• Title/Summary/Keyword: 표면마모시험

Search Result 117, Processing Time 0.036 seconds

Effects of Organic Addition agents on Manganese-Phosphate Coating (인산-망간 화성피막에서 유기첨가제에 따른 피막 특성 연구)

  • Seo, Seon-Gyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2015.11a
    • /
    • pp.195-195
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 인산-망간 피막처리 공정 중에 생성되는 슬러지를 방지하기 위하여 인산-망간 화성처리액에 유기첨가제인 Tartaric acid를 첨가하여 내마모성 및 방청성 향상을 목적으로 슬러지를 방지하기 위한 인산-망간 화성피막의 특성을 연구하였다. Tartaric acid의 농도에 따른 표면 Morphology를 Scanning Electron Microscope (SEM)과 Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDS)을 이용하여 분석하였으며, EDS 분석을 통해 Mn, P, Fe, O, C의 성분을 확인 할 수 있었으며, 인산-망간 화성피막의 상(phase)을 확인하기 위하여 X-ray diffraction (XRD)을 분석을 통하여 $(Mn,Fe)_5H_2(PO_4)_44H_2O$으로 구성된 인산-망간 화성피막을 확인할 수 있었다. 또한 Tartaric acid의 농도에 따른 인산-망간 피막의 내마모 시험(Ball on disc) 및 경도시험을 실시하여 기계적인 특성 및 슬러지의 양에 대하여 분석하였다.

  • PDF

인공관절의 수명 향상을 위해 Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition 공정으로 증착된 NbN 박막에 대한 UHMWPE Liner 소재의 마모량 평가

  • Park, Won-Ung;Kim, Eun-Gyeom;Jeon, Jun-Hong;Choe, Jin-Yeong;Mun, Seon-U;Im, Sang-Ho;Han, Seung-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2012.02a
    • /
    • pp.137-137
    • /
    • 2012
  • 인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 직접적인 마모 운동을 수행하게 되므로, 이 부분의 소재 특성에 따라 인공관절의 수명이 결정 되게 된다. 현재 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE 의wear debris에 의해 골용해가 발생하게 되어 인공관절의 수명이 저하되는 문제점이 있으며, 금속 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 저하시키는 또 다른 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) 공정을 이용하여 금속 (Co-Cr-Mo 합금)소재 위에 세라믹 (niobium nitride) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 금속 소재 위에 증착된 세라믹 박막은 상대재인 UHMWPE의 마모량을 줄여줄 뿐만 아니라 금속이온의 용출을 막아준다는 장점이 있으나, 장시간의 마모 운동에 의하여 발생하는 박막의 박리 현상은 인공관절의 수명을 급격히 저하시키는 또 다른 원인이 된다. 이러한 단점을 해결하기 위하여, 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. Dynamic ion mixing 공정을 수행함에 따라 박막과 금속 사이의 접착력이 증가하게 되어, UHMWPE의 마모량이 2배 가까이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 장시간의 마모시험에서도 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 UHMWPE의 마모량을 감소시키기 위하여 박막을 증착하기 전에 금속 소재에 질소 이온주입을 수행하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였다. 질소 이온주입 결과 Co-Cr-Mo 합금 표면에 부분적으로 CrN, Cr2N의 세라믹 상이 형성 되는 것을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 UHMWPE의 마모량이 2배 이상 감소 되는 것을 확인 할 수 있었다.

  • PDF

Reliability Development of Chipping Test-Method for Inner and Outdoor Materials consisting of Plating and(or) Paint in Automobile (자동차 내.외장재 도금/도장 부품소재 깨짐현상 신뢰성 평가기술 개발)

  • Kim, Seong-Hyeon;Jo, Hong-Gwan;Gang, Mi-Jeong;U, Dong-Jin;Lee, Jun-Gyun;Kim, Seung-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2011.05a
    • /
    • pp.55-55
    • /
    • 2011
  • 자동차 후드, 라디에이터그릴(R/Grill), 범퍼, 아웃도어핸들 등 도장 도금 부품소재의 치핑시험법을 재정립 하였다. 시간에 따른 열화(100~1500hr)에 따라 도막 경도, 탄성율, Tg, 층간 부착성 등 물리적 특성 관찰하였고 제논시험기를 이용하여 재현시험을 행하였다. 국내에서 유일한 싱글/멀티 치핑기에 의한 치핑인자(속도, 비석, 각도 등) 분석 및 실제 주행차량의 분석을 통한 치핑의 주요원인을 밝혀냈다. 외산과 국산을 비교하여 속도별 치핑현상을 파악하였고, 마모 마찰열의 상승을 최소화와 원마도(R)의 최적조건을 찾아내었다.

