KR20230076280A

KR20230076280A - 전기차 구동 베어링 부품의 전식 방지를 위한 다 기능성 고 절연-내 마모 코팅 소재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20230076280A
Application number: KR1020210163072A
Authority: KR
Inventors: 홍정기; 오승리; 김남호
Original assignee: 주식회사 이노션테크
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-05-31
Also published as: KR102633345B1

Abstract

따라서 본 발명의 목적은 자동차 부품을 구성하고 있는 대표적인 핵심부품인 전기 구동모터 구조의 절연 베어링 부품에 적용되는 코팅재 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다. 특히, 전식 현상에 대한 내 식성, 내 마모, 저 마찰 , 절연 특성을 나타낼 수 있는 고기능성 코팅재를 제공하고자 한다.
상기 목적에 따라 본 발명은 카본(Carbon)계 나노복합 코팅을 개발하였고, 상기 카본(Carbon)계 나노복합 코팅을 실시하기 위하여 하이브리드 플라즈마 코팅 시스템(Hybrid Plasma Coating System:HPCS)을 개발하였다.

Description

전기차 구동 베어링 부품의 전식 방지를 위한 다 기능성 고 절연-내 마모 코팅 소재 및 그 제조방법{Multifunctional high insulation-resistant and wear-resistant coating materials to prevent the corrosion of electric vehicle driving bearing parts and their manufacturing methods}

본 발명은 전기차 구동 베어링 부품의 전식 방지를 위한 다 기능성 고 절연-내 마모 코팅 소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

미래자동차 관련 산업이 성장하면서 관련 국내/외 완성 차 업체 및 부품 제조기업의 기술 경쟁력이 가속화 되고 있다. 자동차 부품을 구성하고 있는 대표적인 핵심 부품으로 모터/인버터 및 배터리와 BMS(Battery Management System) 관련 부품에 대한 고성능화 및 고도화 기술이 요구되고 있다. 전기차 구동 모터 부분으로서 금속-금속 간 윤활성, 그리스 프리 무윤활 구동 환경, 및 고전압 인가 특성에 따른 부품의 통전현상으로 인한 전식 현상 발생과 같은 요소 기술 환경에 대한 기능성 코팅 기술이 필요한 상황이다. 국내 완성 차 업체의 경우에도 해외 기업인 테슬라社의 고가 자동차 부품을 전량 수입하고 있으며, 일부 관련 소재 및 표면처리 기술은 해외 기술에 종속 되어 있다.

등록특허 10-1529235는 저마찰 특성을 나타내는 나노복합박막에 대해 기재하지만, 전식 내성 등의 특성을 갖는 코팅재에 대한 내용은 언급하지 않는다.

따라서 본 발명의 목적은 자동차 부품을 구성하고 있는 대표적인 핵심부품인 전기 구동모터 구조의 절연 베어링 부품에 적용되는 코팅재 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다. 특히, 전식 현상에 대한 내 식성, 내 마모, 저 마찰 , 절연 특성을 나타낼 수 있는 고기능성 코팅재를 제공하고자 한다.

상기 목적에 따라 본 발명은 카본(Carbon)계 나노복합 코팅을 개발하였고, 상기 카본(Carbon)계 나노복합 코팅을 실시하기 위하여 하이브리드 플라즈마 코팅 시스템(Hybrid Plasma Coating System:HPCS)을 구성하였다.

본 발명은 전기차 구동 부재 표면에 Zr계 버퍼층과 Si계 버퍼층을 형성하고 버퍼층 위에 카본계 탑층을 형성한 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

상기 나노복합 코팅재는 스퍼터 장치와 선형이온 건이 복합된 하이브리드 플라즈마 코팅 시스템에 의해 제조되고, 버퍼층과 카본계 코팅층의 형성 공정 조건들, 예를 들면, 스퍼터 장치와 선형이온건에 인가되는 전력, 공급되는 가스의 흐름속도 등의 공정변수를 종합적으로 제어하여 요구되는 물성을 나타낼 수 있도록 제조되었다.

