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DLC막의 트라이볼로지 특성과 수압구동 시스템에의 응용

전문가 제언: ○ DLC(Diamond-Like Carbon)는 이름 그대로 물성이 다이아몬드와 유사한 탄소를 의미하는데, 1970년대 초기에 S. Aisenberg의 논문에서 최초로 DLC란 용어가 사용되었으나 경우에 따라서는 경질다이아몬드라고 부르기도 하는데 광의로는 여러 가지 비정질탄소도 포함하여 모두 DLC라고 부르고 있다.

○ CVD막의 제조에는 플라스마CVD법, 이온증착법, 스퍼터링법, 아크이온플레이팅법 등이 있으며 용도에 대응하여 적절한 방법이 이용되는데 최근에 개발된 UBM(Unbalnaced Magnetron) 스퍼터링법에서는 종래의 마그네트론 스퍼터링법에서 자장밸러스를 붕괴시켜 이온조사량을 증가시킴으로써 막의 특성을 개선시키고 있다.

○ DLC막의 특징은 저마찰계수, 내마모성, 전기절연성, 광투과성, 화학적 안정성, 생체적합성 등 여러 가지를 특성을 들 수 있으나 그 중에서도 마찰계수(μ)는 약 0.1로 각종 피막재료 중에서 가장 낮다. 따라서 1990년대 이후부터 근래로 오면서 마찰, 마모, 윤활에 관한 트라이볼로지(tribology) 분야에서 DLC 피막재료가 주목되어 마찰마모의 저감효과를 이용한 용도를 위하여 금형, 절삭공구, 기계부품, 자동차 부품 등에 수동부품의 피막재료로서 실용화가 급속하게 증가하고 있다.

○ 여기에서 소개하고 있는 수압구동 시스템에 대한 DLC막의 응용도 저마찰, 내마모, 고윤활 특성을 이용하는 새로운 용도 개발의 일환이라고 할 수 있으며 DLC막에 의한 수압구동 시스템의 이용이 가능하게 된다면 현재의 유압구동 시스템에 대체하여 상당한 용도 확대가 기대된다.

○ 실용화에 이르기까지는 내마모성뿐만 아니라 윤활성, 내구성 등의 면에서 기존의 유압시스템과 대등 내지 우수한 성능이 검증되어야 하며 용도에 적합한 신뢰성 있는 우수한 품질의 DLC막을 경제적으로 제조할 수 있는 기술도 확립되어야 한다.

저자: Akihiro Tanaka
자료유형: 학술정보