KR20030042104A - 초고경도 텅스텐탄화물-크롬질화물 초격자 복합재료코팅막과 그 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

초고경도 텅스텐탄화물-크롬질화물 초격자 복합재료코팅막과 그 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음극 아크 증착기로 합성된 CrN과 WC 등의 고경도 화합물들을 수 ㎚ 두께의 적층구조(이하 '초격자 구조'라 함)로 합성되어 이루어진 초고경도 WC-CrN 초격자 박막으로서, 코팅처리가 이루어지는 진공함(21)과, 상기 진공함(21)의 압력을 1 ×10-5Torr 이하로 낮출 수 있는 진공펌프(22)와, 상기 진공함(21)에 장착되고 아크가 발생되어 초격자 구성물질인 WC과 Cr이 증발되는 적어도 두개 이상의 음극 아크원(23, 24)과, 모재(25)가 각각의 음극 아크원(23, 24) 전방을 교대로 지나도록 이송시키고 직류 바이어스전압(-)을 인가할 수 있도록 진공함(21)과 절연된 회전식 지그(26)와, 화합물 합성을 위해 주입가스의 유량을 조절해주는 가스주입량 조절부(27)로 구성된 장치로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기된 바와 같이 초격자 코팅방법으로 획득된 WC-CrN 초격자 박막은 종래 CrN, WC 등의 고경도 박막에 비하여 두 배 이상의 초고경도를 나타내며, 종래 CrN 박막에 비하여 내열성이 3배 정도로 우수할 뿐만아니라, 초격자 박막 사이에 주기적으로 잔류응력 해소를 위한 Cr+WC(12)층을 부가하여 전체 박막의 잔류응력이 50% 이상 감소된다.

Description

초고경도 텅스텐탄화물-크롬질화물 초격자 복합재료 코팅막과 그 제조장치 및 제조방법{Superhard WC-CrN superlattice coating, apparatus and method for fabricating the same}
본 발명은 초고경도의 초격자 코팅막에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음극 아크 증착기로 합성된 CrN과 WC 등의 고경도 화합물들을 수 ㎚ 두께의 적층구조로 합성하여 만든 초고경도의 WC-CrN 초격자 복합재료 코팅막과 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
지금까지 TiN, TiC, Ti(C,N), (Ti,Al)N, CrN, ZrN 등의 경질 화합물 코팅막이 산업현장에 적용되어 재료의 수명 및 생산성을 향상시켜 왔으나 점차 재료의 사용조건이 복잡해지고 사용환경이 까다로워짐에 따라 기존의 코팅막재료로는 요구사항을 충족시키는데 많은 한계점을 드러내고 있는 실정이다.
따라서, 보다 높은 경도와 박막 밀도, 우수한 밀착 특성, 내열내식성을 나타내는 경질 코팅막을 합성하기 위해 적층형 복합재료 코팅막인 초격자 코팅막(Superlattice coating layer)이 활발히 연구되고 있으며, TiN-AIN, TiN-VN, TiN-NbN 등 수종의 초격자 박막이 약 50㎬의 초고경도를 나타내고 있다고 보고되어 있으나, 반도체 및 전자부품에서만 일부 사용되고 있을 뿐 산업기계분야에서는 그 응용이 전무한 실정이어서, 특히 산업기계분야에서 초고경도 및 고내열성 등의 특성을 나타내는 고성능의 보호 피막을 적용시킨 제품을 필요로 하고 있다.
이에, 본 발명의 출원 이전에 본 발명인이 출원한 특허출원번호 10-2000-03266에도 기재되어 있는바, 탄화물-질화물계 초격자 코팅막이 제 3 또는 제 4 원소를 첨가함에 따라 고경도의 특성을 나타내지만 경도면과 내열성 등에서 보다 우수한 특성을 갖는 초격자 코팅막이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고 필요 요구를 충족시키기 위하여, 본 발명에서는 CrN과 WC로 구성된 질화물-탄화물 초격자 코팅막을 합성하여 기존에 사용되고 있는 경질 코팅막의 한계를 극복하고, 내열성이 우수한 초격자 코팅막을 이용하여 무윤활, 초고속가공을 실현하여 윤활유에 의한 공해문제 해결에 기여할 수 있는 초고경도의 WC-CrN 초격자 복합재료 코팅막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1. 본 발명에 따른 WC-CrN 초격자 박막의 개념도.