  • PDF

The Study on Characteristics of Manganese Phosphate Coating by Particle Size of Surface Treatment Agent (표면조정제 입자 사이즈에 따른 인산망간 피막 특성에 관한 연구)

  • No, Yeong-Tae;Kim, Ho-Yeong;Byeon, Yeong-Min;Lee, Ji-Hwan;Hyeon, Seung-Gyun;Park, Jong-Gyu;Seo, Seon-Gyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2017.05a
    • /
    • pp.122-122
    • /
    • 2017
  • 인산-망간 화성피막의 경우 양질의 피막층을 형성하기 위하여 표면조정제를 사용하고 있으며, 화성피막 직전에 표면 조정제 처리를 하여 피막 결정의 미세, 치밀, 균일하게 하는 동시에 피막의 화성시간을 단축하고 있다. 본 연구는 표면조정제의 입자 사이즈에 따른 화성피막 입자 사이즈 변화 및 물리적인 특성 향상을 확인하였다. 하지금속 소재로는 기계구조용 탄소강재(SM45C)을 $50{\times}50{\times}3mm$로 제작하였고, 전처리 공정으로는 탈지 ${\rightarrow}$ 에칭 ${\rightarrow}$ 디스머트 후 표면조정제 입자 사이즈별로 표면조정 후, 화성피막 처리를 하였으며 각 조건에 따른 피막 층의 미세조직은 SEM을 사용하여 관찰하였고, 윤활성은 내마모시험기(Ball on disc)를 사용하여 마찰계수 측정을 통해 확인하였으며, 내식성은 5% NaCl 염수분무를 실시하여 적청 발생 면적으로 측정하였다. 표면조정제의 입자 사이즈는 4종류로 세분화하여 표면조정 후 화성피막 처리하였으며, 표면조정제의 입자 사이즈를 미세화함에 따라 화성피막의 입자 사이즈가 미세, 균일해지고 피막의 치밀도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 표면조정제의 미분화는 소재 표면에 작고 치밀한 결정(활성점)을 만들며, 표면조정제의 입자 사이즈가 작아질수록 이러한 활성점의 크기가 미세해지고 화성피막의 입자 사이즈 또한 미세화 시키는 역할을 하는 것을 확인 할 수 있었다. 이처럼 표면 조정제의 입자 사이즈에 따른 화성피막 입자 사이즈 및 물성변화는 SEM, 내마모시험 및 내식성 시험을 통하여 확인할 수 있었다. 즉, 표면조정제의 입자 사이즈가 미세해질수록, 화성피막의 입자사이즈가 미세화되었고, 윤활성 및 내식성이 향상되는 것을 확인 할 수 있었다.

  • PDF

EVALUATION ON THE ABRASION RESISTANCE OF A SURFACE SEALANT (레진전색제의 마모저항성에 대한 평가)

  • Kim, Soo-Mee;Han, Sae-Hee;Cho, Young-Gon
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • v.32 no.3
    • /
    • pp.180-190
    • /
    • 2007
  • The purpose of this study was to evaluate the abrasion resistance of surface penetrating sealant which was applied on a composite resin restoration and to provide proper time to reapply sealant on composite resin surface. Two hundred rectangular specimens, sized $8\times3\times2mm$, were made of Micronew (Bisco, Inc., Schaumburg, IL, U.S.A) and divided into two groups; F group (n = 10) was finished with coarse and medium grit of Sof-Lex discs and BisCoverwas applied B group (n = 190) after finishing with discs. B group was again subdivided into nineteen subgroups From B-1 group to B-18 group were subjected to toothbrush abrasion test using a distilled water-dentifrice slurry and toothbrush heads B-IM group was not subjected to toothbrush abrasion test. Average surface roughness (Ra) of each group was calculated using a surface roughness tester (Surfcorder MSE-1700: Kosaka Laboratory Ltd., Tokyo, Japan) . A representative specimen of each group was examined by FE-SEM (S-4700: Hitachi High Technologies Co., Tokyo, Japan). The data were analysed using cluster analysis, paired t-test, and repeated measure ANOVA. The results of this study were as follows; 1. Ra off group was $0.898{\pm}0.145{\mu}m$ and B-IM group was $0.289{\pm}0.142{\mu}m$. Ra became higher from B-1 group $(0.299{\pm}0.48{\mu}m$ to B-18 group $(0.642{\pm}0.313{\mu}m$. 2. Final cluster center of Ra was $0.361{\mu}m$ in cluster 1 $(B-IM\simB-7)$, $0.511{\mu}m$ in cluster 2 $(B-8\simB-14)$ and $0.624{\mu}m$ in cluster 3 ($(B-15\simB-18)$. There were significant difference among Ra of three clusters. 3 Ra of B-IM group was decreased 210.72% than Ra of F group. Ra of B-8 group and B-15 group was increased 35.49% and 51.35% respectively than Ra of B-IM group. 4. On FE-SEM, B-IM group showed the smoothest resin surface. B-8 group and B-15 group showed vertically shallow scratches , and wide and irregular vertical scratches on composite resin surface respectively. Within a limitation of this study, finished resin surface will be again smooth and glazy if BisCover would be reapplied within 8 to 14 months after applying to resin surface.

