• Title/Summary/Keyword: Tribology Test

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Tribology of Si incorporated Diamond-like Carbon Films

  • Kim, Myoung-Geun;Lee, Kwang-Rveol;Eun, Kwang-Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.44-44
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    • 1998
  • It was observed that the friction coefficient decreased with increasing Si concentration in the l ilms. Furthermore, the friction behavior became more s때ble even when very small amount of S Si of less than 0.5 at. % was incorporatA:회 By analyzing the composition of the debris f formed, we could show that the low and stabilized friction coefficient is in마nately relatA:었 w with the formation of the Si rich oxide debris. These result supports the mechanism that the h hydrated silica debris is the reason for low friction coefficient in humid environment. Second e evidence of the role of Si rich oxide debris could be found in the triOO-chemical reactions d during initial stage of triho-test. When the Si concen$\sigma$ation was less than 5 at.%, initial t transient period of high friction coefficient was commonly observed. Mter the transient period, m the friction coefficient becomes lower with increasing contact cycles. The initial $\sigma$ansient p peri여 becomes shorter and the starting and maximum friction coefficients in $\sigma$ansient 야,riod d decreased with increasing Si concentration. Composition of the debris on the wear scar s surface was analyzed by Auger spe따'Oscopy at v뼈ous stages in the initial transient period. W We observed that when the friction coefficient increased in earlier stage of the $\sigma$'ansient p period, iron and oxygen was observed in the debris. However, decrease in the 당iction c coefficient in the later stage of the transient period was associated with the formation of s silicon rich oxide debris. This result also supports the friction mechanism of Si-DLC films t that the formation of Si rich oxide debris results in low friction coefficient in ambient a atmosphere. atmosphere.

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TiN코팅된 볼과 스틸디스크의 미끄럼운동 시 접촉면에 형성되는 산화막의 영향을 고려한 마찰천이선도 작성에 대한 연구 (Friction transition diagram considering the effects of oxide layer formed on contact parts of TiN coated ball and steel disk in sliding)

  • 조정우;박동신;임정순;이영제
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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    • pp.109-116
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    • 2001
  • In this study, the effects of oxide layer formed on the contact parts of TiN coated ball and steel disk in sliding are investigated. Also wear mechanism to form the oxide layer and the characteristics of the oxide layer formation are investigated. AIS152100 steel ball is used for the substrate of coated ball specimens. Two types of coated ball specimens were prepared by depositing TiN coating with 1 and 4um in coating thickness. AISI1045 steel is used for the disk type counter-body. To investigate the effect of oxide layer on the contact parts of the two materials, the tests were performed both in ambient for forming oxide layer on the contact parts and in nitride environment to avoid oxidation. And to study the effects of surface roughness of counter-body, TiN coating thickness and contact load of sliding test on the characteristics of oxide layer formation on counter-body, various tests were carried out. From the results, the friction characteristics between the two materials was predominated by iron oxide layer that formed on wear track on counter-body and this layer caused the high friction. And the formation rate of the oxide layer on wear track increased as the real contact area between the two materials increased as the contact load increased, the TiN coating thickness decreased and the surface of counter-body smoothened.

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특수가스용기용 밸브의 안전성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Safety of a Valve for a Special Gas Cylinder)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.14-19
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    • 2013
  • 본 연구에서는 특수가스용기용 밸브의 안전성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 시험용 밸브는 특수가스용기에 부착되었던 것을 무작위로 수거한 것으로 가스누출 및 작동 안전성에 대한 시험을 실시하였다. 실험결과에 의하면, 밸브의 몸체, 나사 체결부, 안전판, 방출구, 스템부, 핸들에서 가스누출 안전성에 영향을 미칠 정도의 크랙, 마모, 부식, 변형이 발생하지 않았다. 다만, 핸들의 페인트 일부가 벗겨지고, PT나사와 몸체에서 녹이 국부적으로 형성되어 있지만, 가스누출 안전성에 영향을 미칠 정도는 아니었다. 또한, 탈거한 밸브에서 가스누출은 발생되지 않았다. 다만, 밸브스템의 영구변형과 오링의 마찰표면 일부에서 손상이 관찰되었다. 따라서, 탈거된 밸브의 가스누출 안전성을 보장하기 위해서 밸브시트와 오링 교체하는 것이 바람직함을 알 수 있다. 또한, 핸들의 조임력을 주기적으로 점검하는 것이 필요함을 알 수 있었다.

Polytetrafluoroethylene 복합재료를 이용한 오일씰 응용에 관한 연구 (Study on the Oil Seal Application Using Polytetrafluoroethylene Composites)

  • 하기룡;이종철;이영석
    • Elastomers and Composites
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    • 제45권1호
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    • pp.32-39
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    • 2010
  • 본 연구에서는 PTFE 100%, PTFE 90% + 카본블랙 10%, PTFE 85% + 유리섬유 15%, PTFE 80% + 유리섬유 15% + 이황화몰리브덴($MoS_2$) 5%, PTFE 75% + 유리섬유 25%, PTFE 75% + 카본블랙 18% + 흑연 7% 복합물들의 기계적 물성을 연구하고 DSC 및 TGA를 이용하여 복합물의 융해열(${\Delta}H_f$)과 열적 안정성에 관한 실험을 수행하였다. 또한 내구시험법을 이용하여 PTFE 오일씰의 립부 마모형상 및 마모량을 측정하였다. SEM을 이용하여 마모표면을 관찰하였다. PTFE에 유리섬유와 이황화몰리브덴을 첨가하여 실험결과에 따르면, 인장강도 및 신율은 저하되지만 경도, 내마모성 및 내구성 보강의 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. PTFE 복합재질 6가지중 PTFE 80% + 유리섬유 15% + 이황화몰리브덴 5%의 복합물이 PTFE 오일씰 제작에 가장 알맞은 재질임을 확인하였다.

