 코팅은 코팅장치의 낮은 합성 속도로 인해 저가 대량으로 공급되어야 하는 자동차 엔진 부품에 적용되기에는 많은 한계를 나타내고 있다. 종래로부터 카본 코팅은 화학기상 증착법(CVD), 이온 플레이팅법, 아크증발증착법, 이온빔 스퍼터링법 등 여러 방법에 의하여 이루어져 왔으나 이들 방법을 수행하는 코팅장치는 플라즈마 밀도와 이온화율이 비교적 낮아 일반적으로 20nm/min 내외의 합성속도를 갖는다.However, carbon coatings have many limitations to be applied to automotive engine parts that need to be supplied in large quantities at low cost due to the low synthesis rate of the coating apparatus. Conventionally, carbon coating has been performed by various methods such as chemical vapor deposition (CVD), ion plating, arc evaporation, ion beam sputtering, etc., but the coating apparatus for performing these methods has a relatively low plasma density and ionization rate, generally 20 nm / It has a synthesis rate of min.

이에, 본 발명자는 자동차 엔진 부품에 대한 플라즈마 코팅을 연구하는 과정에서 보다 우수한 기계적 특성을 갖는 코팅과 더불어 높은 합성속도를 갖는 코팅장치를 개발하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have completed the present invention by developing a coating apparatus having a high synthesis rate together with a coating having better mechanical properties in the process of studying plasma coating on an automobile engine part.

본 발명의 목적은 자동차 엔진 부품에 코팅을 함에 있어서, 질화탄소(CNx) 코팅을 적용하여, 종래의 것에 비하여 보다 우수한 기계적 특성을 갖는 코팅을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 높은 합성속도를 구현하는 코팅 장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to apply a carbon nitride (CNx) coating in coating automotive engine parts, to provide a coating having better mechanical properties than conventional ones. It is another object of the present invention to provide a coating apparatus that realizes a high synthesis rate.

도 1 내지 도3은 본 발명에 따른 코팅의 개념도.1 to 3 are conceptual views of coatings according to the invention.

도 4는 본 발명에 따른 코팅장치의 개략도.4 is a schematic view of a coating apparatus according to the present invention.

도 5는 제 1 실시예에 따른 코팅의 단면조직 사진.Figure 5 is a cross-sectional photograph of the coating according to the first embodiment.

도 6은 제 2 실시예에 따른 코팅의 단면조직 사진.6 is a cross-sectional photograph of a coating according to a second embodiment.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

20a,b,c. 코팅21. 피코팅재20a, b, c. Coating 21. Coating Material

22. 질화탄소층23. 중간층22. Carbon Nitride Layer 23. Mezzanine

24. 응력 해소층30. 코팅장치24. Stress Relief Layer 30. Coating device

31. 진공함32. 진공펌프31.Vacuum box Vacuum pump

33,34. 마그네트론원35. 지그33,34. Magnetron One 35. Jig

36. 가스유량 조절부36. Gas flow rate controller

도 1은 본 발명으로 얻고자 하는 코팅(20a)의 구조를 나타낸 개념도이다. 부호 21은 자동차 엔진 부품 중에서 선택된 피코팅재이며, 상기 코팅(20a)은 피코팅재(21) 상에 합성되며, 카본에 질소를 첨가하여 얻어지는 질화탄소(CNx)층(22)이다. 상기 코팅(20a)은 그 두께가 약 1~2㎛ 정도이나, 경우에 따라서는 수 ㎛ 까지도 가능하다. 또한 질화탄소층(22)은 카본에 질소를 첨가하여 얻어지는 것으로, 기존의 카본 코팅에 비하여 우수한 내마모 및 윤활 특성을 갖는다.1 is a conceptual diagram showing the structure of the coating (20a) to be obtained by the present invention. Reference numeral 21 denotes a coating material selected from automotive engine parts, and the coating 20a is synthesized on the coating material 21 and is a carbon nitride (CNx) layer 22 obtained by adding nitrogen to carbon. The coating 20a has a thickness of about 1 to 2 μm, but may be up to several μm in some cases. In addition, the carbon nitride layer 22 is obtained by adding nitrogen to carbon, and has excellent wear resistance and lubrication characteristics as compared with the conventional carbon coating.

