마찰학에서 표면 처리 방법은 마찰과 마모를 받는 소재의 성능과 수명을 개선하는 데 필수적입니다. 이러한 기술은 표면 특성을 변경하여 부품의 내구성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
마찰학의 표면 처리 방법에는 어떤 것이 있을까요? (5가지 주요 기술)
1. 솔리드 표면 코팅
고체 표면 코팅은 탄화물, 규화물, 질화물, 붕화물과 같은 재료를 부품 표면에 얇은 층으로 도포하는 것입니다.
이러한 코팅은 내마모성을 개선하고 마찰 계수를 줄이며 내식성을 강화하도록 설계되었습니다.
다이아몬드 유사 탄소(DLC) 코팅은 방열, 경도, 전기 절연, 고온 및 고에너지 복사에 대한 저항성이 뛰어나 특히 인기가 높습니다.
DLC 코팅은 골유착 및 접착 특성을 개선하기 위해 생체의학 분야에서도 사용됩니다.
2. 기계적 전처리
기계적 전처리에는 일반적으로 연삭 및 연마와 같은 공정이 포함됩니다.
이러한 공정에서는 스크래치, 홈, 융기 등 표면 불규칙성이 발생하여 증착된 박막의 지형에 영향을 줄 수 있습니다.
기계적 전처리는 추가 처리를 위해 표면을 준비하는 데 매우 중요하며, 이후 탄화규소와 같은 재료로 정제 및 코팅과 같은 추가 정제가 이어질 수 있습니다.
3. 엑시머 레이저 치료
엑시머 레이저 치료는 ArF, KrF 또는 XeCl과 같은 레이저를 사용하여 재료, 특히 PTFE와 같은 폴리머를 처리합니다.
이 치료는 기체 물질의 광분해를 유발하여 재료의 표면을 변형시키는 활성 원자 또는 그룹을 형성할 수 있습니다.
엑시머 레이저 처리는 표면의 불소 함량을 감소시켜 표면 에너지와 친수성을 증가시킵니다.
이 방법은 선택성이 높고 내구성이 뛰어나 표면 수정에 널리 사용됩니다.
4. 기계 화학적 본딩
기계화학적 결합은 접착제로 코팅된 폴리머 표면을 문질러 표면을 기계적으로 분해하고 고분자 자유 라디칼을 형성하는 것입니다.
이러한 라디칼은 접착제 분자와 공유 결합을 형성하여 접합부의 결합 강도를 향상시킵니다.
기계 화학적 결합은 비용 효율적이고 간단하며 결합의 내구성을 향상시킵니다.
5. 레이저 방사선 방법
레이저 방사선 방법은 중합 가능한 모노머에 PTFE를 배치하고 Co-60을 조사하여 PTFE 표면에 접목 된 폴리머 층을 화학적으로 접목하고 중합하는 것을 포함합니다.
이 공정은 표면을 거칠게 하여 결합 면적과 강도를 높입니다.
이 방법은 간단하고 빠르지만 수정된 표면의 내구성이 떨어질 수 있으며 방사선원이 인체에 유해할 수 있습니다.
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