고체윤활제를 분산한 윤활코팅층의 마찰마모 특성

Abstract

국문요지(요약)

소비자는 감성품질 뿐만 아니라 제품의 소형화와 내구성 등을 요구한다. 이러한 소비자의 요구에 부응하기 위해서는 기계장치 작동 시 발생하는 소음을 제거하고, 기계장치의 소형화를 위해 grease나 oil 사용 시 추가되는 장치를 제거하고 고체윤활코팅으로 대체하며, 내구성의 증가를 위해서 소재에 대한 노력을 많이 하고 있다. 본 논문은 이러한 사회적 요구에 대응하기 위해서는 여러 가지 방법이 있지만 그 중에서도 고체 윤활제를 2종류 이상의 유기용제에 분산시켜 윤활성을 갖게 하는 고체 윤활 코팅제의 제조 및 마찰 마모에 대한 연구 개발에 중점을 두고 실험하였다. 마찰마모 특성과 낮은 마찰계수를 갖는 MoS2, Graphite, WS2, Polytetrafluoroethylene(PTFE)등의 고체윤활제 중에서 PTFE를 함유한 고체윤활 코팅제의 제조에서 고체윤활제의 비율을 1%, 5%, 8%로 각각 달리하여 조성하고, 조성된 코팅제를 시편에 도포하여 마찰 마모시험을 실시하였다. 시험결과 PTFE 함량이 적을수록 마모도가 높고 내구성이 떨어지며 빠른 시간에 Scuffing이 발생한 반면, 고체윤활제인 PTFE의 함량이 증가함에 따라 마모도가 낮고 내구성이 길어지며, Scuffing 현상이 줄어드는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과로 고체윤활제를 첨가하여 도료를 조성하여 기계부품에 도막을 형성하여 기기의 성능을 향상 기대할 수 있다. 고체윤활제를 사용하는 건식 윤활은 윤활 기술 중에서도 신기술의 핵심을 이루고 있는 것으로, 여러 종류의 기계구조 중에서도 방사능성, 고합하중, 고/저온상태, 우주환경과 진공상태 등 grease나 oil을 사용할 수 없는 극한 환경 하에서 윤활을 원할 때는 고체 윤활제가 그 역할을 대신할 수 있다. 고체 윤활제를 함유한 코팅제는 grease나 oil과 같은 액체 윤활제와 달리 건조된 피막의 훌륭한 도막을 얻을 수 있기 때문에 특수한 환경 하에서의 기기 운전을 원활하게 할 뿐만 아니라 기기의 수명 연장할 수 있다는 장점을 가지고 있기 때문에 향후 이 분야에 대한 연구 개발이 유망하다 할 수 있다.