| 초록 |
보통 고속회전 베어링은 액체 윤활제를 많이 사용하는데, 터보펌프의 볼베어링은 극심한 하중과 고속회전의 조건하에서 구동되어 액체윤활의 사용이 부적합 하다는 단점이 있어 이를 보완하기 위해 고체 윤활제의 연구를 진행하고 있다. 터보펌프의 베어링은 별도의 윤활 시스템 없이 자가윤활 방식으로 운전이 이루어진다. 볼베어링의 자가윤활은 내륜과 외륜에 고체 윤활코팅을 적용함으로써 이루어진다. 고체윤활제의 종류에는 층상구조를 가진 흑연(Graphite), 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2)와 연금속인 Pb, Ag, Au, In 등이 있다. 일반적으로 기계적 강도가 약한 고체윤활제는 모재금속에 얇은 피막을 형성시켜서 사용되고 있다. 피막 형성법으로서는 Sputtering, Ion-plating, 전기도금법, 진공증착법 등이 있다. 본 연구에서는 연금속 중 전단강도가 낮고, 가소성이 높은 납을 선택하였고, Sputtering을 하여 납 코팅 층을 형성하였다. 수류 환경, 11000rpm 속도로 축 방향, 반경 방향 하중 인가 상태에서 회전 특성을 평가하였다. SEM과 Focus Ion Beam을 이용하여 미세구조를 확인하였고 납 코팅층의 열처리에 따른 베어링 회전 특성을 관찰하였다. 열처리 후 납 코팅층은 조밀하며, 고하중, 고속회전 특성 평가에서도 양호한 결과를 나타냈다. |
