KR20090093482A - Ceramic layer coating method on the metallic substrates surface using ion beam mixing - Google Patents

Ceramic layer coating method on the metallic substrates surface using ion beam mixing

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Abstract

A method of coating a ceramic layer on a metallic material surface using the ion beam mixing is provided to improve the corrosion resistance and the thermal stress by forming a new mesopause at a boundary face between the ceramic coated layer and the metallic material. A method of coating a ceramic layer on a metallic material surface using the ion beam mixing comprises followings. The electronic beam is irradiated and the ceramic coating material is vaporized with melting. The molted and vaporized ceramic coating material is coated on the metallic material. The ion beam is irradiated in interface between the coated ceramic coating layer and the metallic material to mix the mesopause. The metallic material and the ceramic coating layer in which interface is mixed are heat-treated and to form the new mesophase. Coating of the ceramic coating material on the metallic material is performed with the physical vapor deposition. The physical vapor deposition comprises the sputtering method or the electron-beam evaporation The metal material with a superior metallic material is the mechanical property in the 300~900°C. The ceramic coating layer thickness coated on the metallic material is 100~200Å.

Description

이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법{Ceramic layer coating method on the metallic substrates surface using ion beam mixing}Ceramic layer coating method on the metallic substrates surface using ion beam mixing}

본 발명은 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of coating a ceramic layer on the surface of a metal base material using ion beam mixing.

이산화탄소의 방출로 인한 온실효과로 지구의 온난화가 가속되어 심각한 자연재해를 야기시키는 등 인류의 존속은 이로 인해 위협받고 있다. 따라서 대체 에너지를 찾으려는 인류의 탐구는 환경에 전혀 해를 미치지 않는 수소에너지로 관심을 돌리고 있고, 이를 위한 연구개발은 가장 경제적으로 수소를 생산하는 기술개발에 초점을 맞추고 있다. The survival of mankind is threatened by the global warming caused by the release of carbon dioxide, which causes severe natural disasters. Therefore, humans' search for alternative energy is turning to hydrogen energy that does not harm the environment at all, and research and development for this focuses on the development of technologies that produce hydrogen most economically.

종래 가장 효율성이 높은 방식으로, 열화학적으로 수소를 생산하는 요오드-황(iodine-sulfur) 사이클이라는 공정이 고려되었는데, 이는 고온 가스 냉각로를 이용하여 황산을 열분해하여 수소를 생산하는 기술에 필요한 공정열교환기는 950 ℃ 이상 온도의 열과 황산을 열분해할 때 발생하는 이산화황(SO2) 및 삼산화황(SO3)으로 인해 부식저항성이 매우 커야 하므로 고온에서 열적 성질이 우수한 금속모재에 세라믹 코팅을 수행하는 방식을 제안하고 있다.In the most efficient manner, a process called the iodine-sulfur cycle, which produces hydrogen chemically in a thermochemical manner, has been considered, which is required for the technique of producing hydrogen by pyrolyzing sulfuric acid using a hot gas cooling furnace. Since the heat exchanger must have a very high corrosion resistance due to sulfur dioxide (SO 2 ) and sulfur trioxide (SO 3 ) generated when pyrolysis of sulfuric acid and heat above 950 ℃, a method of applying ceramic coating on a metallic substrate having excellent thermal properties at high temperatures is required. I'm proposing.

일반적으로 세라믹과 금속은 서로 열팽창, 탄성률 등이 크게 달라 고온에서의 접착성이 좋지 않기 때문에, 이를 해결하기 위해 세라믹 박막을 금속모재에 코팅한 후 이온빔을 조사하여 상기 세라믹 박막과 금속모재를 혼합하는 방식인 이온빔 믹싱(Ion Beam Mixing) 방법을 적용함으로써 고온에서도 강한 접착성이 유지되고 부식 저항성이 향상되도록 하였다. In general, since ceramics and metals are greatly different from each other in thermal expansion, elastic modulus, and the like, adhesiveness at high temperature is not good. By applying the ion beam mixing method, which is a method, strong adhesion is maintained even at high temperatures and corrosion resistance is improved.

그러나 이러한 방법은 고온으로 가열하는 과정에서 가열속도가 분당 10 ℃ 이상이고 세라믹 박막의 열팽창계수가 금속모재에 비해 1/3 이하인 경우, 금속모재에 코팅된 세라믹 박막이 벗겨지는 문제가 있다. 이는 이온빔 믹싱이 세라믹 박막과 금속모재간의 접착성을 향상시키긴 하나, 세라믹 박막과 금속모재 간의 계면 반응이 발생하기 전에 열응력을 극복하지 못한 결과 세라믹 박막이 박리되기 때문으로 분석된다.However, this method has a problem in that the ceramic thin film coated on the metal base material is peeled off when the heating rate is 10 ° C. or more and the thermal expansion coefficient of the ceramic thin film is 1/3 or less than that of the metal base material. This is because the ion beam mixing improves the adhesion between the ceramic thin film and the metal base material, but the ceramic thin film is peeled off as a result of not overcoming the thermal stress before the interfacial reaction between the ceramic thin film and the metal base material occurs.

대한민국 등록특허 제10-0549997호에서는 모재 표면 위에 비정질 합금 분말 및 용제를 도포하고 압력을 가한 후, 고에너지 가속전자빔을 조사하는 코팅방법을 이용하여, 물리적 증착법 및 열화학적 표면처리법으로 코팅을 할 경우 계면분리가 일어나는 등의 불안정한 단점을 극복하고자 하였다. In the Republic of Korea Patent No. 10-0549997, after coating and applying an amorphous alloy powder and a solvent on the surface of the base material, using a coating method of irradiating a high energy accelerated electron beam, when coating by physical vapor deposition method and thermochemical surface treatment method In order to overcome the unstable disadvantages such as interfacial separation occurs.

