• Tribology and Lubricants
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• v.38 no.3
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• pp.101-108
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• 2022

The structure and properties of tetrahedral amorphous carbon (ta-C) coatings depend on the main process parameters and bending angles of the magnetic field filter used in the filtered cathodic vacuum arc (FCVA). During the process, it is possible to effectively control the plasma flux of carbon ions incident on the substrate by controlling the arc discharge current, thereby influencing the mechanical properties of the coating film. Furthermore, we can control the size and amount of large particles mixed during carbon film formation while conforming with the bending angle of the mechanical filter mounted on the FCVA; therefore, it also influences the mechanical properties. In this study, we consider tribological characteristics for filtered bending angles of 45° and 90° as a function of arc discharge currents of 60 and 100 A, respectively. Experiment results indicate that the frictional behavior of the ta-C coating film is independent of the bending angle of the filter. However, its sliding wear behavior significantly changes according to the bending angle of the FCVA filter, unlike the effect of the discharge current. Further, upon changing the bending angle from 45° to 90°, abrasive wear gets accelerated, thereby changing the size and mixing amount of macro particles inside the coating film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.126-126
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• 2000

다이아몬드상 카본(DLC) 필름은 경도가 높고, 마찰계수가 낮다는 장점을 가지고 있기 때문에 내마모성 코팅이나 윤활성코팅에 응용을 위한 연구가 활발히 진행중이다. 하지만 마찰계수가 주변환경에 매우 큰 영향을 받는다는 단점이 있다. 이러한 단점은 DLC필름의 응용에 대한 저해 요인이 되며, 이 점을 보완하기 위해서 DLC 필름에 Si을 첨가하는 연구들이 진행되고 있다. 본 실험에서는 r.f-PACVD 법을 이용하여 Si이 첨가된 DLC 필름의 주위 환경 변화에 따른 마찰특성의 변화를 연구하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H)과 희석된 Silane(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 Silane과 벤젠의 첨가비율을 조절하여 필름내 Si의 함량을 조절하였고, 증착시 바이아스의 전압은 -400V로 하였다. 마찰테스트는 Ball-on-Disk type의 조건에서 대기, 건조공기, 진공의 세가지 분위기에서 마찰테스트를 실행하였다. 실험결과 마찰계수는 건조공기, 대기, 진공의 순으로 증가하였고, 필름내에 포함되어 있는 Si의 양이 증가할수록 마찰계수는 낮고 안정한 값을 나타내었다. Tribochemiacal 분석과, ball과 track의 전자현미경 사진 분석 결과, 진공에 비해서 건조공기와 대기중에서 마찰계수가 낮은 것은 DLC 필름내에 마모 track 중심부에 Si-C-O 계의 화합물이 형성되어, 이 화합물이 마찰계면에 존재하여 마찰계수를 낮추었음을 확인하였다. 그리고 대기중에서 실험한 경우, 습기의 존재로 인해 마모입자가 볼의 표면에서 엉김으로써 건조공기의 상태에서 보다 높은 마찰저항을 갖게 됨으로 인하여 마찰계수가 높아짐을 알 수 있었다.a)는 as-deposit 상태이며, 그림 1(b)는 45$0^{\circ}C$, 60min 열처리한 plan-view TEM 사진이다.dical의 영향을 조사하였으며 oxygen radical의 rf power에 따른 변화는 OES(Optical emission spectroscopy)를 사용하였다. 너무 적은 oxygen ion beam flux나 oxygen radical은 film의 전도도 및 투과도를 저하시켰고 반면 너무 과도한 flux의 증가 시는 전도도는 감소하였고 투과도는 증가하는 경향을 보였다. 기판에 도달하는 oxygen ion flux는 faraday cup을 이용하여 측정하였으며 증착된 ITO film은 XPS, UV-spectrometer, 4-point probe를 이용하여 분석하였다. 때문으로 생각되어진다. 또한, 성장 온도가 낮아짐에 따라 AlGaN의 성장을 저해하기 때문으로 판단된다. 성장 온도 변화에 따라 성장된 V의 구조적 특성 및 표면 거칠기 변화를 관찰하여 AlGaN의 성장 거동을 논의하겠다.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.는 현저하게 향상되었다. 그 원인은 SB power의 인가에 의해 활성화된 precursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품

• Elastomers and Composites
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• v.46 no.1
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• pp.45-53
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• 2011