도 2는 본 발명으로 얻고자 하는 다른 코팅(20b)의 구조를 나타낸 개념도이다. 이 코팅(20b)은, 상기한 코팅(20a)에 대하여, 피코팅재(21) 및 질화탄소층(22) 사이에 배치되는 중간층(23)을 더 포함하여 이루어진다. 상기 코팅(20b)은 그 두께가 약 1~2㎛ 정도이나, 경우에 따라서는 수 ㎛ 까지도 가능하다. 상기 중간층(23)은 피코팅재(21)와 질화탄소층(22) 간의 상호 밀착력을 구현하기 위하여 제공되며, 재료로서는 Cr, Si, W, Ti 또는 CrN, TiN, WC 등의 천이금속계 질화물 및 탄화물 중에서 선택하여 사용된다.2 is a conceptual diagram showing the structure of another coating 20b to be obtained by the present invention. The coating 20b further includes an intermediate layer 23 disposed between the coating material 21 and the carbon nitride layer 22 with respect to the coating 20a described above. The coating 20b has a thickness of about 1 to 2 μm, but may be up to several μm in some cases. The intermediate layer 23 is provided to realize mutual adhesion between the material to be coated 21 and the carbon nitride layer 22, and as a material, transition metal nitrides and carbides such as Cr, Si, W, Ti or CrN, TiN, WC, etc. It is used to choose from.

도 3은 본 발명으로 얻고자 하는 또 다른 코팅(20c)의 구조를 나타낸 개념도이다. 이 코팅(20c)은 상기한 코팅(20b)에 대하여, 상기 질화탄소층(22) 상에 응력 해소층(24)과 또 다른 질화탄소층(22a,b,c...)이 교대로 적층되어 이루어지며, 그 두께는 수 ㎛ 까지 가능하다. 이러한 다층 구조에 의하여 피코팅재(21)와의 보다 높은 밀착력 및 낮은 잔류응력을 갖는 코팅을 얻을 수 있다.3 is a conceptual diagram showing the structure of another coating 20c to be obtained by the present invention. The coating 20c is alternately laminated with the stress releasing layer 24 and another carbon nitride layer 22a, b, c ... on the carbon nitride layer 22 with respect to the coating 20b described above. The thickness can be up to several μm. By such a multilayer structure, a coating having a higher adhesion with the to-be-coated material 21 and a low residual stress can be obtained.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅장치의 구성을 나타낸 도면으로, 이 코팅장치(30)에 의하여 마그네트론 스퍼터링법에 의한 질화탄소 코팅이 수행된다. 상기 코팅장치(30)는:4 is a view showing the configuration of a coating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the carbon nitride coating by the magnetron sputtering method by the coating apparatus 30 is performed. The coating device 30 is:

그 내부에서 피코팅재의 코팅처리가 이루어지는 진공함(31)과, 상기 진공함(31) 외측에 제공되어 진공함(31)의 내부 압력을 제공하는 진공펌프(32)를 포함하는 장치에 있어서;In the apparatus comprising a vacuum chamber (31) to be coated coating material therein, and a vacuum pump (32) provided outside the vacuum chamber (31) to provide an internal pressure of the vacuum chamber (31);

상기 진공함(31)의 서로 대향하는 양 측에 각각 구비되며, 어느 일측에는 질화탄소(CNx) 박막의 합성을 위한 고상 카본 타켓이 장착된 마그네트론원(33,34)과;A magnetron source (33, 34) provided on both sides of the vacuum box (31) facing each other, and equipped with a solid carbon target for synthesis of a carbon nitride (CNx) thin film on one side thereof;

상기 진공함(31)의 내부에서 피코팅재가 상기 마그네트론원(33,34)의 전방을 지나도록 이송시키고, 직류 바이어스 전압(-)을 인가할 수 있도록 진공함(31)과 절연된 회전식 지그(35)와;The rotating jig insulated from the vacuum chamber 31 so as to transfer the coated material to the front of the magnetron source (33,34) and apply a DC bias voltage (-) in the interior of the vacuum chamber (31) 35);

상기 진공함(31)의 외측에 배치되고 내부로 연결되어, 질화탄소 박막의 합성을 위한 N2및 Ar 가스의 유량을 조절 공급해 주는 가스 조절부(36)로 구성된다.It is disposed on the outside of the vacuum box 31 and connected to the inside, it is composed of a gas control unit 36 for supplying a regulated flow rate of N 2 and Ar gas for the synthesis of the carbon nitride film.

바람직하게, 상기 마그네트론원(33,34)의 타측에는 질화탄소 박막과 피코팅재와의 밀착력을 위하여 Cr, Si, W, Ti 또는 CrN, TiN, WC 등의 천이금속계 질화물 및 탄화물 중에서 선택된 재료가 타켓으로 장착된다.Preferably, a material selected from transition metal nitrides and carbides such as Cr, Si, W, Ti, or CrN, TiN, WC, etc. is targeted to the other side of the magnetron source 33,34 to the adhesion between the carbon nitride film and the coating material. Is mounted.