대한민국 공개특허 제12003-0050637호에서는 모재 표면 위에 바나듐 카바이드의 세라믹 분말 및 칼슘플로라이드 용제를 도포하고 압력을 가한 후, 고에너지 가속전자빔을 조사하는 코팅방법이 기재되어 있으며, 물리적 증착법 및 열화학적 표면처리법으로 코팅을 할 경우 계면분리가 일어나는 등의 불안정한 단점을 극복하고자 하였다.Korean Unexamined Patent Publication No. 12003-0050637 describes a coating method for irradiating a high energy accelerated electron beam after applying and applying a ceramic powder of vanadium carbide and a calcium fluoride solvent on a substrate surface and applying pressure thereto, and a physical vapor deposition method and a thermochemical surface. When coating by the treatment method was to overcome the unstable disadvantages such as interfacial separation occurs.

국제 공개특허 WO 89/10426에서는 저탄소강판 또는 스테인레스강판의 표면에 금속 또는 반금속 저면피막을 형성한 후, 세라믹 피막을 코팅하고 500~1200 ℃의 산화 분위기에서 어닐링(annealing)하는 코팅방법이 기재되어 있으며, 저탄소강판 또는 스테인레스강판과 세라믹 코팅층 간의 밀착성, 평활성 및 내식성을 향상시키고자 하였다. International Publication No. WO 89/10426 describes a coating method of forming a metal or semimetal bottom film on the surface of a low carbon steel sheet or a stainless steel sheet, then coating a ceramic film and annealing in an oxidizing atmosphere at 500 to 1200 ° C. The low carbon steel or stainless steel sheet and the ceramic coating layer to improve the adhesion, smoothness and corrosion resistance.

일본 공개특허 제1995-258816호에서는 열응력 발생의 원인이 되는 선팽창 계수, 신장 탄성률 등의 재료 물성 제어 기능을 갖는 재료 또는 내산화성 등의 표면 기능을 갖는 재료를 함유시키는 코팅방법을 기재하고 있으며, 상기 방법에 의하여 금속모재의 세라믹 코팅구조의 열응력 완화 및 내산화성 향상을 유도하여 내구성을 향상시키고자 하였다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 195-258816 discloses a coating method containing a material having a material property control function such as a coefficient of linear expansion and an elongation modulus which causes thermal stress, or a material having a surface function such as oxidation resistance, By the above method, the thermal stress relaxation and oxidation resistance of the ceramic coating structure of the metal base material were induced to improve durability.

그러나, 상술한 종래의 방법에 의해서도 여전히 금속모재에 세라믹 코팅층을 코팅한 후 발생되는 계면간 박리 문제를 완전히 해결하지 못하고 있으며, 종래 알려진 어느 방법에도 이온빔 믹싱을 수행함과 동시에 열처리 속도를 조절함으로써 계면반응을 유도하여 새로운 중간상을 형성하여 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 박리문제를 해결하고자 하는 내용은 기재되어 있지 않다.However, the above-described conventional methods still do not completely solve the interfacial peeling problem generated after coating the ceramic coating layer on the metal base material, and by performing the ion beam mixing and controlling the heat treatment rate at the same time in any known method, the interfacial reaction There is no description to solve the problem of peeling between the metal base material and the ceramic coating layer by forming a new intermediate phase.

이에, 본 발명자들은 코팅재료인 세라믹 박막과 금속모재간의 열팽창계수 차이에 따른 박리현상을 해결하기 위한 연구를 수행하던 중, 세라믹 박막과 금속모재가 일정 온도에서 상호 반응성이 있을 경우, 상기 코팅재료인 세라믹 박막과 금속모재간의 열팽창계수 차이가 크더라도 박리가 발생하기 전에 반응이 일어날 수 있도록 상기 세라믹 박막과 금속모재를 밀착시키고, 박리가 일어나기 전에 계면 반응이 일어나 새로운 중간상이 형성되도록 가열속도를 조절함으로써 새로운 계면 생성물의 생성에 의해 박리가 발생하지 않는다는 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다. Thus, the inventors of the present invention during the study to solve the peeling phenomenon according to the thermal expansion coefficient difference between the ceramic thin film and the metal base material coating material, when the ceramic thin film and the metal base material is mutually reactive at a certain temperature, the coating material By adjusting the heating rate so that the ceramic thin film and the metal base material are in close contact with each other so that a reaction can occur before peeling occurs even if the thermal expansion coefficient difference between the ceramic thin film and the metal base material is large. The present invention was completed by finding that no delamination occurred by the production of new interfacial products.

본 발명의 목적은 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a coating method of a ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이온빔 믹싱과 열처리 속도 조절에 의해 금속과 세라믹 코팅층 간의 경계면에 새로운 중간상을 형성함으로써 금속모재와 세라믹코팅층 간의 접착성이 강화된 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention forms a new intermediate phase on the interface between the metal and the ceramic coating layer by controlling the ion beam mixing and heat treatment rate, thereby improving the adhesion of the ceramic to the surface of the metal substrate using the ion beam mixing. Provided is a method of coating a layer.

본 발명에 의하면, 금속모재와 세라믹 코팅층 사이 경계면에 반응 생성물로서 새로운 중간상을 형성함으로써 이들 간의 접합성, 고온에서의 열응력 및 부식 저항성이 향상될 수 있으므로, 열교환기 등의 산업적 용도 특히, 수소생산을 위한 중간열교환기 및 공정열교환기의 제조에 유용하게 사용될 수 있다. According to the present invention, by forming a new intermediate phase as a reaction product at the interface between the metal base material and the ceramic coating layer, the adhesion between them, thermal stress and corrosion resistance at high temperatures can be improved, and therefore, industrial applications such as heat exchangers, in particular, hydrogen production It can be usefully used in the manufacture of intermediate heat exchanger and process heat exchanger.