The effect of the silane coupling agent, bis(triethoxysilypropyl)tetrasulfide (TESPT), on mechanical properties of a silica-filled NBR compound for oilseal was investigated. Curing behavior and crosslinking density of the compounds were measured using ODR (oscillating disk rheometer) and swelling ratio in toluene. UTM (universal testing machine) and shore A hardness tester were used in order to study the characteristics of mechanical properties of original vulcanizates and aged ones with heated air and ASTM No. 3. oil. Recovery of elasticity which influences the performance and service life of oilseal was investigated by giving bending deformation to vulcanizates in aging condition. After bending aging test, recovery distance was measured and calculated angle of recovery from it. TR (temperature retraction) test was performed on these vulcanizates to determine the low temperature recovery behavior. Wear resistance was measured by Taber type abrasion tester. In addition, SEM was used to characterize the morphology of the worn surface of vulcanizates. The result showed that addition of TESPT into silica-filled compound improves not only compound flow-ability, interaction between NBR and silica and crosslinking density, but also hardness, 100% modulus, recovery of elasticity, wear resistance, heat resistance and ASTM No.3 oil resistance of vulcanizates.

• Composites Research
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• v.36 no.1
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• pp.37-41
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• 2023

The treated water inside the ballast electrolytic cell creates a highly alkaline atmosphere due to hydroxide generated at the DSA(Dimension Stable Anode) electrode during electrolysis. In this study, a composite material that can replace the weakness of the PE-coated steel pipe used in the existing ballast pipe was prepared. The test samples are BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), and GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester). And then it was immersed in NaOH for 720 hours. The friction test of each specimen was conducted. The Friction coefficient analysis according to material friction depth and interfacial adhesion behavior between resin and fiber were analyzed. As a result, the mechanism of interfacial separation between resin and fiber could be analyzed. In the case of the unsaturated polyester resin with low interfacial bonding strength the longer the immersion time in the alkaline solution, the faster the internal deterioration caused by the deterioration that started from the surface, resulting in a decrease in the friction coefficient. It is hoped that this study will help to understand the degradation behavior of composite materials immersed in various chemical solutions such as NaOH, acid, and sodium hypochlorite in the future.

• Polymer(Korea)
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• v.31 no.4
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• pp.278-282
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• 2007

The degradation characteristics of perfluoropolyether (PFPE) for computer hard disk drive have been investigated. Thermal degradation in PFPE started at $170\;^{\circ}C$ and it was completed at $450\;^{\circ}C$. If PFPE was contacted with wear fragment from slider made by $Al_2O_3{\cdot}TiC$, the thermal degradation was accelerated by the catalytic Lewis acid degradation. The Lewis acid degradation mainly took placed in methylene oride(fluoride) chain scission as well as methylene(fluoride) and hydroxy end chain. As a result, the degradation reaction accomplished as early as at $300\;^{\circ}C$. The photo oxidation due to UV exposure on PFPE caused the chain scission in methylene(fluoride), and end chain in PFPE without chain scission in methylene oxide(fluoride) and then the molecular weight of PFPE increased by expected secondary reactions between formed radicals in the photo oxidation.

• Tunnel and Underground Space
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• v.23 no.5
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• pp.401-412
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• 2013

Multi-stage shear test has been performed using joint specimens of gneiss, granite and shale to investigate the influence of micro-scale asperity change on the shear strength of joint plane. For each shear test asperity degradation characteristics of joint specimens of different joint surface strength have been analyzed by utilizing the optimum asperity parameter which can reflect the sequential asperity degradation. Elevation of joint surface profile has been measured and both the changes of asperity parameters and micro-scale asperity distribution have been investigated. Two distinctive variation modes of cohesion and friction angle have been delineated and major cause of shear strength parameter change has been analyzed by considering the micro-scale asperity angle change resulting from the abrasion, fracturing and regeneration of micro-scale asperities. Effects of micro-scale asperity variation on the joint shear strength have been also investigated.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.155-155
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• 2016

DLC (Diamond like Carbon)는 Diamond와 유사한 물리화학적 특성을 보유한 막으로 고경도 및 우수한 내마모성, 화학적 안정성의 특성을 가지고 있다. DLC는 크게 카본의 막 형성 공정에서 카본 소스에 따라 수소가 포함된 DLC와 무수소 DLC 로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 고온안정성, 높은 경도 (30~80 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용되고 있으며, 최근에는 고내구성을 보유하면서 전기적 특성을 가지는 기능성 DLC막의 요구가 증대하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 수행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통한 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지 및 flux 변화를 통해 ta-C 막의 전기적, 기계적 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0 ~ 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도 (Hardness), 마찰계수, 전기적 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라 10 V에서 가장 높은 증착 거동을 가지다 감소하는 경향을 확인 하였으며, 박막의 물성 특성 평가 시에도 이와 유사하게 특성의 차이를 관찰하였다. 이는 음극부위에서 형성된 카본이온이 기판에 도달 시에 Plasma Duct Bias 변화에 따라 이온의 Flux 및 에너지 변화로 인한 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만 분석법을 통해 증명하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.7
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• pp.175-181
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• 2016

