• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.878-881
• /
• 2009

본 연구는 건축자재로 널리 사용되는 PVC 바닥상재의 표면을 스크래치로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내마모성을 향상시킨 광경화형 하드 코팅액 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내마모성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 $Al_2O_3$(Al-160SG-3), $Al_2(OH)_3$(SH-8W) 및 $SiO_2$(KS-5000) 등 서로 다른 내마모성을 지닌 물질을 분말 형태로 수지의 양대비 함량(wt%)을 10~30%로 변화하여 첨가한 후 링밀(Ring Mill)을 사용, 배합하여 수지의 내마모성을 향상시킨 하드 코팅액을 제조하였다. 제조한 하드 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 코팅(Bar-coating)을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅 한 후 내마모성, 연필경도, 부착력, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 $Al_2O_3$ 분말 30%를 혼합하여 제조한 하드 코팅액이 내마모성 1등급, 연필경도 H, 부착력 100%로 가장 좋은 물성을 보였으며, 전반적으로 입자크기가 작고, 분말 함량이 많을수록 또한 코팅두께가 두꺼워 질수록 경도 및 내마모성이 우수한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.125.1-125.1
• /
• 2015

산업 자동화기술이 발달함에 따라 다양한 용도의 부품개발과 산업 장비들의 부품에 대한 수요가 날로 증가하게 되어 산업이 발달하게 된 반면, 장비의 성능을 저하시키는 마모에 대한 문제점이 제기되고 있다. 이에 대한 해결책으로 내열성 및 내마모성을 가지는 박막코팅기술이 요구되고 있다. 특히, Alumina (Al2O3)와 Zirconia (ZrO2)는 내식성과 내열성, 내마모성의 우수한 특성을 지닌 재료이며, 이들을 기어, 베어링, 실린더 등 각종 기계의 부품에 코팅하여 내마모성을 가지게 한다. 본 실험에서는 Al2O3 : ZrO2 = 50 : 50 wt% 의 비율로 혼합한 target이 사용되었다. 그리고 Al2O3-ZrO2 target을 사용하여 RF-magnetron sputtering 방법으로 박막을 제작 하였다. sputter시에 power를 20 W에서 80 W까지 변화를 주었다. AFM, SEM, XRD를 통하여 알루미늄 기판위에 증착된 Al2O3-ZrO2 박막의 구조적 특성을 알아보았으며, 내마모성 테스트 장비를 통하여 박막의 마찰마모 특성에 대하여 조사하였다.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.33-39
• /
• 2001

석탄화력발전소에 정착되는 고속분립체 이송용 곡관의 내마모성 향상에 관한 수치해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 22.5$^{\circ}$와 90$^{\circ}$ 곡관을 모델로 하여, 분립체에 의한 곡관의 마모를 감소시키기 위해 유동방향이 전환되는 부분에 와류장이 형성되도록 곡관의 단면형상을 변화시켰다. 삼차원, 난류유동장의 지배방정식을 유한체적법으로 이산화시키고, SIMPLE 알고리즘을 이용하여 해를 구하였다. 수치해석을 통해 마모감소를 위한 새로운 형상의 곡관을 설계하였다. 새로운 형상의 곡관을 제작, 운전중인 국내 화력발전소에 장착하여 마모실험을 수행하였으며 내마모성이 매우 향상되었음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.10 no.9
• /
• pp.2396-2401
• /
• 2009

This study is on development of UV-cured hard coating compounds which have more improved abrasion resistance than existing UV-cured urethane-acrylic resin, to prevent a surface of a widely used PVC tile as a constructive material from being scratched. To make a high abrasion resistant hard coating solution compared to UV-cured urethane-acrylic resin which has no abrasion resistance and been used for PVC tiles, we added powder substances of different abrasion resistant level, $Al_2O_3$(Al-160SG-3), $Al(OH)_3$(SH-8W), $SiO_2$(KS-5000), etc., to the resin, changing their contents from 10% to 30% against quantities of resin, and compounded it using Ring-Mill. After coating PVC tiles with the hard coating solution using bar-coating method that can adjust a thickness, we estimated some surface properties-abrasion resistance, pencil hardness, adhesive power, thickness of coating, and so on. As a result, a hard coating solution added 30% $Al_2O_3$ powder to the resin had the finest surface properties-the first grade in abrasion resistance, H in pencil hardness, 100% in adhesive power, and a hard coating solution which showed excellent solidity and abrasion resistance has smaller particle size, higher powder content, and thicker coating thickness.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.166.1-166.1
• /
• 2016

각종 부품의 내마모성 및 내식성을 개선하기 위해서 금속물질에 나노두께의 보호막층을 입혀 경도를 높이는 표면처리 기술이 개발되고 있다. TiN막은 기계적 경도, 내마모성 및 내식성이 우수하여 수없이 연구되어 왔으며 박막의 두께에 따라 다양한 색상표현이 가능하다는 연구도 진행되고 있다. 이러한 TiN 박막의 연구결과로 높은 경도와 강도를 요하는 절삭공구에 하드 코팅을 이용하여 높은 절삭력으로 고효율적인 작업환경을 조성할 수 있다. 기존에 연구되어 온 TiN박막은 Ar과 N2의 혼합가스 분위기에서 증착된 반면 본 실험에서는 영구자석을 이용한 고밀도 플라즈마로 높은 점착성과 균일한 박막 및 대면적 공정이 가능한 RF-magnetron sputtering방법을 이용하여 N2 분위기에서 TiN박막을 $100^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$의 온도범위에서 $100^{\circ}C$간격으로 열처리 후 증착하여 비교실험을 하였다. 이와 같이 제작된 TiN박막을 XRD(X-ray Diffraction)를 사용하여 결정성을 확인한 결과 온도가 높을수록 (111)방향의 결정성장이 뚜렷하게 나타났으며 그 외 Scratch Test와 HM-220(Micro-vicker's tester)를 사용하여 경도특성을 확인하고 SEM(Scanning Electron Microscope), AFM(Atomic Force Microscope)를 이용하여 박막의 표면형상을 측정하였다. 이러한 측정 결과로 향후에는 높은 내마모성 및 초경도가 요구되는 절삭공구 및 경질표면코팅이 필요한 금속산업분야에 적용이 가능 할 것이라 사료된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.301-301
• /
• 2013