즉, 본 발명은,

전기차 구동 부재를 포함한 모재 표면 상에 Zr계 버퍼층과 Si계 버퍼층; 및

상기 버퍼층 위에 카본계 탑층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

상기에 있어서, 버퍼층과 카본계 탑층을 합한 코팅재의 두께는 1.5~2.5um이고, 상기 카본계 탑층의 두께는 0.9~1.9um인 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

상기에 있어서, 전식 방지용 나노복합 코팅재는 10⁶~10⁸Ω의 저항특성과 15~20GPa 경도 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

상기에 있어서, 전식 방지용 나노복합 코팅재는 0.17~0.25의 마찰계수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

상기에 있어서, Zr계 버퍼층은 Zr 타겟을 스퍼터링하여 형성된 제1 버퍼층과 Zr 타겟의 스퍼터링과 동시에 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 형성된 제2 버퍼층을 포함하고, Si계 버퍼층은 Si 타겟의 스퍼터링과 동시에 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 형성된 제3 버퍼층인 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

상기에 있어서, 카본계 코팅층은 선형이온 건에 탄화수소와 질소를 공급하고, 동시에 스퍼터 장치를 가동하여 Zr을 스퍼터링 하여 형성된 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재를 제공한다.

또한, 본 발명은,

전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법으로서,

진공챔버에 모재를 넣어 배치하고,

진공챔버를 진공화하고,

모재를 플라즈마 클리닝하고,

Zr계 코팅층과 Si 코팅층을 포함한 버퍼층을 제작하고,

카본계 코팅층을 제작하며,

상기 카본계 코팅층은 선형이온 건에 탄화수소와 질소를 공급하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 버퍼층 형성을 위해 제1 스퍼터 장치에 설치된 Zr 타겟을 스퍼터링 하여 제1 버퍼층을 형성하고, 이어서 제1 스퍼터 장치를 가동함과 동시에 제1 선형이온 건과 제2 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 가동하여 Zr계 제2 버퍼층을 형성한 후,

제2 스퍼터 장치에 설치된 Si 타겟을 스퍼터링 하면서, 동시에 제1 선형이온 건과 제2 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 가동하여 Si계 제3 버퍼층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 제1 선형이온건과 제2 선형이온건에 탄화수소와 질소를 공급하고, 각각의 선형이온건에 대해 전압 1550V~1850V를 인가하고, 제1 스퍼터장치에 인가전압 380-410V을 인가하고 가동하여, Zr이 포함된 카본계 코팅층을 탑층으로 형성하여, 버퍼층과 카본계 코팅층을 합한 전체 코팅층이 1.5~2.5um의 두께가 되도록 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 제1 버퍼층을 형성하기 위해 제1 스퍼터 장치에 전압 350~410V을 인가하고,

제2버퍼층을 형성하기 위해 제1 스퍼터 장치에 전압 380~400V를 인가하고 제1 선형이온건 및 제2 선형이온건에 전압 800V~1200V를 인가하고,

제3버퍼층을 형성하기 위해 제2 스퍼터 장치에 전압 380~420V를 인가하고,

제1 선형이온건 및 제2 선형이온건에 전압 900V~1300V를 인가하는 것을 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 가스 유량은 100~200sccm로 하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 제1 버퍼층 형성은 5~10분간 실시하고,

제2 버퍼층 형성은 8~12분간 실시하고,

제3 버퍼층 형성은 12~17분간 실시하고,

카본계 코팅층의 형성은 60~90분간 실시하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 코팅 공정은 상온에서 실시되는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 전식 현상에 대한 내 식성, 내 마모, 저 마찰 , 절연 특성을 나타낼 수 있는 고기능성 코팅재를 제공하고, 상기 코팅재를 적용한 자동차 구동부품을 제공할 수 있다.

