• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.593-598
• /
• 2008

It was made a friction material of various kinds by adding 10%, 20% and 30% of reduced iron. It was obtained by a connected-reduced process in a blast furnace sludge and oxidized iron, instead of $BaSO_4$, which is already a used inorganic filling material among a component of a brake friction material. This was done by a basic physical property test, a friction performance test to use a brake dynamometer. Moreover, in case of an add in the friction material, instead of using $BaSO_4$, the more expensive filling material, the reduced iron was also better because it has an excellent a friction property of an exothermic temperature, wear, etc. was 10%. At G1 and G3 specimens, a shear strength and a bonding strength of the friction material was decreased to be able to increase an amount of the blast furnace sludge and the reduced iron, but an application of all friction materials appeared enough strength.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 1999.07a
• /
• pp.146-146
• /
• 1999

BN은 천연에는 존재하지 않는 인공재료로서 특히 섬아연광형 질화붕소인 c-BN은 다이아몬드 다음가는 고경도, 높은 열전도도를 가지고 있을 뿐만 아니라 다이아몬드와는 달리 철계금속에 대해 화학적으로 매우 안정하기 때문에 다이아몬드의 응용이 매우 제한되고 있는 철강제품의 가공공구, 내마모 코팅재료로서 주목받고 있는 차세대 박막재료이다. 최근 c-BN박막 합성에 관한 많은 연구결과들이 보고되었는데 대부분의 연구자들이 성장하는 박막 표면에 입사되는 이온 에너지 및 유량이 c-BN 합성에 중요한 인자이며, 합성된 박막은 sp2결합층(h-BN)과 sp3결합층(c-BN)이 혼합되어 있음을 알 수 있다. 그러나 기존의 이온빔보조 합성법(IBAD) 공정에서는 입사빔과 증착물질이 공간적, 시간적으로 일치되는 경우에만 입사빔의 운동에너지가 증착공정에 기여하기 때문에 입사빔의 정밀한 에너지 조절이 어렵게 된다. 그러나 음이온 빔 직접 증착법에서는 입사이온빔 자신이 운동에너지를 운반하기 때문에 에너지 조절이 정밀할 뿐만 아니라 이를 통해 BN 박막의 상 및 성장거동을 조절할 수 있게 된다. 본 연구에서는 음이온 직접 증착법을 이용하여 c-BN박막을 합성하고 이의 초기성장층의 성장거동을 조사하였다. 증착시 음이온 빔의 에너지가 Bn 박막의 결정성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100~500eV의 보론 음이온빔을 조사하였으며 질소원으로는 낮은 낮은 에너지 범위의 질소이온을 동시에 공급하였다. FRIR 분석결과, 보론 이온의 에너지가 증가하면 cubic 상의 분율이 증가하였으며 증착된 박막은 15nm 두께의 sp2결합층이 먼저 성장한후 sp3결합층으로의 상전이가 일어났다. 질소이온빔의 에너지는 100eV 일 때 최대 cubic 함량과 두께를 보였으며 그 이상의 에너지에서는 c-BN 박막을 sputter시켰다. AFM 관찰결과, h-Bn층은 날카롭고 방향성을 가진 침상이었으며 c-BN 층은 atomically smooth 한 표면을 관찰할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.170.2-170.2
• /
• 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 무수소DLC로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 높은 열적안정성, 경도(50~60 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source(FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 진행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통해 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지와 flux 변화를 통한 박막 증착 거동 및 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0, 5, 10, 15, 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도(Hardness), 마찰계수, 응력(Stress), 전기전도 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라10 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 인해 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만분석 및 기판 도달 에너지 분석을 진행하였다

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 1999.07a
• /
• pp.59-59
• /
• 1999

