화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교)
권호 10권 1호
발표분야 복합재료
제목 분말압출로 제조된 Cu-TiB2 복합재료의 마모거동
초록 Cu는 높은 전기전도도 및 열전도도, 우수한 부식저항성 때문에 단극 발전기나 점용접 전극홀더, 전기철도차량의 집전판과 같은 접전재료로 폭넓게 사용되어지고 있다. 이와 같은 접전재료는 우수한 전기적 성질과 함께 고강도와 고경도 및 우수한 내마모 특성이 요구되고 있다. 전기철도차량의 집전판의 경우 Cr, Zr, Ag, Fe 등을 첨가한 석출경화형 Cu 복합재료가 사용되어지고 있으나, 최근 고속화와 사용빈도의 증가에 따라 효율적인 집전능력과 함께 더 높은 내마모 성능이 주요한 문제로 있다.
이에 높은 전기적ㆍ기계적 성질 및 우수한 내마모성을 가지는 것으로 보고되고 있는 분산강화형 Cu기 복합재료에 관한 내마모 특성의 연구가 접전재료의 연구의 중요 연구내용으로 부각하게 되었다. 분산강화형 Cu-TiB2기 복합재료의 기계적 성질에 관한 연구는 연구자들에 의해 연구되어져, 분산강화상인 TiB2의 고유특성을 활용한 복합재료의 물성에 관한 연구가 주를 이루고 있다. 즉 TiB2의 고경도와 10%IACS의 전기전도도 및 우수한 열전도도를 이용한 접전재료 연구로서 우수한 내마모성 특성을 예상하고 있다. 그러나 이들 접전재료의 내마모 특성을 마모율과 마모표면하 조직적 관계 및 마모탈락편의 해석에 관한 연구는 미미한 것으로 있다.
본 연구에서는 분말압출법으로 제조된 Cu-TiB2기 복합재료의 건식 미끄럼 마모특성을 평가하고져 하였다. 이를 위하여 강화상인 TiB2의 크기 및 부피분율에 따른 Cu-TiB2 복합재료를 분말압출로 제조하였다. 이때 TiB2 평균 입도는 10㎛와 20㎛이며, 부피분율은 1, 3, 5 vol%로 마모시험용 시료를 제작하였다. 건식 미끄럼 마모시험은 PIN ON DISC 형태의 마모 시험기를 사용하여, SM45C를 상대재로 상온 대기 중에서 마모시험 하였다. 각 시료에 따른 마모율과 마찰계수를 측정하였고, 마모거동과 마모기구 규명을 위하여 마모표면 및 마모탈락편을 광학현미경과 SEM으로 관찰 조사하였다.


Reference
1. J. P. Tu, W. Rong, S. Y. Guo, Y. Z. Yang, “Dry sliding wear behavior of in situ Cu-TiB2 nanocomposites against medium carbon steel", Wear 255 (2003) 832-835
2. Jong-sang Lee, "The influence of reinforced particle fracture on strengthening of spray formed Cu-TiB2 composite", Scripta Materialia, 39, 8, 1063-1069, (1998)
저자 김정남, 임송철, 오승탁, 강계명
소속 서울산업대
키워드 Cu-TiB2; Pin on Disk 마모
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