본 발명의 코팅재는 HF1의 압흔 결과를 보여 우수한 접합력을, 15~20GPa(HIT: 15257.05 N/mm²~20051.99N/mm²)를 보여 고경도 특성을, 0.17~0.25의 마찰계수를 나타내어 저 마찰 특성을, 2.13×10⁶~4.10×10⁷Ω의 저항 특성을 보여, 전체적으로 전식 현상에 대한 내식성, 내마모성, 절연 특성을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 코팅재의 구성을 모식적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 코팅재를 제조하는 코팅시스템의 구성을 보여주는 사진과 모식도이다.
도 3은 본 발명의 코팅재가 갖추어야 하는 물성을 도시한 표이다.
도 4는 코팅재의 두께 데이터와 두께 균일성 확보를 위한 시험 과정을 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 버퍼층을 포함한 코팅재의 압흔 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
도 6은 본 발명의 코팅재가 경도 조건을 갖추기 위해 카본계 코팅층을 형성하는 공정 조건을 보여주는 표이다.
도 7은 본 발명의 코팅재에 대한 마찰계수 측정결과를 보여준다.
도 8은 본 발명의 코팅재에 대한 저항측정 시험에 대한 사진이다.
도 9는 본 발명의 코팅재를 베어링에 적용한 결과를 보여준다.
도 10은 본 발명의 베어링 코팅 공정의 흐름도와 공정 조건을 보여준다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 코팅재의 구성을 모식적으로 보여주는 단면도이다.

전기차 구동 부품으로서 베어링은 전식 현상에 대한 내식성, 내마모, 저 마찰, 절연 특성을 나타낼 수 있는 고기능성 코팅을 필요로 하며, 그에 따라 본 발명은 카본계 나노복합 코팅층을 설계하였다. 코팅층이 형성될 모재에 해당하는 베어링에 대해 직접 카본계 코팅층을 형성할 경우, 접합력이 약해 박리 위험이 있을 수 있고, 상술한 기능성 강화를 위해 버퍼층을 구성하며, 버퍼층은 Zr과 Si를 포함한다. 즉, 본 발명의 코팅재는 모재 위에 Zr계, Si계 버퍼층과 버퍼층 위에 카본계 코팅층을 포함하는 나노복합 코팅재로 구성된다.

상기와 같은 나노복합 코팅재를 제작하기 위해, 본 발명은 이온 건과 스퍼터링 시스템이 복합된 하이브리드 플라즈마 코팅 시스템을 구성하였다.

도 2는 본 발명의 코팅재를 제조하는 코팅시스템의 구성을 보여주는 사진과 모식도이다.

진공 챔버에 모재를 고정하는 지그를 회전할 수 있는 회전식으로 설치하고, 선형 이온 건과 스퍼터 장치(타겟과 플라즈마 발생 장치 포함)를 설치하여 선형 이온 건을 통해, 가스 공급을 실시하며 아크 이온 및 플라즈마를 발생시키고, 스퍼터 장치를 이용하여 금속과 같은 고체 타겟을 플라즈마로 스퍼터링하여 금속을 포함한 코팅층을 형성할 수 있다. 즉, 하이브리드 플라즈마 코팅 시스템은 고체 타겟의 스퍼터링과 반응 가스의 플라즈마화를 모두 이용하여 나노복합코팅층을 구현할 수 있다. 선형 이온 건과 스퍼터 장치는 다수 설치될 수 있으며, 본 발명에서는 선형이온건과 스퍼터 장치가 서로 소정간격을 두고 쌍을 이루듯 배치되고, 두쌍의 장치가 간격을 두고 배치된다.

도 3은 본 발명의 코팅재가 갖추어야 하는 물성을 도시한 표이다.

전기자동차 구동용 베어링의 코팅재에 요구되는 물성은 두께 1.5~2.5um, 경도 15~20GPa, 압흔 HF1~HF2, 0.35이하의 마찰계수, 10E⁶~10E⁸Ω의 조건저항이다. 이러한 물성을 갖춘 코팅재로서 본 발명은 카본계 코팅을 선택하였으며, 카본계 코팅층의 접합력 향상과 저마찰성 및 경도 등을 고려하여 Zr과 Si 버퍼층을 구성하여, 전체 코팅층을 상기 조건의 두께로 제작하였다.

