KR20210054602A - 향상된 열적 안정성을 나타내는 Ti-Al-Ta 계 코팅 - Google Patents

향상된 열적 안정성을 나타내는 Ti-Al-Ta 계 코팅 Download PDF

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Abstract

본 발명은 n개의 A 층들 및 m개의 B 층들로 구성된 탄탈륨을 포함하는 다층 박막을 포함하는 내마모 코팅 시스템에 관한 것으로, n 및 m은 1 이상의 정수들이고, 서로에 상부에 하나씩 교호로 증착되며, 다층 박막은 결정질 입방 구조이고, B 층들은 탄탈륨을 포함하고, A 층들은 B 층들보다 더 높은 결함 밀도를 나타낸다.

Description

향상된 열적 안정성을 나타내는 Ti-Al-Ta 계 코팅{Ti-Al-Ta-BASED COATING EXHIBITING ENHANCED THERMAL STABILITY}
본 발명은 청구항 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 의해 기술되는 특징들을 갖는, 특히 마찰공학 시스템들에 사용되는 공구들 및 부품들과 같은 본체들의 마모 보호에 사용되는 내마모 코팅 시스템(20)에 관한 것이다. 특히, 이러한 코팅 시스템은 상승된 온도에 노출된 이후에 우수한 경도 및 우수한 내산화성을 갖는다. 또한, 본 발명은 청구항 4항 내지 7항 중 어느 한 항에 의해 기술되는 특징들을 나타내는 코팅 본체(1) 및 청구항 8항 내지 19항 중 어느 한 항에 의해 기술되는 특징들을 포함하는 코팅 본체를 제조하는 방법 또는 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법에 관한 것이다.
티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN) 코팅은 공구들 및 부품들의 마모 보호용으로 정착된 코팅들이다. 대개, TiAlN 코팅은 물리 기상 증착(PVD) 방법들에 의해 기판상에 증착된다. TiAlN 코팅 시스템들은 이들의 마모 저항 특성들과 열적 안정성의 매우 우수한 조합으로 인하여, 매우 잘 연구되고 있다. 이러한 유형의 코팅들의 열적 안정성에 있어 Al 함량의 영향에 대하여 특히 주목된다.
또한, 기본적으로 다른 원소들로 도핑된(doped) TiAlN 계 코팅들의 다수의 변형들도 잘 연구되었다. 이러한 모든 도핑된 TiAlN 코팅들은 알려진 응용들에 대하여 장점들을 갖는다.
많은 특허 문헌들에 탄탈륨으로 TiAlN 코팅들을 도핑하여 얻어지는 이점에 대하여 보고되어 왔다. 예를 들어, US7521132B2에 코팅이 (TiaAlbTac)N,a+b+c=l; 0.3<b<0.75; 0.001<c<0.30의 조성을 갖는 하나 이상의 코팅층 및 (TidAleTafMg)N, d+e+f+g=l; 0.50<e<0.70; 0<f<0.25이고, M은 Si, V, B로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소들로서, Si의 경우: 0.0005<g<0.10; V의 경우: 0.001<g≤0.25 및 B의 경우: 0.00005<g<0.01의 조성을 갖는 하나 이상의 코팅층을 포함하는 코팅 공구가 개시된다. 또한, 동일한 특허 문헌에 Al (30 내지 75 원자%), Ta (0.1 내지 30 원자%) 및 잔여 Ti로 구성된 공구를 코팅하기 위한 스퍼터링 타겟이 개시된다. 또한, Al, Ta, Ti 및 적어도 Si, V 또는 B로 구성된 공구를 코팅하기 위한 스퍼터링 타겟이 개시된다.
유사하게 Ti-Al-Ta-N를 포함하는 단일층 및 다중층 코팅 시스템들이 WO2009003206, WO2009105024, EP2096811, EP1722009, EP1378304, EP1400609, EP1452621, EP1378304, JP7331410, JP7026386, JP6330347 및 JP2007015071에 개시된다.
