화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 봄 (05/13 ~ 05/14, 삼척 팰리스 호텔)
권호 16권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment(에너지 및 환경재료)
제목 Cu계 마찰재의 미세조직 및 마찰특성에 미치는 소결조건의 영향
초록 최근 수송기계 및 산업기계 부품의 고부하/고성능화에 따라 산업계에서는 우수한 성능을 가진 마찰재의 필요성이 증대되고 있다. 그러나 기존의 유기계(Organic) 마찰재는 사용 중 열화(fading) 등의 문제로 산업계에서 요구하는 제동 성능을 만족 시킬 수 없기 때문에 금속계(metallic) 마찰재의 중요성이 대두되고 있다.
금속계 마찰재는 기지인 Cu계 분말과 Fe, SiO2 및 graphite 등의 금속 및 무기물 분말을 혼합/성형하여 고온/고압의 가압소결을 이용하여 제작되며 고온에서의 열화 현상이 발생하기 않기 때문에 항공기, 고속전철 및 산업기계 등 다양한 분야에서 활용되고 있는 추세이다.
본 연구에서는 가압소결법을 이용한 Cu계 마찰재 제조 마찰재의 미세조직 및 마찰특성에 미치는 소결조건의 영향을 알아보고자 하였다. 마찰재 기지는 Cu-Sn계 분말을 사용하였으며, 마찰조절재는 Cr, SiC, graphite 등의 분말을 사용하여 이들 분말을 혼합하여 가압소결온도 및 시간에 따른 마찰재의 특성을 알아보고자 하였다. 소결 조건에 따른 미세조직의 변화는 OM 및 SEM을 이용하여 관찰하였으며, 마찰특성은 Lab-scale dynamo 시험과 full-scale dynamo 시험을 실시하여 소결조건에 따른 마찰재의 마모 특성을 분석하였다. 가압소결의 온도가 증가함에 따라 마찰재의 밀도 및 경도가 증가하는 것으로 관찰되었으며, 마찰조정제인 Cr이 질소와 반응하여 CrN층을 형성하고 있는 것으로 관찰되었다. 소결온도에 따른 마찰재의 마찰계수를 분석한 결과, 1,000℃에서 1시간 동안 가압소결된 마찰재가 가장 우수한 마찰특성을 나타내었다.
저자 김용환
소속 한국생산기술(연)
키워드 Cu-based friction materials; friction coefficient; hot press; sintering; dynamo test
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