베어링에 직접 코팅하기 전에 베이링과 같은 소재로 된 모재 기판을 이용하여 설계된 코팅재를 제작하고 물성을 분석하여 조건에 적합한지 검토하였다.

도 4는 코팅재의 두께를 결정하기 위한 시험 과정과 그에 따른 두께 균일도 측정 결과를 보여준다. 코팅 실시 시간을 제어하여 코팅재 두께를 최적화하고, 챔버 내에서 높이에 따른 코팅재의 형성 두께 균일도를 측정한 결과 공차가 ±8.007%로 균일한 두께의 코팅층이 형성될 수 있음을 확인하였다.

코팅층의 형성은 상기 하이브리드 플라즈마 코팅 시스템을 이용하고, 진공챔버의 펌핑으로 고진공화하고, 모재를 플라즈마 클리닝하고, 버퍼층을 제작하고, 카본계 코팅층을 제작하였다. 펌핑을 통해 이루어지는 고진공 환경은 고순도 박막 증착을 위한 필수적인 조건이며, 플라즈마 클리닝은 코팅 소재 (자동차 부품) 표면의 열에너지를 활성화 하여 높은 품질의 코팅 증착을 위한 것이다.

초기 진공도는 10^-5Torr~10^-4Torr로 하고(본 실시예의 경우, 6×10^-5Torr), 불활성 가스(Ar 등)를 이온 건을 통해 주입하고 플라즈마를 방전시켜 모재를 클리닝한다. 플라즈마 클리닝으로 인해 모재 손상이 일어나지 않도록 공정 조건을 탐색하였으며, 인가전압 1450~1750V, 인가전류 0.5~0.6A로 하고 클리닝 시간은 대략 30분~1시간 정도 실시한다.

버퍼층 형성을 위해 스퍼터 장치(제1 스퍼터 장치라 한다)에 설치된 Zr 타겟을 스퍼터링 하여 5~10분간 Zr 코팅층을 대략 0.1~0.2um로 형성하여 제1 버퍼층을 형성한다. 스퍼터링을 실시하기 위해 인가된 전압은 350~410V, 전류는 10~15A로 한다. 이어서 제1 스퍼터 장치를 가동함과 동시에 두 개의 선형이온건(제1 선형이온건과 제2 선형이온건으로 부른다)에 질소와 산소를 공급하여 가동함으로써 8 내지 12 분간 Zr계 제2 버퍼층을 0.2~0.4um 형성한다. 이때, 제1 스퍼터 장치에 전압 380~400V을 인가하고 전류 10~15A가 흐르게 하고, 제1 및 제2 선형이온건 모두 800V~1200V를 인가하여 0.3A~0.5A 전류가 흐르게 한다. 가스 유량은 100~200sccm으로 한다.

다음, 또 다른 스퍼터 장치(제2 스퍼터 장치라 한다)에 설치된 Si 타겟을 스퍼터링 하면서(인가전압 380-420V, 전류 12~18A), 동시에 선형이온건들은 질소와 산소를 공급하여 가동하여 12 내지 17분간 Si계 제3 버퍼층을 형성한다. 상기에서 가스 유량과 인가 파워를 조절하여 버퍼층의 물성을 최적화하며, 선형이온건의 인가전압은 900V~1300V, 전류는 0.3A~0.5A이고, 가스 유량은 100~200sccm으로 하였다. 이와 같이 하여 모재 위에 Zr계 및 Si계 버퍼층이 형성된다.