도 2. 본 발명에 따른 WC-CrN 초격자 코팅장치의 개략도.
도 3. 본 발명의 제 1 실시예로서, WC-CrN 초격자 코팅막의 단면조직 사진.
도 4. 본 발명의 제 2 실시예로서, Cr+WC 응력 해소층을 가진 WC-CrN 초격자 코팅막의 단면조직 사진.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10, 25: 모재11: 초격자 내마모층
11a, 34, 46: CrN층11b, 35, 47: WC층
12, 48: 응력 해소층21: 진공함
22: 진공펌프23: WC 음극 아크원
24: Cr 음극 아크원26: 회전식 지그
27: 가스 유량 조절부100: 초격자 복합재료 코팅막
상기된 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 견지에서 본 발명에 따른 초고경도 WC-CrN 초격자 복합재료 코팅막은 모재와; 모재상에 형성되는 적어도 한층 이상 적층되는 초격자 내마모층을 포함하며, 상기 초격자 내마모층은 CrN층과 WC층이 적어도 한 번 이상 교대로 적층된 막인 것을 특징으로 하며, 상기 초격자 내마모층이 두층이상 적층되는 경우에는 상기 초격자 내마모층 사이에 응력 해소층이 Cr과 WC의 혼합층으로 각각 개재되고, 상기 초격자 내마모층과 응력 해소층의 적어도 한 번 이상 적층된 막의 전체 두께는 3 내지 5㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 견지에서, 본 발명에 따른 초고경도 WC-CrN 초격자 복합재료 코팅막을 제조하기 위한 장치는 코팅 처리가 진행되는 진공함과, 상기 진공함의 압력을 소정 압력 만큼으로 저하시키는 진공펌프와, 상기 진공함내에 장착되면서 아크(ARC) 방전이 발생될 때 WC층이 증착되도록 하는 적어도 하나 이상의 WC 음극 아크원과, 상기 WC 음극 아크원과 대치되도록 배치되면서 CrN층이 증착되도록 하는 적어도 하나 이상의 Cr 음극 아크원과, 모재가 Cr과 WC 각각의 음극 아크원의 전방을 교대로 지나도록 이송시키면서 직류 바이어스 전압을 인가할 수 있도록 진공함과 절연된 회전식 지그와, 상기 진공함내에서 화합물 합성을 위해 반응성 가스, 즉 N2, Ar 가스 유량을 조절해주는 가스 유량 조절부를 포함하며, 상기 회전식 지그의 회전 속도에 의하여 상기 CrN층과 WC층의 두께가 조절되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 회전식 지그의 회전 속도가 증가하면 CrN층과 WC층의 두께가 감소된다.
또한, 본 발명의 또 다른 견지에서, 본 발명에 따른 초고경도 WC-CrN 초격자 복합재료 코팅막을 제조하기 위한 방법은 Cr 및 WC 음극 아크원이 대향 배치된 진공함에 상기 모재를 장입한 후, 상기 각 아크원 사이에 배치된 회전식 지그에 상기 모재를 고정하는 단계와; 상기 각 아크원에 직류 바이어스 전압을 인가하는 단계; 및 상기 회전식 지그를 회전시켜 상기 모재가 직류 바이어스 전압이 인가된 각 아크원에 교대로 근접되도록 하여, 상기 모재상에 CrN층과 WC층을 순차적으로 적층하여 초격자 내마모층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 초격자 내마모층을 형성하는 단계는 적어도 한 번 이상 반복 실시되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 적어도 두층 이상의 초격자 내마모층 사이에 응력 해소층을 개재하는 단계를 추가로 포함하게 되는데, 이때 상기 초격자 내마모층을 PVD(physical vapor deposition) 방법, 더욱 바람직하게는 음극 아크 이온플레이팅법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, 전자빔 증착법 및 저항 가열 증착법으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나로 형성될 수 있다.