도 1은 본 발명에 따른 하스텔로이 X에 SiC 박막을 코팅하고 900 ℃로 가열한 후 새로운 상이 형성되는 과정을 나타낸 도식화이고(a:SiC, b:하스텔로이 X), 1 is a schematic diagram illustrating a process of forming a new phase after coating a SiC thin film on Hastelloy X according to the present invention and heating to 900 ° C. (a: SiC, b: Hastelloy X),

도 2는 본 발명에 따른 하스텔로이 X에 SiC 박막을 코팅한 시편을 분석한 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사진이고(S1:하스텔로이 X, S2:SiC 박막), FIG. 2 is a scanning electron micrograph (S1: Hastelloy X, S2: SiC thin film) analyzing a specimen coated with a SiC thin film on Hastelloy X according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 하스텔로이 X에 SiC 박막을 코팅하고 900 ℃로 가열한 시편을 분석한 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사진이고, Figure 3 is a scanning electron microscope (Scanning electron microscopy, SEM) analysis of the specimen coated with a SiC thin film on Hastelloy X according to the present invention and heated to 900 ℃,

도 4는 본 발명에 따른 하스텔로이 X에 SiC 박막을 코팅하고 900 ℃로 가열한 시편을 X선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD)로 분석한 결과를 나타낸 그래프이고(a:SiC 111 fcc, b:SiC 200 fcc, c:하스텔로이 X 111 fcc, d:하스텔로이 X 200 fcc, e:SiC 220 fcc, f:SiC 222 fcc, g:하스텔로이 X 220 fcc, h:하스텔로이 311 fcc, i:하스텔로이 222 fcc, j:SiC 331 fcc, ?:Ni-Cr-Si 화합물로 추정되는 중간생성물), 4 is a graph showing a result of analyzing a specimen coated with a SiC thin film on Hastelloy X according to the present invention and heated at 900 ° C. using an X-ray diffraction (XRD) (a: SiC 111 fcc, b: SiC 200 fcc, c: Hastelloy X 111 fcc, d: Hastelloy X 200 fcc, e: SiC 220 fcc, f: SiC 222 fcc, g: Hastelloy X 220 fcc, h: Hastelloy 311 fcc, i Hastelloy 222 fcc, j: SiC 331 fcc,?: Intermediate product presumed to be Ni-Cr-Si compound),

도 5는 본 발명에 따른 하스텔로이 X에 SiC 박막을 코팅하고 900 ℃로 가열한 시편을 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM) 및 에너지분산형 X선 형광분석기(energy dispersive X-ray fluorescent spectroscopy, EDS)로 분석한 결과를 나타낸 사진이다. Figure 5 is a Hastelloy X coated on SiC thin film in accordance with the present invention and the specimen heated to 900 ℃ transmission electron microscopy (transmission electron microscopy, TEM) and energy dispersive X-ray fluorescent spectroscopy (energy dispersive X-ray fluorescent spectroscopy, It is a photograph showing the result analyzed by EDS).

본 발명은The present invention

전자빔을 조사하여 세라믹 코팅재를 용융 및 기화시키는 단계(단계 1); Irradiating an electron beam to melt and vaporize the ceramic coating material (step 1);

상기 단계 1에서 용융 및 기화된 세라믹 코팅재를 금속모재에 코팅하는 단계(단계 2);Coating the molten and vaporized ceramic coating material on the metal base material in step 1 (step 2);

상기 단계 2에서 코팅된 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 계면에 이온빔을 조사하여 상기 계면을 혼합시키는 단계(단계 3); 및Irradiating an ion beam to an interface between the metal base material and the ceramic coating layer coated in step 2 to mix the interface (step 3); And

상기 단계 3에서 계면이 혼합된 금속모재와 세라믹 코팅층을 열처리하여 새로운 중간상을 형성시키는 단계(4 단계)를 포함하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층을 코팅하는 방법을 제공한다.It provides a method of coating a ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing comprising the step (step 4) of forming a new intermediate phase by heat-treating the metal base material and the ceramic coating layer mixed in the interface in step 3.

이하, 본 발명을 단계별로 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail step by step.

먼저, 본 발명에 따른 상기 단계 1은 세라믹 코팅재 용기에 전자빔을 조사하여 코팅재를 용융 및 기화시키는 단계이다. First, step 1 according to the present invention is a step of melting and vaporizing the coating material by irradiating an electron beam to the ceramic coating material container.

상기 단계 1의 세라믹 코팅재는 열팽창계수가 크고 내부식성이 우수하며 일정온도에서 금속모재와 반응성이 있는 코팅재인 것이 바람직하다.The ceramic coating material of step 1 is preferably a coating material having a high coefficient of thermal expansion and excellent corrosion resistance and reactive with a metal base material at a predetermined temperature.

구체적으로는 탄화규소(SiC), 티타늄규소탄화물(Ti3SiC2), 티타늄알루미늄탄화물(Ti2AlC), 이산화규소(SiO2), 탄화티타늄(TiC), 질화티타늄(TiN), 사질화티타늄(Ti3N4), 이산화티타늄(TiO2), 알루미나(Al2O3) 등을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.Specifically, silicon carbide (SiC), titanium silicon carbide (Ti 3 SiC 2 ), titanium aluminum carbide (Ti 2 AlC), silicon dioxide (SiO 2 ), titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium tetranitride More preferably, (Ti 3 N 4 ), titanium dioxide (TiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), or the like is used.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 2는 단계 1에서 용융 및 기화된 세라믹 코팅재를 금속모재에 코팅하는 단계이다. Next, the step 2 according to the present invention is a step of coating the molten and vaporized ceramic coating material on the metal base material in step 1.

