The present work has attempted to investigate the dependence of Cu infiltration kinetics on in-situ structure modification of W powder skeleton in W-Cu system. In-situ structure modification of W skeleton by addition of 0.3wt%Ni-P eutectic alloy was designed to proceed during heat-up of the W compact for Cu infiltration process. It was found that the Ni-P added W skeleton underwent remarkable stucture change only during heating-up. its structure was composed of large necks of W particles above 0.5 in the ratio of neck to particle size and smooth pore channels. The infiltration experiment showed that the infiltration kinetics for the W-Ni-P followed well the linear relationship of h vs. the rate constant K of which was in good agreement with the theoretical value. On the other hand, in case of the pure W skeleton a lower K value by 20% than the theoretical one was obatined. Such discrepancy is discussed in terms of skeleton structure induced infiltration mechanics.

The initial sintering behaviour of the powder injection molded (PIMed) W-l5wt%Cu nanocomposite powder was investigated. The W-Cu nanocomposite powder was produced by the mechanochemical process consisting of high energy ball-milling and hydrogen reduction of W blue powder-CuO mixture. Solid state sintering of the powder compacts was conducted at for 2~10 hours in hydrogen at mosphere. The sintering behaviour was examined and discussed in terms of microstructural developments such as W-Cu aggregate formation, pore size distribution and W grain growth. The volume shrinkage of PIM specimen was slightly larger than that of PM(conventional PM specimen), being due to fast local densification in the PIM. Remarkable decrease of carbon and oxygen in the PIM enhanced local densification in the early stage of solid state sintering process with eliminating very fine pores less than 10 nm. In addition, such local densiflcation in the PIM is presumably responsible for mitigating of W-grain growth in the initial stage.

본 연구에서는 고밀도 플라즈마를 형성하는 planar magnetron RF 플라즈마 CVD를 이용하여 DLC(diamond-like carbon) 박막을 합성하였다. 이 방법을 이용하여 DLC 박막을 합성한다면 고밀도 플라즈마 때문에 종래의 플라즈마 CVD(RF-PECVD)법보다 증착속도가 더욱더 향상될 것이라는 것에 착안하였다. 이를 위해 magnetron에 의한 고밀도 플라즈마가 존재할 때도 역시 DLC박막형성에 미치는 RF 전력과 반응가스 압력이 중요한 반응변수인가에 대해 조사하였고, 일정한 자기장의 세기에서 RF전력과 DC self-bias 전압과의 관계를 조사하였다. 또한 RF전력변화에 따른 박막의 증착속도와 밀도를 측정하였다. 본 연구에 의해 얻어진 박막의 증착속도는 magnetron에 의한 이온화율이 매우 높아 기존의 RF-PECVD 법보다 매우 빠르며, DLC박막의 구조와 물질특성을 알아보기 위해 FTIR(fourier transform infrared)및 Raman 분광분석을 행한 결과 전형적인 양질의 고경질 다이아몬드상 탄소박막임을 알 수 있었다.

연소화염법을 이용한 다이아몬드 박막합성은 기판의 표면상태에 크게 의존한다. 특히 탄소결합상이 기판에 조재하는 경우 다이아몬드 핵생성과 성장은 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 일정한 흡입가스비율(R=O2/C2H2)과 기판온도 조건의 연소화염법을 이용하여 몰리브덴 기판위에 다리아몬드박막을 합성하는 과정에서 박막의 핵생성에 미치는 기판 탄소화합물의 영향을 조사하였다. Mb 금속기판표면에 형성된 탄화물로는 Mo2C상과 soot를 택하여 박막합성 전에 Mo기판상에 형성시켰다. Mo 금속기판표면에 형성된 탄화물(Mo2C)상에는 다이아몬드 핵생성과 입자성장이 촉진되어 가장 조대한 양질의 다이아몬드 입자가 형성되었다. 이것은 탄화물상이 반응가스중의 탄소의 확산을 저지함과 동시에 핵생성의 필요한 잠복기간을 감소키켰기 때문이다. 그러나 soot를 구성하는 미세한 탄소결합상들이 다이아몬드 핵생성 장소로 작용하여 결과적으로 다이아몬드 수밀도가 가장 크게 관찰된 반면, 입자성장은 Mo2C기판에 비해 작았다.