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첨단기술정보

농후한 폴리머 브러시의 윤활성

전문가 제언: 재료표면에 있어서 마찰이나 윤활성이 고도로 제어된 트라이볼로지 재료(Tribology material)는 제품수명이나 연비의 향상이 진전되는 등의 에너지 절약/저환경 부하를 담당하는 차세대 재료로서 주목을 집중시키고 있다. 기원전의 이집트 사람들도 이미 윤활유를 사용하고 있었던 것처럼, 인류는 마찰저감을 위해서 시행착오를 반복했다. 여기서, 마찰계수(μ)는 마찰력(Fs)과 수직하중(Fn)의 비율(μ=Fs/Fn)이라고 정의된다. 저마찰화에 있어서 하나의 방법이 액체막에 의한 윤활이고, 그 윤활메커니즘은 스트라이벡 곡선(Stribeck curve)으로서 정리된다.

낮은 선단속도 쪽에서는 상대하는 표면간에 접촉하기 때문에 속도에 따르지 않는 커다란 마찰계수가 관측되며, 경계윤활이라고 말한다. 한편, 높은 선단속도 쪽에서는 윤활액막이 형성되는 것으로 마찰계수가 저감한다. 이 정도는 윤활액의 점성저항에 의존하며, 액체윤활이라고 말한다. 낮은 마찰화에 있어서 중요한 점은 경계윤활의 마찰계수를 낮추는 것, 또한 유체윤활지역을 넓게 유지시키는 것으로, 그 해결책의 하나로서 폴리머 브러시가 있다.