상기 코팅으로는 물리기상 증착법(Physical vapor deposition;PVD), 화학기상 증착법(Chemical vapor deposition;CVD) 등을 들 수 있다. 물리기상 증착법은 공정온도가 수백 ℃ 이하로 비교적 낮은 온도조건하에서 코팅을 수행할 수 있는 코팅방법인 반면, 화학기상 증착법은 약 1000 ℃ 전후의 높은 공정온도에서 수행되는 코팅방법이다. Examples of the coating include physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), and the like. Physical vapor deposition is a coating method that can be carried out under relatively low temperature conditions of the process temperature is several hundred ℃ or less, while chemical vapor deposition is a coating method performed at a high process temperature of about 1000 ℃.

본 발명은 금속모재 위에 세라믹 코팅을 수행하는 것으로서, 1000 ℃ 전후의 높은 열을 사용하는 것은 금속모재 특성의 변화를 유발할 수 있으므로, 상기 단계 2에서 금속모재 상에 세라믹 코팅재의 코팅은 물리기상 증착법으로 수행하는 것이 더욱 바람직하다.   The present invention is to perform a ceramic coating on the metal base material, the use of high heat around 1000 ℃ can cause a change in the metal base material properties, the coating of the ceramic coating material on the metal base material in the step 2 is a physical vapor deposition method More preferably.

상기 물리기상 증착법은 스퍼터링법(Sputtering), 전자빔증착법(E-beam evaporation), 열증착법(Thermal evaporation), 레이저 분자 빔 증착법(Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition) 등이 있다. 상기 스퍼터링법(Sputtering)은 플라즈마를 이용하여 표적제(금속)등을 작은 나노입자로 만들어서 그것을 이용하여 코팅이나 기타공정을 수행하는 물리기상증착법으로서, 주로 코팅 분야에 사용된다. 상기 스퍼터링법은 넓은 면적에서 균일한 박막두께 증착가능, 박막두께조절이 용이하고 진공증착에 비하여 보다 정확한 합금 성분 조절이 가능하고 스텝 커버리지, 입자구조, 응력 등의 조절이 가능한 특징을 갖고 있다. 또한, 상기 전자빔증착법(E-beam evaporation)은 오래된 필름증착 방법으로서, 공정이 단순하고 증착 속도가 빠르며 장비의 가격이 저렴한 특징을 갖고 있다. 상기 방법은 증착 재료에 전자선을 조사하여 가열 및 증발시킴으로서, 고순도의 박막 형성이 가능하고, 고융점 금속을 포함한 모든 재료에 적용할 수 있다.The physical vapor deposition method may be sputtering, e-beam evaporation, thermal evaporation, laser molecular beam epitaxy, pulsed laser deposition, or the like. The sputtering method is a physical vapor deposition method that uses a plasma to make a targeting agent (metal) and the like into small nanoparticles and performs coating or other processes using the same, and is mainly used in the coating field. The sputtering method is capable of depositing a uniform thin film thickness in a large area, easy to control thin film thickness, more precise alloy component control than vacuum deposition, and has the characteristics of controlling step coverage, grain structure, stress, and the like. In addition, the E-beam evaporation (E-beam evaporation) is an old film deposition method, it is characterized by a simple process, high deposition rate and low cost of equipment. The method is capable of forming a thin film of high purity by irradiating an electron beam to the deposition material and heating and evaporating it, and can be applied to all materials including high melting point metal.

본 발명에 따른 상기 단계 2의 코팅은 상기 물리기상 증착법 중 스퍼터링법 또는 전자빔증착법으로 수행하는 것이 더욱 더 바람직하다.The coating of step 2 according to the present invention is more preferably carried out by sputtering or electron beam deposition among the physical vapor deposition method.

또한, 본 발명의 상기 단계 2의 금속모재는 300~900 ℃ 범위에서 기계적 성질이 우수한 금속소재인 것이 바람직다. 상기 금속소재의 예로는 Alloy 800H, Alloy 690, 하스텔로이 X(Hastelloy X), Hayness 230, Hayness 556, CX2202U 복합재료, Alloy X750, Alloy 718, Sanicro 28, 스테인레스 스틸 등을 들 수 있다.In addition, the metal base material of step 2 of the present invention is preferably a metal material excellent in mechanical properties in the 300 ~ 900 ℃ range. Examples of the metal material include Alloy 800H, Alloy 690, Hastelloy X, Hayness 230, Hayness 556, CX2202U composite, Alloy X750, Alloy 718, Sanicro 28, stainless steel, and the like.

나아가, 상기 단계 2에서 금속모재에 코팅되는 세라믹 코팅층 두께는 100~200 Å인 것이 바람직하다. 만약 세라믹 코팅층 두께가 200 Å을 초과하면 주입 이온이 박막 내에 머물러 계면에서의 혼합이 용이하지 않은 문제가 있고, 세라믹 코팅층 두께가 100 Å 미만이면 주입 이온이 대부분 모재 내에서 멈추게 되어 계에서의 혼합이 용이하지 않은 문제가 있다.Further, the thickness of the ceramic coating layer coated on the metal base material in step 2 is preferably 100 ~ 200 kPa. If the thickness of the ceramic coating layer exceeds 200 mW, the implanted ions remain in the thin film, so that the mixing at the interface is not easy. If the thickness of the ceramic coating layer is less than 100 mW, the implanted ions are mostly stopped in the base material. There is a problem that is not easy.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 코팅된 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 계면에 이온빔을 조사하여 상기 계면을 혼합시키는 단계이다.Next, the step 3 according to the present invention is a step of mixing the interface by irradiating an ion beam to the interface between the metal base material and the ceramic coating layer coated in the step 2.