상기 코팅장치(30)의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. 코팅하고자 하는 재료가 타켓으로 장착된 음극에 자석이 장착되어 타켓 표면과 평행한 방향으로 자장을 인가하여 전자를 접속함과 동시에, 전자가 그 주변에서 선회하도록 함으로써 플라즈마를 타켓 표면의 매우 가까운 곳에 유지시킨다. 이러한 작용에 의하여 플라즈마 밀도와 이온화율이 증가하게 되고, 그 결과 다량 생산된 이온에 의한 방전전류가 증가하며 스퍼터 속도가 향상된다. 따라서 기판에 대한 전자 충돌이 줄어들고, 결국 증착속도가 향상되는 결과를 얻을 수 있다. 실제로 본 장치는 200nm/min 이상의 높은 합성속도를 구현할 수 있다.Referring to the operating principle of the coating device 30 as follows. Magnets are mounted on the cathode on which the material to be coated is mounted to apply a magnetic field in a direction parallel to the target surface to connect electrons, and keep the plasma very close to the target surface by allowing electrons to orbit around it. Let's do it. By this action, the plasma density and the ionization rate are increased, and as a result, the discharge current by the mass produced ions increases and the sputtering speed is improved. Therefore, the collision of electrons on the substrate is reduced and the deposition rate can be improved. In fact, the device can achieve high synthesis rates of over 200nm / min.

제 1 실시예First embodiment

도 5는 본 발명에 따른 코팅장치(30)를 이용하여 합성된 도 2 구조의 질화탄소 코팅(20b)의 주사전자현미경 사진이다. 질화탄소 박막을 합성하기 위한 공정 조건을 다음과 같이 하였다.5 is a scanning electron micrograph of the carbon nitride coating 20b of FIG. 2 synthesized using the coating apparatus 30 according to the present invention. Process conditions for synthesizing the carbon nitride thin film were as follows.

Ar 분압 : 3 ×10-3TorrAr partial pressure: 3 × 10 -3 Torr

N2분압 : 0.5 ~ 3 ×10-3TorrN 2 partial pressure: 0.5 ~ 3 × 10 -3 Torr

마그네트론원Magnetron One

음극 1 : Cr (99.9% 이상의 순도)Cathode 1: Cr (99.9% or higher purity)

음극 2 : graphite (99.9% 이상의 순도)Cathode 2: graphite (99.9% or higher purity)

전류밀도 : 30 W/㎠Current density: 30 W / ㎠

시편온도 : 약 150 ℃Specimen temperature: about 150 ℃

시편 바이어스 : 직류 -200VSpecimen bias: DC -200V

지그 회전속도 : 4~16 rpmJig Speed: 4 ~ 16 rpm

도 5에서, 시편 상에 밀착력 구현을 위한 Cr 중간층(23)과 탄화질소층(22)이관찰되며, 같은 공정 조건으로 합성된 질화탄소 박막 내 질소 함량은 질소 공정 분압에 따라 10~60% 까지 넓은 범위에 걸쳐 합성됨이 확인되었다.In FIG. 5, the Cr intermediate layer 23 and the nitrogen carbide layer 22 for the adhesion on the specimen are observed, and the nitrogen content in the carbon nitride thin film synthesized under the same process conditions is 10 to 60% depending on the nitrogen process partial pressure. It has been confirmed that it is synthesized over a wide range.

박막내 함유되는 질소 함량을 조절함으로써 경도값이 15~35GPa까지 제어 가능하며, 마찰계수는 0.05 이하까지 가능하다. 따라서 사용 목적에 따라 부합되는 기계적 특성을 가진 코팅막 합성이 가능하고, 점진적으로 질소 농도를 변화시키는 농도 경사 코팅도 가능하다. 또 지그(35)의 회전속도를 제어하여 각 층(22,23,24)의 두께를 가변 형성할 수 있다.By controlling the nitrogen content contained in the thin film, the hardness value can be controlled up to 15 ~ 35GPa, and the friction coefficient can be up to 0.05 or less. Therefore, it is possible to synthesize a coating film having mechanical properties corresponding to the purpose of use, and to allow concentration gradient coating to gradually change the nitrogen concentration. In addition, by controlling the rotational speed of the jig 35, it is possible to vary the thickness of each layer (22, 23, 24).

이러한 방법으로 코팅된 자동차 엔진 부품을 현장 적용한 결과 엔진 마찰 저감이 크게 향상되었으며, 이에 따른 연비 저감 효과도 현저하게 관찰되었다. 또한 고온 열화에도 탁월한 내구성을 가지게 되었다.As a result of the application of automotive engine parts coated in this way, the engine friction reduction was greatly improved, and the fuel efficiency reduction effect was also remarkably observed. It also has excellent durability against high temperature deterioration.