그러나, 이러한 개발들 및 연구들에도 불구하고, 개선의 필요성이 여전히 요구된다.
특히, 절삭 공구들의 보호 및 절삭 성능을 향상시키기 위하여, 최근 요구들에 부응하는 강인성(toughness) 및 열적 안정성의 충분히 우수한 조합을 얻기 위한 과제가 남아 있다.
본 발명의 주요 목적은 매우 우수한 강인성 및 열적 안정성을 동시에 갖는 코팅 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 이러한 코팅 시스템은 상승 온도에 노출된 이후 우수한 경도 및 우수한 내산화성을 갖는다. 또한, 본 발명의 목적은 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 주요 목적은 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 서로 교차하여 증착되고, A 층들(4, Al, A2, A3, ... An) 및 B 층들(8, Bl, B2, B3, ... Bm)로 구성된 탄탈륨을 포함하는 다층 박막(10)을 포함하는 내마모 코팅 시스템(20)을 제공하는 것에 의해 달성된다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 다층 박막을 포함하는 내마모 코팅 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 아크 이온 플레이팅 및 마그네트론 스퍼터링 또는 이온 플레이팅에 사용된 코팅 파라미터들을 도시한 도면이다.
도 3 내지 5는 단일층 코팅들(모놀리식으로 성장한 코팅들)의 특성들을 특징 짓고 분석하기 위해 수행된 실험적 테스트들의 결과가 도시된 도면이다.
도 6 내지 8은 다중층 구조를 갖는 코팅들의 특성들을 특징 짓고 분석하기 위해 수행된 실험적 테스트들의 결과가 도시된 도면이다.
도 9는 TiAlN로 구성되고 미립자(fine-grained) 구조를 나타내는 약 1 마이크로미터 두께의 A-층, TiAlTaN로 구성되고 주상결정립(columnar-grained) 구조를 나타내는 약 1 마이크로미터 두께의 B-층 및 언급된 유형의 A- 및 B-층들 수 개를 포함하는 약 1 마이크로미터 두께의 다층 박막을 X-선 방법들을 사용하여 평가한 X-선 스펙트럼이다.
본 발명의 주요 목적은 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 서로 교차하여 증착되고, A 층들(4, Al, A2, A3, ... An) 및 B 층들(8, Bl, B2, B3, ... Bm)로 구성된 탄탈륨을 포함하는 다층 박막(10)을 포함하는 내마모 코팅 시스템(20)을 제공하는 것에 의해 달성된다.
다층 박막(10)은 다결정 입방 구조(crystalline cubic structure)를 나타내고 A 층들은 B 층들보다 더 높은 결함 빈도(defect density)를 나타낸다.
특히, B 층들이 탄탈륨을 포함하면 우수한 결과가 얻어진다.
본 발명자들은 다층 코팅들의 서로 다른 조합들을 분석하고 이들을 단일층 코팅들과 비교하였다.
실험들을 위하여(실험들에 대한 구체적인 정보는 도 2 내지 8에 제공됨), 티타늄 알루미늄 질화물 및 티타늄 알루미늄 탄탈륨 질화물 단일층 코팅들(또한, 본 발명의 내용에서 모놀리식(monolithic) 코팅으로 칭해짐)이 합금 타겟으로부터 이온 플레이팅 방법들(arc ion plating techniques)에 의해 증착되었다. 실험들을 위해, Ti0.5Al0.5, Ti0.45Al0.45Ta0.1 및 Ti0.3Al0.6Ta0.1의 화학 조성을 갖는 합금 타겟들이 사용되었다.
부가적으로, A 및 B를 포함하는 다층 코팅 시스템들이 증착되었다. 실험들을 위해, A 층들은 화학 조성 Ti0.5Al0.5를 갖는 티타늄 알루미늄 복합체 타겟들로부터 증착되고, B 층들은 화학 조성 Ta0.75Al0.25를 갖는 탄탈륨 알루미늄 복합체 타겟들로부터 증착되었다.