이온빔 믹싱은 높은 에너지를 갖는 이온화된 원소를 표적재료 표면에 충돌시켜 이온을 재료 내부에 침입시키거나 표적재료의 원자가 조사되는 이온빔과 충돌 후 뒤로 물러나는 현상을 이용하는 것을 의미하며, 나아가 표적 표면의 원자나 분자들을 증기상으로 방출심키는 스퍼터링법 효과도 수반함을 의미할 수 있다. 상기 이온빔의 이온원으로는 자연계에 존재하는 모든 원소를 포함할 수 있다. 다만, 세라믹 재료는 두 가지 이상의 원소로 구성되는 것이 일반적이므로, 상술한 증착방법들을 사용하여 코팅을 수행할 때 코팅층의 조성이 원래의 세라믹 재료의 조성과 다를 수 있다. 이를 보완하기 위해 특정 원소를 선정하여 사용할 수 있다. 반면, 코팅층의 조성이 원래 세라믹 코팅 소재의 조성과 동일한 경우에는 어떤 원자를 이온원으로 사용해도 무방하나, 계면과 접촉하고 있는 금속모재의 특성을 개선하기 위해 질소 원자를 이온원으로 사용할 수 있다. 나아가, 이들 원소들을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 금속모재의 조성과 코팅재의 조성이 다른 경우, 이온빔의 이온원은 코팅재를 구성하는 원소들 중 상대적으로 부족한 조성비를 갖는 원소를 사용하는 것이 바람직하고, 아르곤, 탄소, 질소, 산소, 실리콘, 알루미늄, 헬륨, 네온, 티탄 등이 더욱 바람직하다. Ion beam mixing means that high energy ionized elements collide with the surface of the target material to invade ions into the material or use the phenomenon that atoms of the target material back off after colliding with the irradiated ion beam. It may also be accompanied by the effect of sputtering to release the molecules or molecules into the vapor phase. The ion source of the ion beam may include all elements existing in nature. However, since the ceramic material is generally composed of two or more elements, the composition of the coating layer may be different from that of the original ceramic material when coating is performed using the above-described deposition methods. To compensate for this, certain elements can be selected and used. On the other hand, when the composition of the coating layer is the same as the composition of the original ceramic coating material, any atom may be used as an ion source, but nitrogen atoms may be used as the ion source to improve the properties of the metal base material in contact with the interface. Furthermore, these elements may be used alone or in combination. In particular, when the composition of the metal base material and the composition of the coating material is different, it is preferable to use an element having a relatively insufficient composition ratio among the elements constituting the coating material as the ion source of the ion beam, and argon, carbon, nitrogen, oxygen, silicon , Aluminum, helium, neon, titanium and the like are more preferable.

또한, 상기 단계 3에서 조사되는 이러한 이온빔의 에너지의 크기는 50~500 KeV인 것이 바람직하고, 조사되는 이온빔의 주입량은 1×1017~1×1018 이온/cm2인 것이 바람직하다. 만약 조사되는 이온빔의 주입량이 1×1018 이온/cm2를 초과하면 코팅층의 유실되는 문제가 있고, 조사되는 이온빔의 주입량이 1×1017 미만이면 이온빔 믹싱이 충분하지 못해 우수한 접착력을 얻는데 문제가 있다.In addition, the magnitude of the energy of the ion beam irradiated in step 3 is preferably 50 to 500 KeV, and the injection amount of the irradiated ion beam is preferably 1 × 10 17 to 1 × 10 18 ions / cm 2 . If the injection amount of the irradiated ion beam exceeds 1 × 10 18 ions / cm 2 , there is a problem of loss of the coating layer. If the injected amount of the irradiated ion beam is less than 1 × 10 17, ion beam mixing is not sufficient to obtain excellent adhesion. have.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 4는 상기 단계 3에서 계면이 혼합된 금속모재와 세라믹 코팅층을 열처리하여 새로운 중간상을 형성시키는 단계이다. Next, step 4 according to the present invention is a step of forming a new intermediate phase by heat-treating the metal base material and the ceramic coating layer mixed in the interface in step 3.

금속모재 위에 증착법을 사용하여 세라믹을 코팅한 시편의 경우, 고온으로 가열할 때 계면 반응이 시작되기도 전에 박리가 발생할 가능성이 높다. 그러나 이온빔 믹싱을 한 시편의 경우, 가열도중 쉽게 박리가 일어나지 않아 계면 반응의 가능성을 더 높일 수 있다. In the case of specimens coated with ceramics using a deposition method on a metal base material, it is highly likely that peeling occurs before the interfacial reaction starts when heated to a high temperature. However, specimens subjected to ion beam mixing do not easily peel off during heating, thereby increasing the possibility of interfacial reaction.

또한, 금속모재 위에 세라믹을 코팅한 시편의 경우, 증착시 증착 진공 챔버에서 시편을 방출하자마자 박리가 일어나는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있다. 그러나 증착시 증착 진공 챔버에서 시편을 방출하자마자 박리가 일어나지 않은 경우일지라도 약간의 열만 가하면 쉽게 박리가 일어나기도 하는데 상기와 같은 현상은 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 열팽창계수 차이가 크기 때문이다.In addition, in the case of a specimen coated with a ceramic on a metal base material, peeling may or may not occur as soon as the specimen is released from the deposition vacuum chamber during deposition. However, even when peeling does not occur as soon as the specimen is released from the deposition vacuum chamber during deposition, peeling may occur easily with only a little heat. This is because the difference in thermal expansion coefficient between the metal base material and the ceramic coating layer is large.