또한, 상기 초격자 내마모층은 CVD(chemical vapor deposition) 방법, 더욱 바람직하게는 고온 CVD, 플라즈마 CVD 및 MOCVD(metal organic chemical deposition)로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 방법으로 형성될 수 있으며, 상기 초격자 내마모층의 두께는 상기 회전식 지그의 회전 속도가 증가할수록 감소하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에서는 증착방법으로 기존에 널리 사용되고 있는 음극 아크 이온플레이팅법을 채택하고 있는데, 상기 음극 아크 이온플레이팅법의 간략한 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 코팅하고자 하는 물질로 만들어진 전도성 음극에 저전압 고전류의 직류 전원을 인가한 후 접지된 촉발 전극으로 음극 아크를 발생시킨 후 자기장으로 아크를 음극표면에 구속 및 유지시켜 아크의 고열로 금속의 증기를 만들어 내는 방법이며, 상기 음극에서 발생한 높은 열과 전자방출로 음극의 전방에는 플라즈마가 발생되고 플라즈마를 통과하여 전하를 띤 입자에 의해 모재의 표면가열과 세정 및 코팅막을 합성하는 물리기상증착(physical vapor deposition ; PVD)의 한 방법이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 자세히 설명하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 초고경도 초격자 복합재료 코팅막의 단면도를 나타낸다.
본 발명의 초격자 복합재료 코팅막(100)은 고속도공구강이나 초경합금 재질의 모재(10) 상부에 형성되며, 초격자 복합재료 코팅막(100)은 초고경도를 갖는 초격자 내마모층(11)이 단일 또는 다수번 적층되는 구조로 형성된다.
이때, 초격자 내마모층(11)이 적층 구조로 형성되는 경우에는 초격자 내마모층(11) 사이에 응력을 해소하면서 밀착력을 개선하기 위하여 응력 해소층(12)이 개재된다.
여기서, 초고경도를 갖는 초격자 내마모층(11)은 CrN층(11a)과 WC층(11b)을 적어도 한 번 이상 적층시킨 적층막으로 구성되며, 본 실시예에서는 하나의 초격자 내마모층(11) 당 예를 들어 두 번을 교대로 적층하였다.
아울러, CrN층(11a)과 WC층(11b)은 각각 수 ㎚의 두께를 갖도록 형성됨이 바람직하다.
또한, 응력 해소층(12)은 초격자 내마모층(11)간의 응력을 완충시키기 위하여 내마모층(11)을 구성하는 물질들인 Cr과 WC의 혼합물로 형성되어, 초격자 내마모층(11) 사이의 응력을 최소화하면서 밀착 특성을 개선시킨다. 이와 같이 초격자 내마모층(11)과 응력 해소층(12)으로 이루어지는 초격자 복합재료 코팅막(100)의총 두께는 약 3 내지 5㎛ 정도가 되도록 함이 바람직하다.
이와 같이, 초격자 복합재료 코팅막(100)을 CrN층(11a)과 WC층(11b)이 다수번 적층된 초격자 내마모층(11)을 포함하도록 형성하면, CrN층(11a)과 WC층(11b)이 초격자로 합성되어, 단층 코팅막으로 얻을 수 없는 새로운 초고경도 복합재료 코팅막이 된다.
또한, 상기 초격자 복합재료 코팅막(100)은 다음의 초격자 코팅장치내에서 형성된다.
도 2는 본 발명에 따른 초고경도 초격자 복합재료 코팅장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 초격자 코팅장치는 진공함(21)과, 진공펌프(22)와, WC 음극 아크원(23)과, Cr 음극 아크원(24)과, 지그(26)와, 가스 유량 조절부(27)로 이루어진다.
상기 진공펌프(22)는 상기 진공함(21)의 내부압력을 1 ×10-5Torr이하로 낮출 수 있도록 구성된다.