다음, 두개의 선형이온건에 탄화수소와 질소를 공급하고(인가전압 1550V~1850V, 전류 0.5A~0.8A), 제1 스퍼터장치를 가동하여(인가전압 380-410V, 전류 15-20A) Zr이 미량 포함된 카본계 코팅층을 탑층으로 하여 60 내지 90분간 공정을 실시하여 0.9~1.9um 형성하여, 전체 코팅층이 1.5~2.5um의 두께가 되도록 한다. 상기에서 가스 유량은 100~200sccm으로 할 수 있고, 제1 선형이온건에 탄화수소를, 제2 선형이온건에 질소를 각각 공급하거나, 두 개의 선형이온건 모두에 질소와 탄화수소를 함께 공급할 수 있다. 진공 챔버 내 운전압력은 10 ^-4 ~10 ^-3 Torr로 유지된다.

상기에서 클리닝 공정에서부터 버퍼층 형성 공정 및 카본계 코팅 공정에 이르기까지 모재가 고정되는 지그에 100V ~ 120V, 100~150kHz/2.6us(바람직하게는 120kHZ / 2.6us)바이어스 전압을 인가한다.

상기와 같은 공정 조건은 코팅재의 경도 조건 확보를 위해서 스퍼터링 장치및 이온 건에 인가되는 전압 조건 및 가스 흐름 조건을 변경하면서 찾아낸 것이다.

한편, 본 실시예의 코팅 공정 실시를 위해 별도의 히팅을 할 필요가 없고 상온에서 공정이 진행된다. 그에 따라 고온공정에서 코팅 완료 후 80℃ 이하(실온~80℃ 정도)로 냉각한 후 챔버를 개방하던 것과 달리, 공정 완료 후 즉시 챔버를 개방할 수 있다.

이와 같이 제작된 코팅재에 대해, 요구하는 물성을 만족시키는지 알아보았다. 즉, 도 3에 제시된 물성(두께 1.5~2.5um, 경도 15~20GPa, 압흔 HF1~HF2, 0.35이하의 마찰계수, 10E⁶~10E⁸Ω의 조건저항)의 만족 여부를 시험하였다.

도 5는 본 발명에 따른 버퍼층을 포함한 코팅재의 압흔 테스트 결과를 보여주는 사진이다. 버퍼층 형성 전 HF4에서 버퍼층 형성 후 HF1의 압흔 결과를 보여, 요구하는 접합력을 만족함을 알 수 있다.

도 6은 본 발명의 코팅재가 경도 조건을 갖추기 위해 카본계 코팅층을 형성하는 공정 조건을 보여주는 표이다. 이는 상술한 바와 같다. 탑층인 카본계 코팅층에 의한 경도는 나노인텐더(~10mN)에 의해 측정되었고, 15~20GPa(HIT: 15257.05 N/mm²~20051.99N/mm²)를 보여 요구조건을 만족시켰다.

도 7은 본 발명의 코팅재에 대한 마찰계수 측정결과를 보여준다.

본 발명의 카본계 코팅재는 0.17~0.25의 마찰계수를 나타내어 저 마찰 특성을 만족시켰다.

도 8은 본 발명의 코팅재에 대한 저항측정 시험에 대한 사진이다.

본 발명의 코팅재는 2.13×10⁶~4.10×10⁷Ω을 나타내어 요구조건을 만족시켰다. 즉, 100V 조건저항 값이 3.63×10⁷Ω으로서 고절연성 및 대전방지 기능이 동시 구현된다.

도 9는 본 발명의 코팅재를 베어링에 적용한 결과를 요약하여 보여준다.

코팅재에서 버퍼층은 0.53um, 카본계 탑층은 1.59um으로 형성되었고, 상술한 샘플에 대한 시험 결과 거의 그대로의 특성을 나타냄을 확인할 수 있다.

도 10은 본 발명의 베어링 코팅 공정의 흐름도와 공정 조건을 정리하여 보여준다.

상기와 같이 하여 전기차 구동 부품인 베어링에 대해 경도 15~20GPa, 압흔 HF1~HF2, 0.35이하의 마찰계수, 10E⁶~10E⁸Ω의 조건저항을 만족하는 코팅재를 제공하여 전식 현상에 대한 내식성, 내마모성, 저 마찰, 고 절연 특성을 나타내는 고기능성 코팅재를 제공할 수 있다.