DLC(diamond-like carbon)필름은 다이아몬드와 유사한 강도, 낮은 마차계수, 높은 Optical band gap, NEA(negative electron affinity)등의 우수한 특성을 가지고 있어, 내마모 코팅이나 정보저장 매체의 윤활 코팅, FED(field emission display)의 전계방출소자등 다양한 분야에의 응용이 연구되고 있다. DLC 필름은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition), IBAD(ion beam assisted deposition), Laser ablation, Cathodic vacuum arc등의 process를 이용하여 증착되고 있다. 특히 이러한 필름의 물성은 입사되는 이온의 에너지에 의해 좌우되는데, Lifshitz 등의 연구에 의하여 hyperthermal species를 이용한 DLC 필름의 성장은 초기에 subsurface로의 shallow implantation이 일어난 후 높은 sp3 fraction을 갖는 필름이 연속적으로 성장한다는 subplantation model이 제시 되었다. 본 연구에서는 기판과 subplantation 영역이 이후 계속하여 증착되는 순수 DLC 필름의 특성 변호에 미치는 영향에 대하여 관심을 가지고 실험을 행하였다. 본 실험에서는 상기 제시되어 있는 방법보다도 더욱 정확하고도 독립적으로 탄소 음이온의 에너지와 flux를 조절할 수 있는 Cs+ ion beam sputtering system을 이용하여 탄소 음이온의 에너지를 40eV에서 200eV까지 변화시키며 필름을 증착하였다. Si(100) 웨이퍼를 기판으로 사용하였고 증착 압력은 5$\times$10-7torr 였으며 인위적인 기판의 가열은 하지 않았다. 또한 Ion beam deposited DLC film의 growth process를 연구하기 위하여 200eV의 탄소 음이온을 시간(증착두께)을 변수로 하여 증착하였고, 이 때에는 Kaufman type의 gas ion beam을 이용하여 500eV의 Ar+ ion으로 pre-sputering을 행하였다. 탄소 음이온의 에너지와 증착두께에 따라 증착된 film 내의 sp3/sp2 ratio 의 변화를 XPS plasmon loss 와 Raman spectra를 이용하여 분석하였다. 또한 증착두께에 따른 interlayer의 결합상태를 관찰하기 위하여 AES와 XPS 분석을 보조로 행하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
• /
• v.12 no.6
• /
• pp.60-68
• /
• 2013

The present research aims to develop aluminum disc brakes to replace existing cast iron disc brakes in automobiles. The foundation for developing an aluminum disc is laid by investigating the performance characteristics of existing cast iron disc brakes and comparing those characteristics with those of aluminum disc brakes. This study involves FEM thermal/structural analysis of disc materials and experimental tests using a brake dynamometer. The results of this study show that, aluminum discs have not only better thermal/mechanical properties than existing cast iron discs, including better heat, wear, and crack resistance, but also that aluminum discs. Weigh less than existing cast iron discs, which results in improved maneuverability. Aluminum discs will become a more essential part of automobiles as electric cars become the major means of transportation.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
• /
• v.62 no.3
• /
• pp.224-233
• /
• 2024

The patient was a 69-year-old male who had decreased VDO and overbite of the anterior teeth due to severe teeth wear. Complete mouth rehabilitation was planned to restore esthetics and function. Due to the presence of a subgingival finish line, poor fit of the margin of the temporary crown, and insufficient oral hygiene management, gingival overgrowth and bleeding occurred in many teeth, and inaccurate impressions were taken. After dividing each arch and taking partial impressions, a transfer coping was made using pattern resin on each working model die, and after being placed on the abutment teeth, a master cast was made through pick-up impression taking to produce prosthesis. In this case, the final prosthesis produced on the second master cast were fitted in terms of proximal contact, marginal fit, vertical occlusal dimension, facial appearance, esthetics, and occlusion. After complete mouth rehabilitation, the patient was satisfied with function and esthetic appearance.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.634-643
• /
• 2020

In this study, the rheological and tribological properties of urea grease were studied according to the type and amount of polytetrafluoroethylene (PTFE) powders added to the urea grease, which is the most widely used among solid lubricants, to develop an optimal lubrication system. Urea grease was synthesized using 4,4'-methylenebis(phenyl isocyanate)(MDI), oleylamine, and cyclohexylamine, and PTFE powders prepared by dispersion or suspension polymerization process were then added. The basic rheological and tribological properties of the prepared greases were compared. The worked penetration numbers of urea grease decreased with increasing amount of PTFE powders, but both PTFE powders caused no significant changes in heat resistance and copper corrosion resistance. The shear viscosity increased with increasing PTFE powder content, and the dispersion-type PTFE powder was more effective in increasing the viscosity. In the value of the loss coefficient = 1, the shear stress was higher for the grease containing PTFE powders than the non-PTFE added grease, and the dispersion-type PTFE-added grease showed higher viscosity than the suspension-type PTFE-added grease. Finally, urea grease was found to have a low-performance improvement in terms of wear reduction effects by adding PTFE powders, but the load-bearing performance was up to 2.5 times higher for the dispersion-type PTFE and five times higher for the suspension-type PTFE.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.188-194
• /
• 2008

