화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 에너지환경/생체재료
제목 탄소 나노소재를 이용한 윤활유 기지 나노유체 제조 및 윤활특성 평가
초록 나노유체(Nanofluid)란 물이나 오일과 같은 액상 용매에 고형의 나노입자를 미량 분산시켜서 만든 일종의 혼합유체로, 초기에는 주로 유체의 열전달 특성 향상 목적으로 개발되었지만, 최근에는 윤활특성을 향상시키기 위한 목적으로도 활발히 연구되고 있는 차세대 냉각/윤활매체이다. 액상 용매에 첨가되는 나노분말 자체의 열전도도 값이 높을수록 그 분말을 첨가한 나노유체의 열특성도 우수하게 나타나므로 탄소 계열 나노유체를 고효율 냉매로 적용하기 위한 기초/응용 연구는 전세계적으로 매우 활발한 반면, 나노분말 첨가가 윤활유의 윤활특성 향상에 미치는 영향에 대해서는 상대적으로 연구와 관심이 저조한 실정이다. 또한 나노유체를 상용화하기 위해서 유체 속에서 나노분말의 장시간 분산안정성이 반드시 필요하지만, 현재까지 나노분말의 친유성 표면개질 및 분산에 대한 연구는 거의 수행되지 않고 있다.
본 연구에서는 발전소 미분기 기어박스에 적용되는 기어유에 Graphite, Fullerene, CNT 및 카본블랙 나노입자를 0.1~0.5vol.% 농도로 분산시켜 장시간 침전의 우려가 없는 안정된 분산상의 나노윤활유를 제조하였으며, 나노소재와 분산/표면개질 공정에 따른 점도, 분산성 및 윤활특성 변화를 비교 조사하였다. 나노윤활유의 열전달특성은 비정상열선법을 이용하여 측정하였으며, 내마모/마찰특성은 disk-on-disk 방식의 마모시험기를 사용하여 평가하였다. 나노윤활유의 윤활특성은 나노소재의 형상 및 크기에 크게 의존하는 것으로 확인되었는데, 침상형보다는 구형 분말이 윤활특성에 보다 유리하며, 열특성과 달리 윤활특성은 50㎚ 전후의 평균 입도를 가지는 분말에서 가장 높게 나타났다.
저자 최철, 정미희, 안광익, 오제명
소속 한전 전력(연)
키워드 nanofluid; lubricating oil; friction coefficient; dispersion stability
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