DLC막의 마찰 특성과 그 응용

전문가 제언

□ DLC막은 탄소원자의 sp＾3 결합을 많이 함유하는 비정질탄소막으로 고경도, 저마찰성, 내마모성 등 우수하기 때문에 하드디스크의 회전면, VTR의 테이프헤드, 수도꼭지의 볼밸브, 줌렌즈용 O링의 슬라이딩면 등의 경하중 부재에 실용화되어 왔다. 그러나 비마모량에 대해서는 공기 중에서 10＾-7mm＾3/Nm대로부터 10＾-8mm＾3/Nm 후반의 특성을 나타내는 것이 많고, 슬라이딩부재의 장기 수명화를 위하여 비마모량의 감소가 중요한 과제로 되어 왔다.

□ 이를 위하여 마찰계수를 0.1 이하로 억제하고, 비마모량이 10＾-8대의 전반으로부터 10＾-9대를 나타내는 저마찰 · 저마모 피막을 개발하는 것은 이러한 제품의 내구성 향상에 공헌하여 산업 응용에 효과가 크다. 한편 이러한 DLC막을 고하중의 조건에서 부재에 적용하는 경우 피막이 쉽게 박리해버리는 문제가 있었다. 따라서 널리 DLC막을 이용하기 위해서는 부재에 대한 밀착성을 대폭적으로 향상시키는 것도 과제로 되어 왔다.

□ 고밀착성 DLC막의 개발을 위하여 이온주입법을 사용한 방법에 의하여 100N의 내하중을 가진 DLC막을 만드는 것이 가능하게 되었다. 또한 저마찰 · 저마모 DLC막에 대하여 펄스바이어스 전압법에 의한 플라스마 CVD법에서 종래에는 없는 특성을 가진 DLC막의 제작이 가능하게 되었다. 결과적으로 DLC막은 우수한 표면 개질성뿐만 아니라 절연성, 내식성, 적외선 투과성 등도 우수하기 때문에 광범위한 산업 분야에서 응용될 것으로 기대한다.

□ 최근 일본의 National institute of advanced industrial technology에서 출원한 특허를 소개하면 다음과 같다.

○ ‘여러 환경에서 높은 밀착성, 낮은 마찰계수 및 우수한 마모성을 가진 DLC 다층막’ ; JP2004269991, 2004, 9월 30일 공개

○ ‘요부 표면에까지 플라스마의 공급을 실현할 수 있는 카본계 필름으로 도포한 부재를 제조하는 방법과 장치’ ; JP2004238649, 2004, 8월 26일 공개

○ ‘새로운 구조를 가진 나노결정질 흑연 및 그 제조방법 ; JP2004059348, 2004, 2월26일 공개

○ ‘경합금으로 구성되며 기계부품, 전자부품 및 자동차나 비행기와 같은 이동기계용 다른 유사부품에 효과적으로 사용 가능한 경량 및 자기윤활성 복합물질 및 그 제조방법’ ; JP2001311688, 2001, 11월16일 공개

○ ‘DLC막 도포의 플라스틱용기의 제조 ; CN1479683, 2004, 3월3일 공개, Mitsubishi shoji plastics corp

○ ‘모터의 출발, 정지 및 회전 시 베어링으로부터 DLC층이 분리를 일으키지 않는 높은 신뢰성의 동압베어링 모터’ ; JP2004308851, 2004, 11월4일 공개, Mitsubishi electric

저자

Akihiro TANAKA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2005

권(호)

28(3)

잡지명

Petrotech(N331)

과학기술
표준분류

재료

페이지

162~166

분석자

성*태

분석물

• DLC막의 마찰 특성과 그 응용.pdf [176,101 byte]

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