상기 WC 음극 아크원(23)과 Cr 음극 아크원(24)은 아크가 발생되도록 하여 WC와 Cr을 모재(25)에 증착시키기 위한 것으로서 WC 음극 아크원(23)과 Cr 음극 아크원(24)이 마주보도록 배치되며, 상기 WC 음극 아크원(23)과 상기 Cr 음극 아크원(24)이 1개 이상 설치된다.
상기 지그(26)는 회전식 지그로서, 회전되면서 상기 모재(25)를 Cr과 WC 각각의 음극 아크원(23, 24) 전방에 교대로 지나도록 하며, 직류 바이어스전압(-)을 인가할 수 있도록 상기 진공함(21)과 절연되어 있다.
상기된 코팅장치내에서 초격자 복합재료 코팅막(100)은 다음과 같은 방법으로 형성된다.
먼저, 모재(25)를 초격자 코팅장치의 진공함(21)내에 장입하여, 회전식 지그(26)에 고정한 후, 이어서 각 아크원(23, 24)에 직류 바이어스 전압을 인가한 상태에서 회전식 지그(26)를 소정 속도로 회전시키면, 모재(25)상에 CrN층(11a, 도 1 참조)과 WC층(11b, 도 1 참조)이 적어도 한 번 이상 교대로 적층되어 초고경도 초격자 내마모층(11)이 형성된다.
이때, CrN층(11a)과 WC층(11b) 각각은 코팅장치의 진공함(21)내에서 예를 들어, 물리적 증착방법중 하나인 음극 아크 이온플레이팅법으로 형성될 수 있다.
또한, CrN층(11a)과 WC층(11b)은 상기한 물리적 증착방법의 이온플레이팅법 외에도 물리적 증착방법의 다른 방법들인 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 저항 가열 증착법등에 의하여 형성될 수 있으며, 아울러 CrN층(11a)과 WC층(11b)은 상술한 물리적 증착 방식 외에도 고온 CVD(chemical vapor deposition), 플라즈마 CVD, MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)등과 같은 CVD 방법으로도 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 단일의 초격자 내마모층(11)으로 된 초격자 복합재료 코팅막(100)을 형성하거나, 또는 초격자 내마모층(11) 상부에 응력 해소층(12)을 형성하고, 응력 해소층(12)의 상부에 초고경도 초격자 내마모층(11)을 적층하는 방법을 적어도 한 번 이상 반복 실시하여 다층으로 된 초격자 복합재료 코팅막(100)을 형성한다.
이때, 회전식 지그(26)는 모재(25)가 Cr과 WC 각각의 음극 아크원(23, 24) 전방을 교대로 지나도록 이송시키는 역할을 하므로, 회전식 지그(26)의 회전 속도에 의하여 CrN층(11a), WC층(11b)의 두께가 조절된다.
이하, 본 발명에 따른 초고경도 초격자 복합재료 코팅막을 형성하는 두 가지 실시예를 아래에서 설명한다.
(실시예 1)
도 3은 본 발명의 실험 1에 따라 형성된 본 발명의 초격자 코팅막의 단면 조직을 나타낸 것으로서, 음극아크 이온플레이팅법을 이용하여 합성된 초고경도의 WC-CrN 초격자 코팅막의 투과전자현미경 사진이다.
먼저, 상기 WC-CrN 초격자 코팅막을 합성하기 위하여 코팅장비내의 공정 조건은 다음과 같이 설정한 다음에, 초격자 코팅막을 증착한다.
공정 압력 : 1 ×10-2내지 2 ×10-2Torr
가스 유량 : Ar - 40 sccm
N2- 180 sccm
아크 음극 :
음극1 - 순수 Cr (단, 상기 금속은 99.9% 이상의 순도를 갖는다.)
음극2 - WC+Co 합금 (Co 8%)
전류 밀도 : 200 W/㎠
모재 온도 : 약 300℃
지그 회전 속도 : 4, 8, 12 rpm
모재 바이어스 : 직류 -200V
상기와 같은 공정조건으로 합성된 WC-CrN 초격자 코팅내의 CrN층(34)과 WC층(35)의 반복주기는 지그 회전속도 4, 8, 12rpm에 대하여 각각 7, 5, 3㎚로 측정되는 바, 상기 지그(26)의 회전 속도에 의하여, CrN층(34)과 WC층(35)의 두께를 ㎚ 단위의 초격자 두께로 정밀하게 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 모재(33)상에 밝은 부분인 CrN층(34)과 어두운 부분인 WC층(35)이 관찰되며, 이들은 약 3㎚의 반복주기로 증착된 초격자 구조이다.