이온빔 믹싱은 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 혼합층을 계면에서 형성하기 때문에 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 열팽창계수 차이를 완화 시켜주는 역할을 한다. 그러나 고온으로 가열하면 이온빔 믹싱으로 개선된 계면이더라도 큰 열팽창의 차이를 완화시켜주지 못할 가능성이 매우 크다. 특히, 가열속도가 빠를수록 이러한 현상이 발생할 가능성이 더욱 높다. Since ion beam mixing forms a mixed layer between the metal base material and the ceramic coating layer at the interface, it serves to alleviate the difference in thermal expansion coefficient between the metal base material and the ceramic coating layer. However, when heated to high temperature, even if the interface improved by ion beam mixing, it is very unlikely to alleviate the difference in large thermal expansion. In particular, the faster the heating rate, the more likely this phenomenon is to occur.

따라서 이온빔 믹싱으로 인한 강화된 접합의 이점을 이용하여 계면에서 충분히 반응하도록 열처리 속도를 조절하면 새로운 중간상이 계면에서 생성되어 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 열팽창계수 차이를 완화시켜주므로 금속모재 위에 증착된 세라믹 코팅층은 고온에서의 열응력에도 불구하고 박리되지 않는다. 이때, 상기 단계 4의 열처리는 가열속도를 조절함으로써 계면이 혼합된 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 열팽찰 계수의 차이에 의한 박리가 발생하기 전에 계면반응을 유도하여 새로운 중간상이 형성되도록하여 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 상기 열처리는 600~1100 ℃에서 1~10 ℃/분의 열처리 속도로 수행되는 것이 더욱 바람직하다. 만약 600 ℃ 미만이면 계면원자들의 이동이 활발하지 못해 계면반응이 일어나기에 부족한 문제가 있고, 1100 ℃ 초과하면 모재의 특성이 변하는 문제가 있다. 또한, 가열속도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 가열시간이 너무 WKfq아 계면반응이 일어나기에 불충분한 문제가 있다.Therefore, by adjusting the heat treatment rate to sufficiently react at the interface by utilizing the advantages of enhanced bonding due to ion beam mixing, a new intermediate phase is generated at the interface to mitigate the difference in coefficient of thermal expansion between the metal base material and the ceramic coating layer. Does not exfoliate despite thermal stress at high temperatures. At this time, the heat treatment of step 4 is preferably carried out by adjusting the heating rate to induce the interfacial reaction before the separation due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal base material and the ceramic coating layer mixed with the interface to form a new intermediate phase Do. From this point of view, the heat treatment is more preferably carried out at a heat treatment rate of 1 ~ 10 ℃ / min at 600 ~ 1100 ℃. If the temperature is less than 600 ℃, there is a problem that the interface reaction is not active due to the lack of active interface reaction occurs, and if it exceeds 1100 ℃ there is a problem that the characteristics of the base material changes. In addition, when the heating rate is out of the above range, there is a problem that the heating time is too long to cause an interfacial reaction of WKfq.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are only for exemplifying the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following experimental examples.

<< 실시예Example >>

SiC 박막을 용융 및 기화시킨 후, 전자빔증착법을 이용하여 100~200 Å의 세라믹 코팅층 두께가 형성되도록 하스텔로이 X 위에 용융 및 기화된 SiC 박막을 코팅하였다. 상기 SiC 박막이 코팅된 하스텔로이 X에 약 100 KeV, 약 1×1017 이온/cm2의 이온빔을 조사한 후, 상온으로부터 950 ℃까지 10 ℃/분 이하의 속도로 열처리를 수행하였다.After melting and vaporizing the SiC thin film, the molten and vaporized SiC thin film was coated on Hastelloy X using an electron beam evaporation method to form a ceramic coating layer thickness of 100 to 200 mm 3. Hastelloy X coated with the SiC thin film was irradiated with an ion beam of about 100 KeV and about 1 × 10 17 ions / cm 2 , and then heat-treated at a rate of 10 ° C./min or less from room temperature to 950 ° C.

<< 실험예Experimental Example 1>  1> 하스텔로이Hastelloy X에  On X SiCSiC 박막을 코팅한 시편의 단면 분석 Cross section analysis of thin film coated specimen

전자빔 증착방법을 이용하여 하스텔로이 X 위에 SiC 코팅을 한 시편의 단면을 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM; Jeol 모델6300)을 이용하여 분석을 수행하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2의 결과로부터 하스텔로이 X와 SiC 코팅층의 경계가 명확하게 구분되는 것을 알 수 있다. 상기 시편은 가열하면 하스텔로이 X와 SiC 코팅층 간의 열팽창 계수(하스텔로이 X: 980°C에서 16.6x10-6, SiC: 1000°C에서 5.0x10-6) 차이가 고온으로 올라갈수록 줄어들긴 하나, 상기 열팽창 계수 차이가 최소 3배 이상이기 때문에 가열도중 코팅층의 박리 가능성을 예측할 수 있다.The cross section of the SiC coated specimen on Hastelloy X using an electron beam deposition method was analyzed using a scanning electron microscopy (SEM; Jeol model 6300) and the results are shown in FIG. 2 . From the results in FIG. 2 , it can be seen that the boundary between Hastelloy X and the SiC coating layer is clearly distinguished. If the specimen is heated Hastelloy X and the coefficient of thermal expansion between the SiC coating (Hastelloy X: 16.6x10 at 980 ° C -6, SiC: at 1000 ° C 5.0x10 -6) the difference is reduced toward a long up to a high temperature, the Since the difference in coefficient of thermal expansion is at least three times or more, the possibility of peeling of the coating layer during heating can be predicted.