결함 빈도를 다르게하기 위하여, 두 개의 서로 다른 PVD 방법들이 사용되었다: 아크 이온 플레이팅 및 마그네트론 스퍼터링 또는 이온 플레이팅. 사용된 코팅 파라미터들은 도 2에 도시된다.
아크 이온 플레이팅 증착 방법들만을 사용하여, 층들 A 및 B가 서로 다른 결함 빈도들을 얻기 위한 가능한 다른 방법은, 예를 들어, 각각의 경우에 코일 전류를 적용시키는 것이다.
고-해상도 투과전자현미경(HRTEM) 방법들이 층들 A 및 B의 결함 밀도를 측정하기 위해 사용될 수 있다.
바람직하게, A 및 B의 화학 조성은 원자 퍼센티지(atomic percentage)로 하기 계수를 갖는 식들로 주어진다.
A 층들에 대하여, Me1 1-xAlxNzX1-z 및 B 층들에 대하여, Me2 1-x-yAlxTayNzX1-z이고;
Me1 은 Ti, Cr, V, Ta, Nb, Zr, Hf, Mo, Si 및 W로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
Me2 는 Ti, Cr, V, Nb, Zr, Hf, Mo, Si 및 W로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
X 는 O, C 및 B로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
0.2 ≤ x ≤ 0.7, 0.7 ≤ z ≤ 1, 0.02 ≤ y ≤ 0.80
B 층들의 두께가 A 층들의 두께보다 더 작을 때 더 우수한 열적 안정성이 측정되었다: Al > B 1 , A2 > B2, A3 > B3 ... An > Bm.
바람직하게, 본 발명에 의한 코팅 본체(1)는 PVD 방법들을 사용하여 증착된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 코팅 시스템(20)은 아크 이온 플레이팅 방법들에 의해 증착된다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, 코팅 시스템(20), A 층들(4)은 아크 이온 플레이팅 방법들에 의해 증착되고, B 층들(8)은 스퍼터링 방법들에 의해 증착된다.
또한, 본 발명은 본 발명에 의한 코팅 시스템(20)으로 코팅된 본체(1)를 제조하는 방법에 관련된다.
본 발명의 일 구현예에서, 코팅 본체(1)는 물리 기상 증착 방법들에 의해 코팅된다.
본 발명에 의한 방법의 바람직한 구현예에서 사용된 물리 기상 증착 방법들은 아크 이온 플레이팅 증착 방법들, 특히 반응성 아크 이온 플레이팅 증착 방법들이다.
본 발명에 의한 방법의 다른 바람직한 구현예에서, 층들 A 및 B 내의 바람직한 결함 밀도를 조절하기 위하여 코일 전류가 상응하여 조절된다.
본 발명에 의한 방법의 또 하나의 바람직한 구현예에서, 물리 기상 증착 방법들은 스퍼터링 또는 고-전력 임펄스 마그네트론 스퍼터링(high-power impulse magnetron sputtering (HIPIMS))과 같은 고 이온화 마그네트론 스퍼터링 방법들, 특히 반응성 스퍼터링 증착(rsd) 방법들이다.
바람직하게, 적어도 일부의 경우에서, 본 발명에 의한 방법들은 분말 야금(powder metallurgy) 방법들에 의해 제조된 A 및/또는 B 층들의 증착을 위한 적어도 하나의 타겟(원료 물질)의 사용에 관련된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 코팅 시스템(20)은 다층 박막(10)에 추가적으로 하나 이상의 층을 포함하는데, 예를 들어, 하나 이상의 접착 향상층들(2) 및/또는 다층 박막(10)의 상부에 증착된 하나 이상의 층(12)을 포함한다. 하나 이상의 층(12)은 예를 들어, 마찰 감소 특성들 및/또는 특히 컬러 특성들(color properties)을 갖는 상부층일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, A 층들 및 B 층들의 각각의 두께는 바람직하게 3nm와 300nm 사이이고, 보다 바람직하게 3nm와 100nm 사이이다.
바람직하게, 반응 기체로부터 질소 및/또는 X(만일 주어진다면)를 포함하는 하나 이상의 원소가 다층 박막(10) 내에 통합된다.
