PUR/CuSn 복합재료의 윤활특성에 관한 연구

Abstract

조선산업이 성장함에 따라 선박의 건조 및 운항 면에서 건조 및 운항비 절감이 크게 대두 되고 있다. 특히 운항적 측면에서 선박 프러펠러를 비록한 추진 축계의 내구성 관리가 매우 중요하다. 추진기축 선미관 베어링은 집중부하 및 토오크 하중이 발생하게 되고 해상의 격한 운항 환경 때문에 축계 스턴 튜브 베어링의 손상 사고가 빈번하게 일어나고 있어 기존의 소재보다 기계적 특성 및 내구성이 우수한 신, 재 개발이 시급하다. 선미축계 스턴 튜브 소재로 합성 수지인1~2) 폴리우레탄의 소재가 많이 사용되고 있다. 그러나 폴리 우레탄은 사용상 강도를 보강 하기 위하여 MoS2, Glass Fiber, Carbon Fiber 및 흑연등을 첨가하고 경화제에 의하여 굳혀서 강도를 높여 내구성을 증가 시켜 왔다. 그러나 이러한 첨가제들은 해수 환경이라는 특수성 때문에 부식등 여러 문제점 등이 야기 되고 있다. 그리고 이들 첨가제 중에 청동소재는 해수환경의 부식뿐만 아니라 해수에 내 마모성 등이 우수하여 청동 프로펠라 및 청동 부시에 많이 사용되고 있다. 특히 청동 입자는 폴리 우레탄등3~4) 합성 수지와는 결합성 및 강도 보강면에서 우수한 특성을 가지고 있으므로 베어링 등의 마찰 소재로 사용할 경우 에너지의 소비량이 낮고 저비용으로 성형할수 있는 특징이 있다. 또한 이 소재는 분자간의 결합성 및 넓은 범위의 강도 조절성, 내충격성등 기계적 특성이 우수하고 고무가 가지는 탄성과 함께 세라믹과 같은 금속의 물성도 함께 지니고 있어 해수용 으로 그 사용이 증가되고 있다. 그리고 CuSn의 가격은 고가이나 내식성과 내마모성, 내열성이 우수하여 선미관이 요구하는 복합적인 기능을 충족시킬수 있어 첨가제5~7)로서 적용이 가능할 것이라 본다.