대기온도, 증발기 누출, 엔진오일 및 엔진부하에 따른 LPG 차량의 연비실험에 관한 연구 (Experimental Study on Fuel Consumptions of LPG Vehicle Depending on the Atmospheric Temperature, Vaporizer Gas Leakage, Engine Oil and Engine Loads)

  • 김청균;이일권
    • 한국가스학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 본 논문에서는 LPG 차량의 연비효과에 미치는 대기온도, 증발기의 가스누출, 엔진오일의 점도, 엔진의 부하조건을 실험적으로 고찰하고자 한다. 연비에 대한 시험결과에 의하면, 엔진의 온도가 상승할수록 연비효과도 함께 점차 높아지고 있다. 대기온도가 $24.2^{\circ}C$일 때의 연비는 $1^{\circ}C$일 때보다 13.6% 정도 높게 나타난 것을 알 수 있다. LP가스 누출이 없는 증발기의 연비는 가스누출이 있는 경우에 비해 5.3%나 좋아지는 것으로 확인되었다. 반면에 엔진오일을 새로 교환한 경우의 연비는 9,500km를 주행한 오일에 비해 1.1% 정도 향상된 것으로 나타났으며, 이것은 대기온도나 증발기의 누설조건에 비해 상대적으로 낮은 영향을 미치는 것으로 관찰되었다. 연비에 더 많은 영향을 미치는 요소는 급제동, 급출발, 급가속과 같은 운전조건으로 판단된다. 연비시험 결과에 의하면, 정상출발은 급출발에 비해 32.3%나 연비가 향상되었고, 급가속은 급출발보다 10.8%나 우수한 연비조건을 보여주고 있다. 또한, 급제동은 급출발보다 18.3%나 우수한 연비상태를 나타내고 있다. 결국 비정상적인 주행조건은 정상적인 운전패턴에 비해 연비가 나쁜 것으로 나타났으므로, 연비를 높이기 위해서는 차량의 주행조건을 정상상태로 유지하는 것이 대단히 중요함을 알 수 있다.

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드릴공구의 이종질화막상 DLC 희생층 적용을 통한 공구 수명 개선 연구 (A Study on the Improvement of Tool's Life by Applying DLC Sacrificial Layer on Nitride Hard Coated Drill Tools)

  • 강용진;김도현;장영준;김종국
    • 한국표면공학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.271-279
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    • 2020
  • Non-ferrous metals, widely used in the mechanical industry, are difficult to machine, particularly by drilling and tapping. Since non-ferrous metals have a strong tendency to adhere to the cutting tool, the tool life is greatly deteriorated. Diamond-like carbon (DLC) is one of the promising candidates to improve the performance and life of cutting tool due to their low frictional property. In this study, a sacrificial DLC layer is applied on the hard nitride coated drill tool to improve the durability. The DLC coatings are fabricated by controlling the acceleration voltage of the linear ion source in the range of 0.6~1.8 kV. As a result, the optimized hardness(20 GPa) and wear resistance(1.4 x 10-8 ㎣/N·m) were obtained at the 1.4 kV. Then, the optimized DLC coating is applied as an sacrificial layer on the hard nitride coating to evaluate the performance and life of cutting tool. The Vickers hardness of the composite coatings were similar to those of the nitride coatings (AlCrN, AlTiSiN), but the friction coefficients were significantly reduced to 0.13 compared to 0.63 of nitride coatings. The drilling test were performed on S55C plate using a drilling machine at rotation speed of 2,500 rpm and penetration rate of 0.25 m/rev. The result showed that the wear width of the composite coated drills were 200 % lower than those of the AlCrN, AlTiSiN coated drills. In addition, the cutting forces of the composite coated drills were 13 and 15 % lower than that of AlCrN, AlTiSiN coated drills, respectively, as it reduced the aluminum clogging. Finally, the application of the DLC sacrificial layer prevents initial chipping through its low friction property and improves drilling quality with efficient chip removal.

$Al_2O_{3f}/SiC_p$ 금속복합재료의 섬유방향과 혼합비가 윤활마모특성에 미치는 영향 (Effects of Fiber Orientations and Hybrid Ratios on Lubricant Tribological Characteristics of $Al_2O_{3f}/SiC_p$ Reinforced MMCs)

  • 왕일기;송정일
    • Composites Research
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    • 제22권5호
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    • pp.15-23
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    • 2009
  • 가압주조법으로 제조한 $Al_2O_3$ 섬유와 SiC 입자 혼합 보강 금속복합재료(MMCs)의 상온과 고온에서 윤활마모특성을 조사하였다. 마모시험은 거리와 온도의 변화에 따라 속도를 고정시켜 25Kgf의 하중하에서 수행하였으며 MMCs의 시험편은 가압의 수평(PR)방향과 수직(N)방향에서 채취하였다. 혼합비의 영향을 관찰한 결과 상온에서는 20%섬유만 보강한 PR방향 MMCs의 마모거동은 N방향 보다 우수한 결과를 보였으나, 혼합보강 MMCs는 반대로 나타내었다. 고온($100^{\circ}C$)에는 모든 MMCs에서 PR방향의 마모거동이 N 방향보다 우수한 결과를 보인 것은 보강재와 마찰면간 윤활필름이 강호작용에 기인한 것으로 밝혀졌다. $150^{\circ}C$에서는 혼합 MMCs의 마모거동은 온도영향으로 PR이 N 보다 우수한 결과를 보였다.