도 3 내지 5는 단일층 코팅들(모놀리식으로 성장한 코팅들)의 특성들을 특징 짓고 분석하기 위해 수행된 실험적 테스트들의 결과가 도시된 도면이고, 도 6 내지 8은 다중층 구조를 갖는 코팅들의 특성들을 특징 짓고 분석하기 위해 수행된 실험적 테스트들의 결과가 도시된 도면이다.
산화 거동을 연구하기 위하여, 도 5 및 8의 주사전자현미경사진(scanning electron micrographs)으로 관찰되고 또한 특징지워진 코팅들의 원소 조성 분석에 의해 검출된 CrN 층은 분석을 위한 샘플들(samples)을 준비하기 위해 산화 공정 이후에 증착되었다.
도 4 및 도 7에 도시된 경도 및 X-선 회절(XRD) 스펙트럼들은 코팅들의 열적 안정성을 분석하기 위해 각각 어닐링(annealing) 공정 이후에 실온에서 측정되었다.
증착 이후 모놀리식으로 성장한 Ti0.54Al0.46N 및 Ti0.45Al0.36Ta0.19N 코팅들의 XRD 스펙트럼을 분석하면, 이들은 입방 구조인 반면, Ti0.31Al0.50Ta0.19N 코팅들은 이미 혼합된 입방정계/육방정계(c/w)상 구조이다. 그러나, 다층 구조 TiAlN/TaAlN을 갖는 증착된 모든 코팅들, 즉, 아크 증발 방법들(TiAlNarc/TaAlNarc)을 사용하여 증착된 코팅들 및 하이브리드 아크/스퍼터 방법들(TiAlNarc/TaAlNrsd)을 사용하여 증착된 코팅들 모두 (XRD 스펙트럼에 의하면) 증착 이후에 입방 구조를 나타낸다. 이러한 실험들에 대하여, TaAlN 층들이 TaAlN 층들보다 더 높은 결함 밀도를 갖는 다층 코팅들을 얻기 위하여 TiAlNarc/TaAlNarc 코팅들은 증착되지 않는다. 그러나, TiAlNarc/TaAlNrsd의 경우에, TiAlN 층들보다 더 낮은 결함 밀도를 갖는 TaAlN 층들을 제조하도록 의도된다.
열적 안정성과 관련하여, 어닐링 공정들(도 7에 좌측 하단에 도시된 바와 같이) 이후에 측정된 경도를 고려할 때 다층 Ti0.5Al0.5arc/Ta0.75Al0.25arc 코팅들은 시효 경화(age hardening behavior) 거동과 관련하여 가장 우수한 열적 안정성을 나타내지만, 도 8 좌측에 도시된 바와 같이 내산화성과 관련하여는 열적 안정성이 좋지 않았다. 이러한 코팅들은 850℃에서 20 시간 이후에 완전히 산화되었다. 한편, 모놀리식으로 성장한 Ti0.45Al0.36Ta0.19N 코팅들 및 하이브리드 증착된 Ti0.5Al0.5arc/Ta0.75Al0.25rsd 다층 코팅들은 유사하게 우수한 열적 안정성을 나타내었다. 어닐링 공정 이후에 측정된 경도와 관련하여 이러한 유형의 코팅 모두가 (도 4 및 도 7 우측 하단에 도시된 바와 같이) 상대적으로 우수한 시효 경과 거동 및 (도 5 및 도 8의 우측에 도시된 바와 같이) 내산화성과 관련하여 매우 우수한 열적 안정성을 나타내었다.
결정질 PVD-증착된 층들은 실제로 하나 이상의 (통상 여러 개) 결정립들(crystalline grains)을 포함하는 다결정질 층들이다. 결정립들의 성장 방향은 층 모폴로지(morphology)를 결정한다. 서로 다른 모폴로지들은 서로 다른 크기의 결함들을 포함하는 것으로 특징지워진다.