The Effect of Mn on the Elevated Temperature Sliding Wear Behavior of Fe-20Cr-1C-1Si Hardfacing Alloy (Fe-20Cr-1C-1Si 경면처리 합금의 고온 Sliding 마모거동에 미치는 Mn의 영향)

  • Kim, Geun-Mo;Kim, Jun-Gi;Yang, Yeong-Seok;Gang, Seong-Gun;Kim, Seon-Jin
    • Korean Journal of Materials Research
    • /
    • v.9 no.9
    • /
    • pp.937-942
    • /
    • 1999
  • Fe계 합금의 적층결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 Mn이 Fe-20Cr-1C-Si 경면처리 합금의 변형유기 상변태거동과 상온 및 고온 마모저항성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 15ksi의 접촉응력에 대하여 0~25wt.% Mn을 첨가한 시편은 모두 상온에서 마모손실량이 적은 우수한 마모저항성을 보였는데 Mn 첨가량이 5wt.% 이하인 시편의 경우 마모표면에서 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\alpha$\`변형유기 상변태가 발생한 반면 15wt.% 이상 Mn을 첨가한 시편에서는 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\varepsilon$변형유기 상변태가 발생하는 것으로 나타났다. 25$0^{\circ}C$까지 고온 마모시험결과 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\alpha$\`변형유기 상변태가 발생한 5wt.% 이하 Mn 첨가시편은 Mn 첨가량이 증가할수록 마모손실량이 증가하는 것으로 보아 Mn 첨가는 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\alpha$\`변형유기 상변태에 있어서 고온 마모저항성을 저하시키는 것으로 생각되며 이는 Mn이 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\alpha$\`변형유기 상변태의 M(sub)d 온도를 감소시키기 때문으로 생각된다. 반면에 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\varepsilon$변형유기 상변태가 일어난 15wt.% 이상 Mn 첨가 시편의 경우 Mn 첨가량 증가에 따른 고온 마모손실량의 차이가 없는 것으로 보아 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\varepsilon$변형유기 상변태는 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\alpha$\`변형유기 상변태에 비해 온도의 존성이 적은 것으로 생각된다.

  • PDF

유용성 유기모리브덴 하합물의 마찰감소작용 및 분위기의 영향

  • 김영찬;익자;정문;강부평팔랑
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
    • /
    • 1988.06a
    • /
    • pp.31-38
    • /
    • 1988
  • 최근, 유체윤활영역에 있어서 될수 있는 한 점성저항을 감소시키기 위해서 윤활유의 저점도화가 진행되고 있는 실정이다. 그러나 윤활유의 저점도화로 인한 문제점으로써 금속-금속간 접식부가 증가하게 된다. 금속간 접식이 증가함에 따라 마찰저항이 커지게 되며, 이와 같은 마찰저항의 증대를 방지하기 위하여 마찰조정제(FM)가 자동차 엔진유를 비롯한 각종 윤활유에 첨가되어지고 있다. 또한 윤활유의 사용조건이 가곡(고온, 고가중) 해짐에 따라 첨가제의 다기능성이 요구되고 있는 가운데, 이와 같은 요구를 만족시켜 주기 위한 연구가 진행되고 있다. 최근에 와서 유용성 유기모리브덴계 화합물이 마찰,마모 및 산화방지제로서 주목받고 있다. 마찰, 마모을 감소시키기 위한 목적으로 널리 사용되고 있는 $MoS_2$는 고체윤활제로서 각광을 받고 있지만, 실제사용상의 문제로서 입자의 크기, 분산상의 문제 및 분산제와의 반응으로 인하여 마찰, 마모를 증대시키므로 역효과를 가져 오기도 한다. $MoS_2$와 같은 고체윤활제의 분상상의 무제점을 보완한 유용성 모리브덴계 화합물은 마찰, 마모 및 산화방지제로서 자동차 엔진유를 비롯하여 각종 윤활유에 첨가되고는 있지만 메카니즘에 대해서는 거의 해명되고 있지 않는 현실정이다. 본 연구는 유용성 유기모리브덴계 화합물중의 Molybdenum dialkyl dithiophosphate (MoDTP)의 마찰감소작용을 해명하기 위해서, MoDTP 첨가제의 마찰시험 및 마찰표면의 분석을 통하여 MoDTP의 마찰감소작용의 메카니즘을 명확하게 함을 자적으로 하고 있다.