Brake disks for rolling stock are exposed to thermal fatigue during braking, and thermal cracks occur on surface of disks. Thermal cracks can cause serious accidents, deterioration of braking performance and increase of maintenance cost due to frequent exchange of friction materials. In this study, candidate materials with high-heat resistance were selected by searching the literature. By using cast specimens made of the candidate materials, chemical composition, crystal structure and graphite type were analyzed. In addition, friction coefficient and wear were measured and compared with values for the disk material in service. As a result, it was shown that the NiCrMo has highest tensile strength and lowest friction coefficient and the disk material in service has the most stable friction characteristics.

• Tribology and Lubricants
• /
• v.36 no.4
• /
• pp.207-214
• /
• 2020

In this study, we investigated the effects of copper and copper-alloy on the frictional and wear properties of low-steel friction material. The proportions of copper and copper-alloy in the brake friction materials used in passenger cars are very high (approximately 5-20% weight), and these materials have significant effects on friction and wear characteristics. In this study, the effects of cupric ingredients, such as the copper fiber and brass fiber, are investigated using the friction materials based on commercial formulations. After the copper and brass fibers from the same formulation were removed, the frictional and wear characteristics were evaluated to determine the influence of the copper and copper-alloy. We evaluated the frictional and wear characteristics by simulating various braking conditions using a 1/5 scale dynamometer. The results show that the friction material containing copper and brass fibers have excellent frictional stability and a low wear rate compared to the friction material that does not contain copper and brass fibers. These results are attributed to the excellent ductility, moderate melting point, high strength, and excellent thermal conductivity of copper and copper-alloy. We analyzed the surfaces of the friction materials before and after the performing the friction tests using a scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscope, confocal microscope, and roughness tester to verify the frictional behavior of copper and copper-alloy. In future studies, it will be applied to the development of copper-free friction materials based on the results of this study.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.12-12
• /
• 2002

hexagonal Boron Nitride (hBN), rhombohedral Boron Nitride (rBN)과 고밀도의 wurzitic Boron N Nitride (wBN), cubic Boron Nitride (cBN) 등의 다양한 상을 갖는 Boron nitride는 그 결정구조에 따라 저밀도, 고밀도 박막으로 분류되며 이중 hBN과 rBN은 층간 결합이 약한 $sp^2$ 결합특성을 가지고, wBN 과 cBN은 강한 $sp^3$ 결합특성을 가지고 있다. 현재까지 $sp^3$결합을 갖는 BN의 우수한 특성을 응용하기 위한 수 많은 연구들이 있어왔다. 특히 cBN은 다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화 학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되고 있다. 그러나 이와 같이 BN박막의 기계적 물성과 관련한 연 구는 많이 진행되어 왔으나 전기.전자적, 광학적 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 BN박막의 또 다른 웅용 분야를 탐색하고자 ME - ARE (Magnetically Enhanced A Activated Reactive Evaporation)법 에 의 해 합성 된 BN박막의 광학적 특성 에 관하여 조사하였다. BN박 막합성 은 전자총에 의 해 증발된 보론과 질소.아르곤 플라즈마의 활성 화반응증착(Activated Reactive E Evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평 행자기장을 부가하여 플라즈마의 증대시켜 반웅효율을 높였다. 합성실험용 모재로는 기본적인 특성 분 석을 위해 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 $30{\times}40mm$크기로 절단 후, 10%로 희석된 완충불산용액 에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한 후 사용하였으며, 광학특성 분석을 위해 $30{\times}30mm$의 glass를 아세톤으로 탈지.세척한 후 사용하였다. 박막합성실험에서 BN의 광학적 특성에 미치는 공정변수의 영향을 파악하기 위하여, 기판바이어스 전압, discharge 전류, $Ar/N_2$가스 유량비 등을 달리하여 증착하였다. 증착된 박막은 FTIR 분석을 통하 여 결정성을 확인하였으며, AFM 분석을 통하여 코팅층의 두께를 측정하였고, UV - VIS spectormeter를 이용하여 투광특성을 평가하였다.