이러한 질화탄소 코팅막의 특성을 기존 크롬계 및 카본계 코팅막과 비교 정리하여 아래 표 1에 나타내었다.The characteristics of the carbon nitride coating film are summarized in comparison with the existing chromium and carbon coating films and are shown in Table 1 below.

(표 1)Table 1

질화탄소막(CNx)Carbon Nitride Film (CNx) 크롬계막(CrN)Chromium-based film (CrN) 카본막(a-C:H)Carbon film (a-C: H) 경도 (GPa)Hardness (GPa) 15~3515-35 22~2522-25 20~3520-35 마찰계수Coefficient of friction <0.05<0.05 0.350.35 ~0.1~ 0.1 밀착력(N)Adhesion (N) >60> 60 >60> 60 40~4540-45 잔류응력(GPa)Residual Stress (GPa) <2<2 <1<1 >2> 2 내열 및 내구성Heat resistant and durable 양호Good 우수Great 내열성에 문제Problem with heat resistance

상기 표 1에서, 질화탄소막은 다양한 경도 범위를 가지고 있어 사용 목적에 따라 적용이 다양하게 이루어 질 수 있으며, 마찰계수는 타 코팅막에 비해 월등히우수함을 알 수 있다. 또한 잔류응력을 2GPa 이하로 제어 가능하므로 밀력력도 높은 수치를 나타내었으며, 내열 밀 내구성도 양호하다.In Table 1, since the carbon nitride film has various hardness ranges, the application can be made in various ways depending on the purpose of use, and the friction coefficient is superior to other coating films. In addition, since the residual stress can be controlled to 2GPa or less, the force value is also high, and the heat-resistant mill durability is good.

제 2 실시예Second embodiment

도 6는 본 발명에 따른 코팅장치(30)를 이용하여 합성된 도 3 다층 구조의 질화탄소 코팅(20c)의 주사전자현미경 사진이다. 질화탄소 박막을 합성하기 위한 공정 조건을 다음과 같이 하였다.FIG. 6 is a scanning electron micrograph of the carbon nitride coating 20c having the multilayer structure of FIG. 3 synthesized using the coating apparatus 30 according to the present invention. Process conditions for synthesizing the carbon nitride thin film were as follows.

Ar 분압 : 3 ×10-3TorrAr partial pressure: 3 × 10 -3 Torr

N2분압 : 0.5 ~ 3 ×10-3TorrN 2 partial pressure: 0.5 ~ 3 × 10 -3 Torr

마그네트론원Magnetron One

음극 1 : Cr (99.9% 이상의 순도)Cathode 1: Cr (99.9% or higher purity)

음극 2 : graphite (99.9% 이상의 순도)Cathode 2: graphite (99.9% or higher purity)

전류밀도 : 30 W/㎠Current density: 30 W / ㎠

시편온도 : 약 150 ℃Specimen temperature: about 150 ℃

시편 바이어스 : 직류 -200VSpecimen bias: DC -200V

지그 회전속도 : 4~16 rpmJig Speed: 4 ~ 16 rpm

도 6에서, 피코팅재(21) 상에 밀착력 구현을 위한 Cr 중간층(23)과 탄화질소층(22, 22a,b,c...) 및 Cr 응력 해소층(24)이 관찰된다. 상기 응력 해소층(24)의도입으로 코팅(20c)의 잔류응력은 1GPa 까지 감소되어 시편과 코팅 간의 밀착력이 더욱 향상되는 결과를 얻었다.In FIG. 6, the Cr intermediate layer 23, the nitrogen carbide layers 22, 22a, b, c..., And the Cr stress releasing layer 24 are observed on the coated material 21 for implementing adhesion. The introduction of the stress releasing layer 24 reduced the residual stress of the coating 20c to 1GPa, resulting in an improved adhesion between the specimen and the coating.

본 발명에 따른 코팅은, 경도값이 15~35GPa까지 제어 가능하며, 마찰계수는 0.05 이하까지 가능하다. 또한 다층 구조를 도입하여 코팅의 잔류응력을 50% 이상 감소시킬 수 있다. 따라서 이러한 코팅이 적용된 부품을 사용하는 자동차 엔진은 수명연장 및 연비저감에 현저한 효과가 있다.The coating according to the invention, the hardness value can be controlled up to 15 ~ 35GPa, the coefficient of friction can be up to 0.05 or less. In addition, the multilayered structure can reduce the residual stress of the coating by 50% or more. Therefore, automotive engines using such coatings have significant effects on life extension and fuel economy.