본 발명에서 용어 '결함 빈도'는 특히 A- 또는 B- 층 내부에서 입자(grain)의 결정 영역 또는 부피 내에 포함되는 결함들에 대응되는 영역 또는 부피를 칭한다.
본 발명에서 결함 빈도는 무질서한 입자 경계 상(phase)의 개별적인 상의 부분들로부터 유래하는 미세한 점-, 선- 및 영역- 결함들(예를 들어, 공간들, 사이들(interstitials), 변위들(dislocations), 적층 흠들(stacking faults))과 필수적으로 연관된다. 본 발명에 의한 층들 A 및 B의 결함 밀도는 예를 들어, X-선 회절(XRD) 및/또는 투과전자현미경(TEM)을 사용하여 측정될 수 있다.
일예로서, TiAlN로 구성되고 미립자(fine-grained) 구조를 나타내는 약 1 마이크로미터 두께의 A-층, TiAlTaN로 구성되고 주상결정립(columnar-grained) 구조를 나타내는 약 1 마이크로미터 두께의 B-층 및 언급된 유형의 A- 및 B-층들 수 개를 포함하는 약 1 마이크로미터 두께의 다층 박막이 X-선 방법들을 사용하여 평가되었다. 얻어진 X-선 스펙트럼들이 도 9에 도시된다.
평가된 층 A의 X-선 스펙트럼은 넓은 XRD 신호 52<2세타<60°에 의해 특징지워진다. 전형적으로, 본 발명에 의하면 단일층들 A는 우세한 (002)-배향을 나타낸다. 반대로, 평가된 층 B의 X-선 스펙트럼은 동일한 2세타 범위에서 XRD 신호를 미싱(missing)하는 것에 의해 특징지워지는데, 이는 층 A와 비교하여 적은 양의 입자 경계 상을 지시하고 따라서 본 발명에서 낮은 결함 밀도를 지시한다.
수행된 X-선 평가들에 의하면, 평가된 층 A의 구조는 나노미터-크기 입자들(입자 크기 <15nm)를 포함하고, 따라서 결함이 많은(defect-rich) 입자 경계 상 부분을 나타낸다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 서로의 상부에 하나씩 교호로 증착된 층들 A 및 B를 포함하는 다층 박막의 전형적인 XRD 패턴은 우세한 (002)-배향을 나타내고 또한 임의의 양의 입자 경계 신호(grain boundary signal)를 나타낼 수 있다.
A 층들 및 B 층들의 각각의 두께는 상술한 바람직한 구현예들에 의해 제한되는 것이 아니고 예를 들어, 임의의 응용들에서 3 nm와 3000nm 사이 또는 3 nm와 500 nm 사이일 수 있다.
임의의 응용들에서 A 층들의 각각의 두께는 바람직하게 A 층들에 교호로 증착되는(다층 구조를 형성), 대응하는 B 층들의 각각의 두께보다 약 15% 더 큰데, 즉, Al-층 두께 ≥ 1.15 B1-층 두께, A2-층 두께 ≥ 1.15 B2-층 두께, …, An-층 두께 ≥ 1.15 Bm-층 두께이다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, A 층들의 각각의 두께는 A 층들에 교호로 증착되는, 대응하는 B 층들의 각각의 두께보다 약 25% 더 크다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에서, A 층들의 각각의 두께는 A 층들에 교호로 증착되는, 대응하는 B 층들의 각각의 두께보다 30% 내지 50% 더 크다.
본 발명에 의한 내마모 코팅 시스템(20)의 개념을 요약하면, n개의 A 층들(4) 및 m개의 B 층들(8)로 구성된 탄탈륨을 포함하는 다층 박막(10)을 포함하되, 상기 n 및 m은 1 이상의 정수들이고, 서로의 상부에 하나씩 교호로 증착되며, 상기 다층 박막(10)은 결정질 입방 구조이고, 상기 B 층들은 탄탈륨을 포함하고, 상기 A 층들은 B 층들보다 더 높은 결함 밀도를 나타낸다.