This occurs when the unbalanced rotating body is inconsistent with the mass center line axis geometric center line. Wheelsets are assembled by a single axle with two wheels and a rotating body of a running railway vehicle. Owing to non-uniformity of the wheel material, the wear, and error of the wheel and axle assembly may cause an imbalance. Wheelsets will suffer the effects of vibrations due to the unbalanced mass, which becomes more pronounced due to the thin and high-speed rotation compared to the shaft diameter This can affect the driving safety and the running behavior of a rail car during high-speed running. Therefore, this study examined this unbalanced wheel using a railway vehicle multibody dynamics analysis tool to assess the impact of the dynamic VI-Rail movement of high-speed railway vehicles. Increasing the extent of wheel imbalance on the analysis confirmed that the critical speed of a railway vehicle bogie is reduced and the high-speed traveling dropped below the vehicle dynamic behaviour. Therefore, the adverse effects of the amount of a wheel imbalance on travel highlight the need for management of wheel imbalances. In addition, the static and dynamic management needs of a wheel imbalance need to be presented to the national rail vehicles operating agency.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.14 no.1
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• pp.52-58
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• 2004

The surface property and formation behavior of a boride layer formed on Ni-Cr-Mo steel in a plasma paste boronizing treatment were investigated. The plasma paste boronizing treatment was carried out at 973～1273 K for 1-7 hrs under the gas ratio of Ar:H$_2$ (2:1). The thickness of the boride layer increased with increasing temperature and time in the boronizing treatment. The cross-section of the boride layer was a tooth structure and the hardness was Hv 2000～2500. XRD analysis revealed that the compound was identified as FeB, $Fe_2$B, and mixed phase of FeB/$Fe_2$B in the boride layer formed at 973～1073 K, 1173K, and 1273K, respectively. The Ni-Cr-Mo alloy boronized at 1173-1273 K showed the best excellent wear resistance against the sand. As a results of corrosion test in 1 M $H_2$$SO_4$ solution, $Fe_2$B formed on the matrix alloy exhibited higher corrosion resistance than FeB.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1991.11a
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• pp.34-37
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• 1991

Al계 베어링합금은 소착저항력등의 베어링특성이 우수하여 최근에 자동차의 엔진부품에 많이 사용되고 있다. Al계 베어링합금으로는 Al-Sn계, Al-Pb계, Al-Si계 합금이 개발되어 사용되어 왔다. Al-Si계 합금은 높은 강도, 우수한 부식성, 주조성이 향상되는 장점등을 갖고 있다. 또한 Al-Pb계 합금은 Pb가 고체윤활제로 작용하여 소착저항성이 높으며 가격도 저렴한 장점을 갖고 있다. Al과 Pb는 용융상태에서 넓은 용융간극을 갖어 중력편석을 일으키기 때문에 일반적인 주조방법으로 Al계 베어링합금을 제조할 수없다. 또한 Al에 Si이 첨가됨에 따라 높은 경도등의 기계적성질의 향상이 얻어지지만 Al 기지에 Si의 함량이 증가할 수록 편석이 심해져 조대한 Si-rich상이 미세조직에 존재하여 합금이 취약해지는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 Al 기지에 Pb의 중력편석을 최소화하고 Al 기지에 조대한 Si-rich상이 생성되는 것을 막기 위하여 Al과 Pb가 공존하는 온도구역에서 높은 교반속도로 용탕을 강제교반하여 액상에서 Pb와 Si을 미세하게 분산시킨 후 수냉되는 동주형에서 급속응고시켜 Pb와 Si-rich 상이 균일하게 분포된 Al계 베어링합금을 제조하였다. 본 연구에서는 Pb의 양을 0%에서 35%까지 변화시켰으며, Si의 양을 0%에서 20%까지 변화시켜서 베어링합금을 제조하였으며, 강제교반속도는 500rpm에서 2500rpm 까지 변화시켜 베어링합금을 제조하였다.