Claims (6)

자동차 엔진 부품 중에서 선택된 피코팅재 상에 합성되는 코팅으로, 상기 코팅은 카본에 질소를 첨가하여 얻어지는 질화탄소(CNx)층인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 부품상에 합성된 질화탄소 코팅.A coating synthesized on a coating material selected from automotive engine parts, wherein the coating is carbon nitride (CNx) layer obtained by adding nitrogen to carbon. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅은 피코팅재 및 질화탄소층 사이에 배치되는 중간층을 더 포함하며, 상기 중간층은 피코팅재와 질화탄소층 간의 상호 밀착력을 구현하기 위한 재료로서 Cr, Si, W, Ti 또는 CrN, TiN, WC 등의 천이금속계 질화물 및 탄화물 중에서 선택적으로 사용하여서 된 특징으로 하는 자동차 엔진 부품상에 합성된 질화탄소 코팅.The method of claim 1, wherein the coating further comprises an intermediate layer disposed between the coating material and the carbon nitride layer, wherein the intermediate layer is a material for achieving mutual adhesion between the coating material and the carbon nitride layer as Cr, Si, W, Ti Or carbon nitride coatings synthesized on automotive engine parts, which are selectively used among transition metal nitrides and carbides such as CrN, TiN, and WC. 제 1 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코팅은 상기 질화탄소층 상에 교대로 적층되는 응력 해소층과 또 다른 질화탄소층을 포함하며, 상기 응력 해소층은 Cr, Si, W, Ti 또는 CrN, TiN, WC 등의 천이금속계 질화물 및 탄화물 중에서 선택적으로 사용하여서 된 특징으로 하는 자동차 엔진 부품상에 합성된 질화탄소 코팅.The method of claim 1 or 2, wherein the coating comprises a stress releasing layer and another carbon nitride layer alternately stacked on the carbon nitride layer, wherein the stress releasing layer is Cr, Si, W, Ti or CrN, A carbon nitride coating synthesized on automotive engine parts characterized by selectively using among transition metal nitrides and carbides such as TiN and WC. 그 내부에서 피코팅재의 코팅처리가 이루어지는 진공함과, 상기 진공함 외측에 제공되어 진공함의 내부 압력을 제공하는 진공펌프를 포함하는 장치에 있어서;An apparatus comprising a vacuum chamber in which a coating treatment of a coating material is performed therein, and a vacuum pump provided outside the vacuum chamber to provide an internal pressure of the vacuum chamber; 상기 진공함의 서로 대향하는 양 측에 각각 구비되며, 어느 일측에는 질화탄소(CNx) 박막의 합성을 위한 고상 카본 타켓이 장착된 마그네트론원과;A magnetron source provided on each of the two sides of the vacuum box facing each other and equipped with a solid carbon target for synthesis of a carbon nitride (CNx) thin film on one side; 상기 진공함의 내부에서 피코팅재가 상기 마그네트론원의 전방을 지나도록 이송시키고, 직류 바이어스 전압(-)을 인가할 수 있도록 진공함과 절연된 회전식 지그와;A rotating jig insulated from the vacuum chamber to transfer the coated material to the front of the magnetron source and apply a DC bias voltage (-) in the vacuum chamber; 상기 진공함의 외측에 배치되고 내부로 연결되어, 질화탄소 박막의 합성을 위한 N2및 Ar 가스의 유량을 조절 공급해 주는 가스 조절부로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 코팅장치.It is disposed on the outside of the vacuum box and connected to the inside, the coating apparatus, characterized in that made of a gas control unit for regulating supply of the flow rate of N 2 and Ar gas for the synthesis of the carbon nitride film. 제 4 항에 있어서, 상기 마그네트론원의 타측에는 코팅의 밀착력과 잔류응력 완화를 위하여 Cr, Si, W, Ti 또는 CrN, TiN, WC 등의 천이금속계 질화물 및 탄화물 중에서 선택된 재료가 타켓으로 장착되는 것을 특징으로 하는 코팅장치.The method of claim 4, wherein the other side of the magnetron source is selected from a material selected from transition metal nitrides and carbides, such as Cr, Si, W, Ti or CrN, TiN, WC for the purpose of reducing the adhesion and residual stress of the coating Coating device characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅은 질화탄소층에 수소를 함유하는 것과 그렇지 않은 것을 포함한다.The method of claim 1, wherein the coating comprises one containing hydrogen in the carbon nitride layer and one not.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100706387B1 (en) * 2005-08-05 2007-04-10 현대자동차주식회사 Coating method of engine valve cap

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