상기의 코팅재는 베어링을 비롯한 다른 전기차 구동부재 및 자동자 구동부재에도 적용될 수 있다.

상술된 사항에서 별도의 정의가 없는 경우, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 단수형은 문맥에 의해 복수형을 포함할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 제작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims

전기차 구동 부재를 포함한 모재 표면 상에 Zr계 버퍼층과 Si계 버퍼층; 및
상기 버퍼층 위에 카본계 탑층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재.
제1항에 있어서, 버퍼층과 카본계 탑층을 합한 코팅재의 두께는 1.5~2.5um이고, 상기 카본계 탑층의 두께는 0.9~1.9um인 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재.
제1항에 있어서, 전식 방지용 나노복합 코팅재는 10⁶~10⁸Ω의 저항특성과 15~20GPa 경도 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재.
제1항에 있어서, 전식 방지용 나노복합 코팅재는 0.17~0.25의 마찰계수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재.
제1항에 있어서, Zr계 버퍼층은 Zr 타겟을 스퍼터링하여 형성된 제1 버퍼층과 Zr 타겟의 스퍼터링과 동시에 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 형성된 제2 버퍼층을 포함하고, Si계 버퍼층은 Si 타겟의 스퍼터링과 동시에 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 형성된 제3 버퍼층인 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재.
제1항에 있어서, 카본계 코팅층은 선형이온 건에 탄화수소와 질소를 공급하고, 동시에 스퍼터 장치를 가동하여 Zr을 스퍼터링 하여 형성된 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재.
전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법으로서,
진공챔버에 모재를 넣어 배치하고,
진공챔버를 진공화하고,
모재를 플라즈마 클리닝하고,
Zr계 코팅층과 Si 코팅층을 포함한 버퍼층을 제작하고,
카본계 코팅층을 제작하며,
상기 카본계 코팅층은 선형이온 건에 탄화수소와 질소를 공급하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.
제7항에 있어서, 버퍼층 형성을 위해 제1 스퍼터 장치에 설치된 Zr 타겟을 스퍼터링 하여 제1 버퍼층을 형성하고, 이어서 제1 스퍼터 장치를 가동함과 동시에 제1 선형이온 건과 제2 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 가동하여 Zr계 제2 버퍼층을 형성한 후,
제2 스퍼터 장치에 설치된 Si 타겟을 스퍼터링 하면서, 동시에 제1 선형이온 건과 제2 선형이온 건에 질소와 산소를 공급하여 가동하여 Si계 제3 버퍼층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.
제7항에 있어서, 제1 선형이온건과 제2 선형이온건에 탄화수소와 질소를 공급하고, 각각의 선형이온건에 대해 전압 1550V~1850V를 인가하고, 제1 스퍼터장치에 인가전압 380-410V을 인가하고 가동하여, Zr이 포함된 카본계 코팅층을 탑층으로 형성하여, 버퍼층과 카본계 코팅층을 합한 전체 코팅층이 1.5~2.5um의 두께가 되도록 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.
제8항에 있어서, 제1 버퍼층을 형성하기 위해 제1 스퍼터 장치에 전압 350~410V을 인가하고,
제2버퍼층을 형성하기 위해 제1 스퍼터 장치에 전압 380~400V를 인가하고 제1 선형이온건 및 제2 선형이온건에 전압 800V~1200V를 인가하고,
제3버퍼층을 형성하기 위해 제2 스퍼터 장치에 전압 380~420V를 인가하고,
제1 선형이온건 및 제2 선형이온건에 전압 900V~1300V를 인가하는 것을 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 가스 유량은 100~200sccm로 하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.
제11항에 있어서, 제1 버퍼층 형성은 5~10분간 실시하고,
제2 버퍼층 형성은 8~12분간 실시하고,
제3 버퍼층 형성은 12~17분간 실시하고,
카본계 코팅층의 형성은 60~90분간 실시하는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.
제7항에 있어서, 코팅 공정은 상온에서 실시되는 것을 특징으로 하는 전식 방지용 나노복합 코팅재 제조방법.