<< 실험예Experimental Example 2>  2> 하스텔로이Hastelloy X에  On X SiCSiC 박막을 코팅한 후 열처리한 시편의 단면 분석 Cross section analysis of the specimen after heat treatment

전자빔 증착방법을 이용하여 하스텔로이 X 위에 SiC 코팅을 하고 이온빔 믹싱처리한 후, 900 ℃로 열처리한 시편의 단면을 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 이용하여 분석을 수행하고 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3의 결과로부터 하스텔로이 X와 SiC 코팅층의 경계가 명확하게 구분되지 않는 것을 알 수 있다. 상기 현상으로 인해 열처리 중 하스텔로이 X와 SiC 코팅층의 경계면에서 반응이 일어나 접합이 일어났음을 알 수 있다.After the SiC coating on Hastelloy X using the electron beam deposition method and ion beam mixing, the cross section of the specimen heat-treated at 900 ° C. was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), and the results are illustrated . 3 is shown. From the results in FIG. 3 , it can be seen that the boundary between Hastelloy X and the SiC coating layer is not clearly distinguished. Due to the above phenomenon, it can be seen that a reaction occurred at the interface between Hastelloy X and the SiC coating layer during the heat treatment.

<< 실험예Experimental Example 3>  3> 하스텔로이Hastelloy X에  On X SiCSiC 박막을 코팅한 후 열처리한 시편의 구조 분석 Structural Analysis of Specimens Heated After Coating Thin Films

전자빔 증착방법을 이용하여 하스텔로이 X 위에 SiC 코팅을 하고 이온빔 믹싱처리한 후, 900 ℃로 열처리한 시편을 X선 회절(X-ray diffraction, XRD; Rigaku사 제품)분석을 수행하고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4의 결과로부터 하스텔로이 X와 SiC 박막으로 부터 발생되는 X선 회절 피크가 아닌 베타-SiC상 피크들이 명확하게 나타나는 것을 알 수 있다. 상기 현상으로 인해 상기 전자빔 증착방법을 이용한 증착 직후 비정질이던 SiC 코팅층이 열처리를 실시한 후 결정화됐음을 알 수 있다.The SiC coating on Hastelloy X with an electron beam deposition method, and ion-beam mixing treatment after, the specimens were heat-treated at 900 ℃ X-ray diffraction; performing (X-ray diffraction, XRD Rigaku Co.) analysis and also the results 4 is shown. From the results of FIG. 4 , it can be seen that the beta-SiC phase peaks, not the X-ray diffraction peaks generated from the Hastelloy X and SiC thin films, appear clearly. Due to the above phenomenon, it can be seen that the SiC coating layer, which was amorphous immediately after the deposition using the electron beam deposition method, was crystallized after the heat treatment.

또한, Bragg의 법칙 λ=2dsinθ(λ:x-ray 파장, d:회절이 일어난 결정면간의 거리, θ:회절각 ) 및 관계식 d2=a2/(h2+k2+l2)(a: 격자상수, h, k 및 l:밀러 지수)를 사용하여 SiC의 격자상수(a)는 4.4 Å이고 결정상은 베타상인 것을 알 수 있고 하스텔로이 X의 격자상수(a)는 3.66 Å이고 결정상은 면심입방격자인 것을 알 수 있다. 이로 인해, 회절 피크들이 열처리 후 경계에서의 반응으로 인해 새로 생성된 생성물에서 나온 것임을 알 수 있고, 새로 생성된 회절피크 중 일부는 크롬-규소-탄소(Cr-Si-C) 또는 니켈-규소-탄소(Ni-Si-C) 화합물일 가능성을 예측할 수 있다.Bragg's law λ = 2dsinθ (λ: x-ray wavelength, d: distance between crystal planes where diffraction occurred, θ: diffraction angle) and relation d 2 = a 2 / (h 2 + k 2 + l 2 ) (a The lattice constant (a) of SiC is 4.4 Å and the crystal phase is beta phase using lattice constant, h, k and l: Miller index), and the lattice constant (a) of Hastelloy X is 3.66 Å and the crystalline phase is It can be seen that it is a face-centered cubic lattice. This indicates that the diffraction peaks are from the newly produced product due to the reaction at the boundary after the heat treatment, and some of the newly produced diffraction peaks are chromium-silicon-carbon (Cr-Si-C) or nickel-silicon- The possibility of being a carbon (Ni-Si-C) compound can be predicted.

<< 실험예Experimental Example 4>  4> 하스텔로이Hastelloy X에  On X SiCSiC 박막을 코팅한 후 열처리한 시편의 원소 분석 Elemental Analysis of Specimens Heated After Coating Thin Films

전자빔 증착방법을 이용하여 하스텔로이 X 위에 SiC 코팅을 하고 이온빔 믹싱처리한 후, 900 ℃로 열처리한 시편을 에너지분산형 X선 형광분석기(energy dispersive X-ray fluorescent spectroscopy, EDS; Oxford사 제품)를 이용하여 상기 시편에 분포되어 있는 원소 분석을 수행하고 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5의 결과로부터 하스텔로이 X의 구성원소인 니켈 및 크롬이 열처리 후, SiC 코팅층에서 나타나는 것을 알 수 있고, SiC 박막의 구성원소인 규소가 하스텔로이 X에서 나타나는 것을 알 수 있다. 이로 인해, 하스텔로이 X와 SiC 박막이 명확하게 접합됐음을 알 수 있다.SiC coating on Hastelloy X using an electron beam deposition method, ion beam mixing, and heat treatment at 900 ° C. were carried out using an energy dispersive X-ray fluorescent spectroscopy (EDS, manufactured by Oxford). Elemental analysis distributed over the specimen was performed and the results are shown in FIG. 5 . It can be seen from the results of FIG. 5 that nickel and chromium, which are members of Hastelloy X, appear in the SiC coating layer after heat treatment, and silicon, which is a member of the SiC thin film, appears in Hastelloy X. This shows that Hastelloy X and the SiC thin film are clearly bonded.