상기와 같은 공정조건 하에서 합성된 WC-CrN 초격자 코팅막의 경도는 초격자를 이루지 않은 CrN(경도 20㎬)과 WC(경도 20㎬)보다 약 2배 정도가 향상된 약 40㎬로 측정된다.
(실시예 2)
도 4는 본 발명의 실험 2에 따라 형성된 본 발명의 초격자 코팅막의 단면 조직을 나타낸 것으로서, 초고경도의 WC-CrN 초격자 코팅의 잔류응력을 해소하고자내부에 Cr+WC의 응력 해소층(48)을 내재하여 합성한 WC-CrN 초격자 코팅막의 투과전자현미경 사진이다.
또한, 다음의 실험 2는 응력 해소층(48)을 개재하였을 때, 초격자 코팅막의 밀착 특성 및 잔류 응력 정도를 살펴보기 위한 실험으로서, 실험 조건은 다음과 같다.
공정 압력 : 1 ×10-2내지 2 ×10-2Torr
가스 유량 : Ar - 40 sccm
N2- 180 sccm
아크 음극 :
음극1 - 순수 Cr (단, 상기 금속은 99.9% 이상의 순도를 갖는다.)
음극2 - WC+Co 합금 (Co 8%)
초고경도 WC-CrN 층 증착시간 : 2분 20초
응력해소 Cr+WC 층 증착시간 : 40초
전류 밀도 : 200 W/㎠
모재 온도 : 약 300℃
지그 회전 속도 : 4 rpm
모재 바이어스 : 직류 -200V
첨부된 도면 도 4에 의하면, 밝은 부분은 CrN층(46)이고, 어두운 부분은 WC층(47)이며, CrN층(46)과 WC층(47)은 7㎚ 반복주기로 형성되며, 아울러 밝은 부분과 어두운 부분 사이에는 Cr과 WC 물질의 혼합물질로 된 Cr+WC의 응력 해소층(48)이 관찰된다.
이때, 상기 응력 해소층(48)을 개재하지 않고 , CrN층(46)과 WC층(47)만이 적층되었을 때의 잔류응력은 8㎬이었지만, 응력 해소층(48)을 개재한 후 잔류응력은 2㎬로 측정되었다.
이와같이, 상기 응력 해소층(48)을 개재함에 따라, 초격자 코팅막의 잔류응력이 50% 이상 감소되었으며, 모재와의 초격자 코팅막 사이의 밀착력까지 향상시킨다.
본 발명에 따른 질화물-탄화물 초격자 코팅막은 기존에 사용되고 있는 경질 박막의 한계를 극복하여 초고경도의 특성을 나타낼 뿐만아니라, 초고속·무윤활 가공을 실현하여 윤활유에 의한 공해문제를 해결하는데에도 효과가 있다.
본 발명에 따른 음극아크 이온플레이팅 장치는 지그(26)의 회전속도에 따라 ㎚ 단위의 초정밀 초격자 두께로 제어가 가능하고, Cr+WC 응력 해소층(12)을 도입하여 코팅막의 잔류응력을 50% 이상 감소시켜 모재(10)와 코팅막 사이의 밀착력을 향상시킬 수 있으며, 초격자를 이루지 않는 CrN(경도 20GPa)과 WC(경고 20GPa)보다 약 두 배 정도의 초고경도로 향상시키고 기존 CrN 코팅막에 비하여 내열성에 있어서도 3배 이상으로 향상시키는데 효과가 있다.
뿐만아니라, 상기 코팅막은 고내열내식성과, 초내마모성, 초고경도의 특성을 향상시키는데 효과가 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 초고경도 초격자 복합재료 코팅막은 높은 경도 특성을 확보하면서, 밀착특성이 우수하고, 두께가 용이하게 조절가능하므로, 정밀한 두께를 요하는 산업분야에 적용가능하다.
