일본산업뉴스요약

KLL, 고경도 DLC 신기술 개발
대기압 하에서 대량생산

게이오 첨단과학기술연구센터(KLL)의 스즈키 소장은, 대기압 하에서 대량생산할 수 있는 고경도(高硬度) Diamond Like Carbon(DLC)의 성막(成膜)기술을 개발했다. 표면 경도는 12GPa(기가파스칼, 기가는 10억)로, 진공 상태에서 성막한 DLC와 동등한 경도를 실현했다. 진공설비가 필요 없으며 연속적인 대량생산에 적합하다. 기업과 시작(試作) 라인을 개발하였고, 1~2년 안에 실용화를 목표로 한다.

12월 16일에 도쿄 마루노우치의 도쿄국제포럼에서 열리는「게이오 과학기술전」(일간공업신문사 후원)에서 발표할 계획이다.

DLC는 플라즈마 방전의 일종이며, Streamer 방전을 이용하여 실리콘 기판 위에 성막했다. Streamer 방전의 경우는 전극과 기판 사이에 여러 줄의 번개가 떨어지듯이 방전한다. 플라즈마가 균일하게 확장되지 않고 집중되기 때문에 에너지 밀도가 1000배로 상승한다. 또한 메탄가스를 가하면 탄소와 탄소가 결합하여 기판 위에 치밀하고 단단한 DLC가 생긴다.

DLC는 전기가 통하지 않기 때문에, 막이 성장하면 DLC가 없는 부분으로 방전이 자연스럽게 이동한다. 성막과 방전 이동이 반복되면서 기판 전체에 균일한 DLC가 형성된다. 막의 두께는 0.5마이크로 미터(마이크로는 100만분의 1)로 마찰계수는 0.1이하다. 금형(金型)과 슬라이딩 부품의 마찰 저감에 활용할 수 있다.

개발한 기술은 대기압 하에서 방전을 일으키기 때문에 진공설비가 필요 없다. 벨트 컨베이어 등에서 연속적으로 대량생산이 가능하다. 긴 전극을 사용하면 큰 면적을 성막할 수 있다. 기업과 개발하고 있는 시작(試作) 라인에서 대량생산을 검증한다.

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