마찰학의 표면 처리 방법에는 마찰 및 마모 조건에서 재료의 성능과 내구성을 향상시키기 위한 다양한 기술이 포함됩니다. 이러한 방법에는 고체 표면 코팅, 기계적 전처리, 엑시머 레이저 처리, 기계 화학적 결합 및 레이저 방사 등이 있습니다.
고체 표면 코팅: 이 방법은 탄화물, 규화물, 질화물, 붕화물과 같은 재료의 박막을 부품 표면에 적용하는 것입니다. 이러한 코팅은 내마모성을 개선하고 마찰 계수를 줄이며 내식성을 강화합니다. 특히 방열, 경도, 전기 절연, 고온 및 고에너지 방사선에 대한 저항성 때문에 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 코팅이 선호됩니다. 또한 골유착 및 접착 특성을 개선하기 위해 생체의학 분야에서도 사용됩니다.
기계적 전처리: 이 공정에는 일반적으로 연마 및 연마가 포함되며, 이 과정에서 스크래치, 홈, 요철과 같은 표면 불규칙성이 발생할 수 있습니다. 이러한 불규칙성은 증착된 박막의 지형에 영향을 미쳐 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 기계적 전처리는 추가 처리를 위해 표면을 준비하는 데 매우 중요하며, 이후 탄화규소와 같은 재료로 정제 및 코팅과 같은 추가 개선을 수행할 수 있습니다.
엑시머 레이저 처리: 이 방법은 ArF, KrF 또는 XeCl과 같은 레이저를 사용하여 재료, 특히 PTFE와 같은 폴리머를 처리합니다. 이 처리는 기체 물질의 광분해를 유발하여 재료의 표면을 변형시키는 활성 원자 또는 그룹을 형성할 수 있습니다. 이 과정을 통해 표면의 불소 함량을 감소시켜 표면 에너지와 친수성을 높일 수 있습니다. 엑시머 레이저 치료는 선택성이 높고 내구성이 뛰어나 표면 수정에 널리 사용됩니다.
기계 화학적 본딩: 이 기술은 접착제로 코팅된 폴리머 표면을 문질러 표면을 기계적으로 분해하고 거대 분자 자유 라디칼을 형성합니다. 이러한 라디칼은 접착제 분자와 공유 결합을 형성하여 접합부의 결합 강도를 향상시킵니다. 기계 화학적 결합은 비용 효율적이고 간단하며 결합의 내구성을 향상시킵니다.
레이저 방사 방식: 이 방법은 중합 가능한 모노머에 PTFE를 넣고 Co-60을 조사하여 PTFE 표면에 화학적으로 접목된 폴리머 층을 중합하는 방식입니다. 이 공정은 표면을 거칠게 하여 결합 면적과 강도를 높입니다. 이 방법은 간단하고 빠르지만 변형된 표면의 내구성이 떨어질 수 있으며 방사선원이 인체에 유해할 수 있습니다.
이러한 표면 처리 방법은 마모, 마찰 및 환경 요인에 대한 저항과 같은 마찰 시스템의 특정 요구 사항에 따라 각각 고유한 장점과 적용 분야를 제공합니다.
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