기타, 본 발명은 상기한 실시예에 국한되지 않고, 다양하게 변경실시될 수 있다.

Claims (15)

  1. 모재(10)와;
    상기 모재(10)상에 형성되는 적어도 한층 이상 적층되는 초격자 내마모층(11)을 포함하며, 상기 초격자 내마모층(11)은 CrN층(11a)과 WC층(11b)이 적어도 한 번이상 교대로 적층된 막인 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)이 두층이상 적층되는 경우, 상기 초격자 내마모층(11) 사이에 응력 해소층(12)이 각각 개재되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 응력 해소층(12)은 Cr과 WC의 혼합층인 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)과 응력 해소층(12)의 적어도 한 번 이상 적층된 막의 전체 두께는 3 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막.
  5. CrN층(11a)과 WC층(11b)의 적층막으로 된 초격자 내마모층(11)을 포함하는 초격자 코팅막을 제조하기 위한 장치로서, 모재(25) 상에 코팅 처리가 진행되는 진공함(21)과,
    상기 진공함(21)의 압력을 소정 압력 만큼으로 저하시키는 진공펌프(22)와,
    상기 진공함(21)내에 장착되면서 아크(ARC) 방전이 발생될 때 WC막이 증착되도록 하는 적어도 하나 이상의 WC 음극 아크원(23)과,
    WC 음극 아크원(23)과 대치되도록 배치되면서 CrN층이 증착되도록 하는 적어도 하나 이상의 Cr 음극 아크원(24)과,
    상기 모재(25)가 Cr과 WC 각각의 음극 아크원(23, 24)의 전방을 교대로 지나도록 이송시키면서 직류 바이어스 전압을 인가할 수 있도록 진공함(21)과 절연된 회전식 지그(26)와,
    상기 진공함(21)내에서 화합물 합성을 위해 비활성 가스 즉, N2, Ar 가스 유량을 조절해주는 가스 유량 조절부(27)를 포함하며,
    상기 회전식 지그(26)의 회전 속도에 의하여 상기 CrN층(11a)과 WC층(11b)의 두께가 조절되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 진공펌프(22)는 진공함(21)의 압력을 약 10-5Torr 이하로 떨어뜨리는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 회전식 지그(26)의 회전 속도가 증가할수록 CrN층(11a)과 WC층(11b)의 두께가 감소되는 것을 특징으로 하는 초격자 코팅막 복합재료 제조장치.
  8. 모재(25)에 초격자 코팅막을 제조하는 방법으로서,
    Cr 및 WC 음극 아크원(23, 24)이 대향 배치된 진공함(21)에 상기 모재(25)를 장입한 후, 상기 각 아크원(23, 24) 사이에 배치된 회전식 지그(26)에 상기 모재(25)를 고정하는 단계;
    상기 각 아크원(23, 24)에 직류 바이어스 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 회전식 지그(26)를 회전시켜 상기 모재(25)가 직류 바이어스 전압이 인가된 각 아크원(23, 24)에 교대로 근접되도록 하여, 상기 모재(25)상에 CrN층(11a)과 WC층(11b)을 순차적으로 적층하여 초격자 내마모층(11)을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 초격자 내마모층(11)을 형성하는 단계는 적어도 한 번 이상 반복 실시하는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 2층 이상의 초격자 내마모층(11) 사이에 응력 해소층(12)을 개재하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 응력 해소층(12)은 Cr과 WC의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)은 PVD(physical vapor deposition) 방식에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)을 형성하는 PVD 방법을 음극 아크 이온 플레이팅법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, 전자빔 증착법및 저항 가열 증착법으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)은 CVD(chemical vapor deposition) 방식에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)을 형성하는 CVD 방법은 고온 CVD, 플라즈마 CVD 및 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 초격자 내마모층(11)의 두께는 상기 회전식 지그(26)의 회전 속도가 증가할수록 감소되는 것을 특징으로 하는 초격자 복합재료 코팅막 제조방법.
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