Claims (15)

전자빔을 조사하여 세라믹 코팅재를 용융 및 기화시키는 단계(단계 1); Irradiating an electron beam to melt and vaporize the ceramic coating material (step 1); 상기 단계 1에서 용융 및 기화된 세라믹 코팅재를 금속모재에 코팅하는 단계(단계 2);Coating the molten and vaporized ceramic coating material on the metal base material in step 1 (step 2); 상기 단계 2에서 코팅된 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 계면에 이온빔을 조사하여 상기 계면을 혼합시키는 단계(단계 3); 및Irradiating an ion beam to an interface between the metal base material and the ceramic coating layer coated in step 2 to mix the interface (step 3); And 상기 단계 3에서 계면이 혼합된 금속모재와 세라믹 코팅층을 열처리하여 새로운 중간상을 형성시키는 단계(4 단계)를 포함하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of coating a ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing comprising the step (4) of forming a new intermediate phase by heat-treating the metal base material and the ceramic coating layer mixed in the interface in step 3. 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 세라믹 코팅재는 열팽창계수가 크고 내부식성이 우수하며 일정온도에서 금속모재와 반응성이 있는 코팅재인 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the ceramic coating material of step 1 is a coating material having a high coefficient of thermal expansion, excellent corrosion resistance, and being reactive with a metal base material at a predetermined temperature. . 제2항에 있어서, 상기 세라믹 코팅재는 탄화규소(SiC), 티타늄규소탄화물(Ti3SiC2), 티타늄알루미늄탄화물(Ti2AlC), 이산화규소(SiO2), 탄화티타늄(TiC), 질화티타늄(TiN), 사질화티타늄(Ti3N4), 이산화티타늄(TiO2) 및 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 2, wherein the ceramic coating material is silicon carbide (SiC), titanium silicon carbide (Ti 3 SiC 2 ), titanium aluminum carbide (Ti 2 AlC), silicon dioxide (SiO 2 ), titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium tetranitride (Ti 3 N 4 ), titanium dioxide (TiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) It is selected from the group consisting of the coating of the ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing Way. 제1항에 있어서, 상기 단계 2에서 금속모재 상에 세라믹 코팅재의 코팅은 물리기상 증착법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the coating of the ceramic coating material on the metal base material in step 2 is performed by physical vapor deposition. 제4항에 있어서, 상기 물리기상 증착법은 스퍼터링법 또는 전자빔증착법인 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 4, wherein the physical vapor deposition method is a sputtering method or an electron beam deposition method. 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 금속모재는 300~900 ℃ 범위에서 기계적 성질이 우수한 금속 소재인 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the metal base material of step 2 is a metal material having excellent mechanical properties in the range of 300 to 900 ° C. The coating method of the ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing. 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 금속모재는 Alloy 800H, Alloy 690, 하스텔로이 X(Hastelloy X), Hayness 230, Hayness 556, CX2202U 복합재료, Alloy X750, Alloy 718, Sanicro 28 및 스테인레스 스틸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the metal matrix of step 2 is made of Alloy 800H, Alloy 690, Hastelloy X, Hayness 230, Hayness 556, CX2202U composite, Alloy X750, Alloy 718, Sanicro 28 and stainless steel Coating method of the ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing, characterized in that selected from the group. 제1항에 있어서, 상기 단계 2에서 금속모재에 코팅되는 세라믹 코팅층 두께는 100~200 Å인 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the thickness of the ceramic coating layer coated on the metal base material in the step 2 is 100 ~ 200 kPa. 제1항에 있어서, 상기 단계 3에서 조사되는 이온빔의 이온원은 금속모재의 조성과 세라믹 코팅재의 조성이 다른 경우, 세라믹 코팅재를 구성하는 원소들 중 상대적으로 부족한 조성비를 갖는 원소를 사용하는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.According to claim 1, wherein the ion source of the ion beam irradiated in step 3, when the composition of the metal base material and the composition of the ceramic coating material, the element having a relatively insufficient composition ratio of the elements constituting the ceramic coating material is used. Coating method of the ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing. 제1항에 있어서, 상기 단계 3에서 조사되는 이온빔의 이온원은 아르곤, 탄소, 질소, 산소, 실리콘, 알루미늄, 헬륨, 네온 및 티탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The metal base material of claim 1, wherein the ion source of the ion beam irradiated in step 3 is selected from the group consisting of argon, carbon, nitrogen, oxygen, silicon, aluminum, helium, neon, and titanium. Coating method of ceramic layer on the surface. 제1항에 있어서, 단계 3에서 조사되는 이온빔의 에너지의 크기는 50~500 KeV인 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the size of the energy of the ion beam irradiated in step 3 is 50 ~ 500 KeV, characterized in that the coating method of the ceramic layer on the surface of the metal base material using ion beam mixing. 제1항에 있어서, 상기 단계 3에서 조사되는 이온빔의 주입량은 1×1017~1×1018 이온/cm2인 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the injection amount of the ion beam irradiated in step 3 is 1 × 10 17 to 1 × 10 18 ions / cm 2 . 제1항에 있어서, 상기 단계 4의 열처리는 가열속도를 조절함으로써 계면이 혼합된 금속모재와 세라믹 코팅층 간의 열팽찰 계수의 차이에 의한 박리가 발생하기 전에 계면반응을 유도하여 새로운 중간상이 형성되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment of step 4 is performed such that a new intermediate phase is formed by inducing an interfacial reaction before peeling due to a difference in thermal expansion coefficient between the metal matrix and the ceramic coating layer mixed with the interface by controlling the heating rate. Coating method of the ceramic layer on the surface of the metal base material using the ion beam mixing. 제13항에 있어서, 상기 열처리는 600~1100 ℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 13, wherein the heat treatment is performed at 600 to 1100 ° C. 15. 제13항에 있어서, 상기 가열속도는 1~10 ℃/분의 범위 내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 이온빔 믹싱을 이용한 금속모재 표면에 세라믹층의 코팅방법.The method of claim 13, wherein the heating rate is controlled in the range of 1 to 10 ℃ / min.
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