코팅 시스템에서 A 및 B 층들의 화학 조성은 바람직하게 원자 퍼센티지로 하기 계수를 갖는 화학식으로 주어진다:
A 층들에 대하여, Me1 1-xAlxNzX1-z 및 B 층들에 대하여, Me2 1-x-yAlxTayNzX1-z이고;
Me1 은 Ti, Cr, V, Ta, Nb, Zr, Hf, Mo, Si 및 W로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
Me2 는 Ti, Cr, V, Nb, Zr, Hf, Mo, Si 및 W로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
X 는 O, C 및 B로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
0.2 ≤ x ≤ 0.7, 0.7 ≤ z ≤ 1, 0.02 ≤ y ≤ 0.80
B 층들의 두께는 바람직하게 A 층들의 두께보다 더 작다: Al > B 1 , A2 > B2, A3 > B3 ... An > Bm.
바람직하게, A 층들의 두께는 B 층들의 두께보다 적어도 15% 더 크다: Al ≥ 1.15 B1, A2 ≥ 1.15 B2, A3 ≥ 1.15 B3,…, An ≥ 1.15 Bm.
본 발명은 또한 본체(1) 및 본체(1) 표면의 적어도 일부에 증착될 수 있는, 본 발명의 코팅 시스템(20)을 포함하는 코팅 본체를 개시한다.
본 발명에 의한 코팅 본체 내에 포함되는 코팅 시스템(20)의 다층 박막(10)은 바람직하게 PVD 방법들에 의해 증착된다.
다층 박막(10)의 B 층들은 마그네트론 스퍼터링 이온 플레이팅 방법들 또는 고 이온화 마그네트론 스퍼터링 방법들에 의해 증착될 수 있다.
A 층들은 아크 이온 플레이팅 방법들에 의해 증착될 수 있다.
본 발명에 의한 코팅 본체를 제조하는 바람직한 방법은 PVD 방법들에 의해 기판 상에 A 층들 및/또는 B 층들을 증착하는 것에 관련된다.
바람직하게, 반응성 물리 기상 증착 방법들이 A 층들 및/또는 B 층들을 증착하는데 사용된다.
바람직하게, 질소 분율(nitrogen fraction) 및/또는 코팅 시스템의 X 성분에 포함되는 하나 이상의 원소들이 각각의 A 및/또는 B 층들 내의 반응 기체 또는 반응 기체 혼합물로부터 통합된다.
다층 박막(10), 즉, A- 및 B- 층들 모두는 아크 이온 플레이팅 방법들에 의해 증착될 수 있다.
이 경우, 층들 A 및 B 내의 바람직한 결함 밀도는 상응하는 코일 전류를 조절하는 것에 의해 조절될 수 있다.
바람직하게, A- 및/또는 B- 층들을 증착하기 위한 원료 물질로 사용된 하나 이상의 타겟은 분말 야금 방법들에 의해 제조된다.

Claims (19)

  1. n개의 A 층들(4) 및 m개의 B 층들(8)로 구성된, 탄탈륨을 포함하는 다층 박막(multilayered film)(10)을 포함하되, 상기 n 및 m은 1 이상의 정수들이고, 서로 하나씩 교호로 증착되며, 상기 다층 박막(10)은 결정질 입방 구조(crystalline cubic structure)이고, 상기 B 층들은 탄탈륨을 포함하고, 상기 A 층들은 상기 B 층들보다 더 높은 결함 밀도(defect density)를 나타내는 내마모 코팅 시스템(20)으로서, 결정 입자들의 성장 방향에 따라 층의 모폴로지(morphology)가 결정되고, 서로 다른 모폴로지들은 서로 다른 크기의 결함들을 포함하며,
    상기 A 및 B 층들의 화학 조성은 원자 퍼센티지(atomic percentage)로 하기의 계수를 갖는 화학식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 코팅 시스템.
