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마찰 특성에 미치는 온도의 영향(Effect of Temperature on Friction Characteristics)

전문가 제언: □ 마찰의 논의는 마찰의 법칙에 근거하여 전개되어야 할 것이다. 즉 고체마찰 또는 경계마찰에서는 (1) 마찰은 접촉면 간에 가해지는 수직 하중에 비례하고, 겉보기 접촉면적의 대소에는 무관하다. (2) 마찰은 미끄럼속도의 대소에는 무관하다. (3) 일반적으로 정지마찰은 운동마찰보다 크다는 것이다. 또 마찰면에 소량의 윤활유가 도포되어 있을 때의 마찰 즉, 경계마찰에 관해서는 다음의 일반 법칙이 성립한다. 즉 (1) 마찰의 세가지 법칙이 성립한다. 다만 속도 및 하중이 작은 영역에서의 마찰계수의 증대는 고체마찰보다 현저하다. (2) 윤활제의 효과는 분자의 극성이 클수록 또 분자가 크고 길수록 마찰은 저하한다.

○ 따라서 일반적으로 지방유는 광유보다 마찰을 저하시킨다. 이 때 점도는 직접 영향을 주지 않는다. (3) 같은 윤활유에 대해서는 일반적으로 고체 마찰계수가 큰 금속의 조합일수록 경계 마찰계수도 크다. (4) 윤활막의 두께는 0에서 약 10개 분자층 정도까지는 두께의 증가에 따라 마찰이 저하하나, 그 이상 다량의 윤활제를 도포하여도 마찰은 저하하지 않는다.

□ 윤활의 목적은 마찰면 간의 적합한 윤활제를 적당한 방법으로 공급하여 적당한 마찰면의 구조와 어울려 고체마찰을 유체마찰 또는 경계마찰로 바꿈으로써 눌어붙음의 방지, 마멸의 저하 등을 시도하는 것이나 가혹한 조건에서의 마찰면에서의 윤활제는 그 대부분이 마찰면의 냉각제 역할을 하고 있으며, 이런 관점에서 올바른 윤활제를 올바른 방법으로 사용함으로써 비로소 윤활의 목적을 달성할 수 있을 것이다. 이런 관점에서 액체윤활제는 다른 윤활제에 비해 냉각효과가 크다.

저자: Yuji Yamamoto
자료유형: 학술정보