  • PDF

이온소스법에 의한 DLC막의 제작 및 기계적 특성

  • Kim, Mi-Seon;Hong, Seong-Pil;Kim, Hyeon-Gu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2007.11a
    • /
    • pp.164-165
    • /
    • 2007
  • Si(중간층)/DLC(diamond-like carbon)막은 스퍼터와 이온소스(ion source)법에 의한 복합방식(hybrid method)을 이용하여 3mTorr의 반응가스 벤젠($C_6H_6$)분위기에서 Si wafer에 기판온도 $130^{\circ}C$로 180분간 증착하였다. 평가는 표면과 단면에 대해 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM)과 투자전자현미경(trasmission electron microsope, TEM)으로 관찰하였다. 경도와 마찰계수는 나노인텐터(nanoindetor)와 마모시험기를 이용하였으며, 박막의 구조는 라만스펙트럼으로 분석하였다. 그 결과 박막의 두께는 약 $0.9{\mu}m$, 표면조도는 약 $0.34{\sim}1.64nm$로 평탄한 표면을 가지며 경도는 약 $35{\sim}37GPa$, 마찰계수는 약 $0.02{\sim}0.07$로 관찰되었다. 라만분광법과 전자회절패턴에 의해 IG/ID의 함량비는 $0.54{\sim}0.59$$sp^2$$sp^3$가 혼재된 전형적인 비정질 구조임을 확인하였다.

  • PDF

Errects of the Length of Carbon Fiber on the Wear Properties of Carbon/Carbon Composites (탄소/탄소 복합재료의 마모특성에 대한 탄소섬유 길이의 영향)

  • Ha, Hun-Seung;Kim, Dong-Kyu;Park, In-Seo;Im, Yeon-Su;Yun, Byung-Il
    • Korean Journal of Materials Research
    • /
    • v.3 no.3
    • /
    • pp.292-299
    • /
    • 1993
  • In this paper the effects of the length of carbon fiber on the wear properties of carboni carbon composites were investigated. Carbon/carbon composites were fabricated by the liquid impregnation method using the resol-type phenolic resin as a matrix precursor and PAN-based, non-surface treated carbon fiber as a reinforcement. The measured values of the friction coefficient of carbon/carbon composites against AlSl 304 stainless steel ranged from 0.2 to 0.3 under the operating condition used in this study. The effect of the length of carbon fiber on the friction coefficient of carbon/carbon composites were not found. But, it was realized that the wear rate of carbon/carbon composites tends to increase, as the length of carbon fiber increases.

  • PDF

Investigation of Chipping and Cutting Efficiency of DLC Coated Diamond Micro-blades. (DLC 코팅한 다이아몬드 마이크로 블레이드의 절삭 성능과 피삭재의 치핑에 관한 연구)

  • Kim, Song-Hui;Jang, Jae-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2014.11a
    • /
    • pp.200-201
    • /
    • 2014
  • 다이아몬드 마이크로 블레이드의 절삭 효율을 향상시키고 절삭 과정에서의 블레이드 측면 경질 박막이 절삭 성능에 미치는 영향을 연구하기 위해 Cu/Sn 금속 결합재에 $MoS_2$$WS_2$ 고체 윤활제를 각각 동일 분율 첨가한 후 PAPVD법으로 DLC 박막을 블레이드의 측면에 증착하였다. 실착 절삭 시험을 위해 마이크로 블레이드 시편을 제조하여 충분한 드레싱 과정 후 절삭 시험을 행하였으며 절삭 중 순간 소모 전력과 블레이드의 마모량을 비교 평가하였다. DLC 코팅은 절삭 중 측면에 안정적으로 존재하며 측면 지립의 돌출을 억제하고 마찰을 감소시켜 절삭 효율이 향상되었으며 결과적으로 수명이 증가하였다.

  • PDF