    A 층들에 대하여, Me1 1-xAlxNzX1-z 및 B 층들에 대하여, Me2 1-x-yAlxTayNzX1-z이고;
    Me1 은 Ti, Cr, V, Nb, Zr, Hf, Mo, Si 및 W로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
    Me2 는 Ti, Cr, V, Nb, Zr, Hf, Mo, Si 및 W로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
    X 는 O, C 및 B로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소이고;
    0.2 ≤ x ≤ 0.7, 0.7 ≤ z ≤ 1, 0.02 ≤ y ≤ 0.80 이다.
  2. 제 1항에 있어서, B 층들의 두께는 A 층들의 두께보다 더 작은 것(Al > B 1 , A2 > B2, A3 > B3 ... An > Bm)을 특징으로 하는 코팅 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 A 층들의 두께는 B 층들의 두께보다 적어도 15% 더 큰 것(Al ≥ 1.15 B1, A2 ≥ 1.15 B2, A3 ≥ 1.15 B3,…, An ≥ 1.15 Bm)을 특징으로 하는 코팅 시스템.
  4. 본체(body)(1) 및 본체(1) 표면의 적어도 일부에 증착되는 청구항 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 의한 코팅 시스템(20)을 포함하는 코팅 본체.
  5. 제 4항에 있어서, 코팅 시스템(20)의 다층 박막(10)은 PVD 방법들에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 다층 박막(10)의 B 층들은 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering), 이온 플레이팅(ion plating) 또는 고 이온화 마그네트론 스퍼터링(high ionization magnetron sputtering) 방법들에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 A 층들은 아크 이온 플레이팅(arc ion plating) 방법들에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체.
  8. 제 4항에 의한 코팅 본체를 제조하는 방법으로서, A 층들 및 B 층들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층들은 PVD 방법들에 의해 기판 상에 증착되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, A 층들 및 B 층들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층들을 증착하는데 반응성 물리 기상 증착(reactive physical vapor deposition) 방법들이 사용되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 질소 분율(nitrogen fraction) 및 코팅 시스템의 X 성분에 포함되는 하나 이상의 원소들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상은 각각 A 층들 및 B 층들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층들 내의 반응 기체 또는 반응 기체 혼합물로부터 혼입되는(incorporated) 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  11. 제 8항에 있어서, A 층들 및 B 층들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층들을 증착하기 위한 원료 물질로 사용된 하나 이상의 타겟은 분말 야금(powder metallurgy) 방법들에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  12. n개의 A 층들(4) 및 m개의 B 층들(8)로 구성된, 탄탈륨을 포함하는 다층 박막(10)을 포함하되, 상기 n 및 m은 1 이상의 정수들이고, 서로 하나씩 교호로 증착되며, 상기 다층 박막(10)은 결정질 입방 구조이고, 상기 B 층들은 탄탈륨을 포함하고, 상기 A 층들은 상기 B 층들보다 더 높은 결함 밀도를 나타내는 내마모 코팅 시스템(20)으로서, 결정 입자들의 성장 방향에 따라 층의 모폴로지가 결정되고, 서로 다른 모폴로지들은 서로 다른 크기의 결함들을 포함하며, 적어도 하나의 층은 고-전력 임펄스 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 제조되는, 내마모 코팅 시스템(20)의 제조방법.
  13. 제 4항에 의한 코팅 본체를 제조하는 방법으로서, 상기 다층 박막(10)은 전력 변화에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  14. 제 12항에 의한 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법으로서, 상기 다층 박막(10)은 전력 변화에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 전력 변화는 TaAl 타겟에 적용되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  16. 제 4항에 의한 코팅 본체를 제조하는 방법으로서, 상기 다층 박막(10)은 전류 변화에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  17. 제 12항에 의한 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법으로서, 상기 다층 박막(10)은 전류 변화에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법.
  18. 제 4항에 의한 코팅 본체를 제조하는 방법으로서, 상기 다층 박막(10)의 B 층은 고 이온화 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 코팅 본체를 제조하는 방법.
  19. 제 12항에 의한 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법으로서, 상기 다층 박막(10)의 B 층은 고 이온화 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 내마모 코팅 시스템(20)의 제조 방법.









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