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DLC 코팅의 기계적 응용 동향

전문가 제언: ○ DLC는 메탄가스를 원료로 하여 금속 표면에 다이아몬드와 유사한 구조의 탄소막을 형성시키는 기술이다. 이는 경도가 매우 높고, 코팅된 표면이 매끄러울 뿐만 아니라 화학적으로 안정돼 일명 다이아몬드 코팅으로 불리기도 한다.

○ DLC는 기상합성 피막 재료 중에서 가장 낮은 마찰계수와 뛰어난 내마모성, 슬라이딩성 등을 가지고 있는 코팅 재료의 하나로 지난 10여 년간 빠른 속도로 실용화가 진행되고 있으며, 우리나라에도 DLC를 전업으로 처리하는 전문기업이 상당수 있다.

○ 최근에는 환경문제로 슬라이딩 부품이나 부품 기계 가공에 사용되는 절상유 등에 첨가되는 첨가제에 대한 오염물질을 제한하고 있어 이를 방지하기 위한 방법으로 DLC 코팅을 고려하고 있고 실용화가 상당히 진행되고 있다.

○ 그뿐만 아니라 고무나 수지 등의 고분자 재료의 표면 윤활성 개선과 수지 성형 이형재로 사용하던 PFOA나 PFOS의 체내 축척으로 이들의 사용이 중지되고 불소 첨가 DLC가 주목을 받고 있다.

○ DLC막은 화학적으로 안정되어 있고 광 투과율이 높고 경도가 높고 마찰계수가 낮은 특징이 있기 때문에 광학재료의 보호 및 무반사 코팅, 저마찰 오버코팅, 절삭공구의 팁 코팅 등 다양한 분야에 응용이 기대되고 있으나 가장 심각한 단점은 기판과의 밀착력이라 하겠다.

○ DLC의 밀착력을 해결하는 방법으로는 적절한 기판 청정 방법과 DLC박막과 기판 사이에 Interlayer를 이용하는 방법이다. 그러나 Interlayer를 접착층으로 이용할 경우 DLC 박막의 특징인 표면조도에 영향을 주게 된다. 이와 같이 아직도 미해결 기술 문제가 있음을 감안할 때 이 분야에 대한 연구는 좀 더 활발히 이뤄져야 할 것이다.

저자: Nakahikashi Takahiro
자료유형: 학술정보