구동형 부품(Actuated component)중의 하나인 LeadScrew는 이송장치를 구성하는 핵심 부품으로 소재로는 탄소강, 합금강, 스테인레스강 등이 주로 이용된다. 다양한 IT기기의 정밀 이송 및 고속 구동에 사용되며, 제품의 성능을 결정하는 중요 핵심 부품으로 사용되고 있다. IT기기용 구동 요소 부품은 정밀 가공성의 제약으로 내식성이 우수한 스테인레스강 소재보다는 일반적으로 소재비가 저렴하고 가공성이 우수한 탄소강 소재를 사용하게 되며, 위 소재를 사용하면 대기중의 수분등에 의한 부식환경에서 쉽게 부식되어 부식방지를 위한 표면처리 기술개발이 필요하다.또한, 구동형 부품은 부품 상호간의 심한 마찰 등과 같은 가혹한 조건에 노출되어, 부품의 내마모성 및 표면 경도등을 향상시켜 부품의 수명을 연장하고자 한다. 그러기 위해 선 표면경도, 내마모성, 내식성 등의 다양한 기능이 요구되며, 성능을 만족시키기 위해서 열표면처리 공정을 확인하고자 한다.본 연구에서는 냉간압조용 강선인 SWCH계열 표면에 PECVD 장치로 플라즈마 질화공정을 이용하여 동일조건(압력, Gas flow, Power)하에서 $500{\sim}550^{\circ}C$의 온도 범위 내에서 30~300 min의 시간 조건으로 실험을 진행하였다. 위 시험편으로 XRD를 통해 각 플라즈마 질화 공정 조건에 따른 상 변화를 확인하였고, 염수분무테스트를 통해 내식성을 확인하였다. 표면경도 및 단면경도를 통한 실용질화층을 확인하고, 마모테스트를 통하여 마찰계수를 확인하여 표면경도, 내마모성, 내식성을 충족하는 공정에 대한 실험을 진행하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• v.44 no.3
• /
• pp.299-307
• /
• 2009

The effects of reinforcing materials on durability and mechanical properties of V-rib belt were investigated. Cotton fiber and ZnO were used as a filler for CR, and cotton and aramid fiber were used for EPDM rubber compounds. These materials were prepared as a specimen and V-rib belt for heat resistant and mechanical test. High contents of ZnO give improved wear resistance, and higher contents of cotton fiber showed higher durability in high rotation speed but lower wear resistance for CR rubber compounds. Using the aramid and cotton fiber together in EPDM rubber compounds, thermal and wear resistance were improved simultaneously. The material containing EPDM matrix showed better durability and wear resistance than those of containing CR matrix comparing in the same cotton fiber contents.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.138-140
• /
• 2009

철강연속주조용 Cu몰드의 내마모성 향상을 위한 Ni-Co/SiC 복합도금을 실행하였다. 우선, Ni, Co의 설파민산 및 황산 Precursor로부터 생성된 피막의 내마모성을 평가하여, Ni-Co 최적 합금도금액을 선정하였다. 이 도금액에 마이크로 및 나노미터 크기의 SiC분말을 분산시켜 복합도금을 진행하였다. 이 때 생기는 문제점은 공정조건을 개선하여 해결하였으며, 그 결과 우수한 내마모성의 Ni-Co/SiC 복합도금 방법을 제안하고자 하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.48-54
• /
• 1996

제철산업과 광산산업에서 난연성 압축유로써 Water-in-oil(W/O) 에멀젼의 사용이 점차 증가하고 있다. 이러한 관점에서, 기유의 점도, 물과 오일의 배합비율 및 음이온성 emulsifier의 농도 변화에 따른 W/O 에멀젼의 점도, 안정성 및 내마모성을 조사하였다. 에멀젼의 점도는 기유의 점도에 비례해서 증가하였으며 물의 배합비율에 따라 지수함수적으로 증가하였다. 에멀젼의 안정성은 에멀젼 점도와 대수함수 관계임을 보여주고 있다. 에멀젼 점도와 다른 요소와의 상관관계를 매우 복잡하며 이러한 상관관계를 해결하기 위해서는 더 많은 연구가 진행되어야 한다. 에멀젼의 점도는 에멀져의 내마모성에 거의 영향이 없으며 기유의 점도에 따라 영향을 받으며 물의 배합비가 너무 커지게 되면 마모에 심각한 나쁜 결과를 초래하였다.

• Clean Technology
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.16-22
• /
• 2009

In this study, a fiber reinforced plastic (FRP) pipe with superior wear resistance was developed to replace the fly ash pipe of cast iron. Wear test was performed with various combinations of SiC filler and resin materials of unsaturated polyester, vinylester, epoxy, and phenol. Test results of ASTM D4060 showed the optimal combinations of resin, filler size, and resin/filler ratios. Test results of comparison between FRP and cast iron showed the possibility to replace cast iron pipe with the FRP pipe. Field test executed to compare the wear resistance between cast iron pipe and developed FRP pipe showed the superiority of the FRP pipe.