본 연구에서는 수직 하중과 미끄럼 속도가 DLC (a-C:H)와 WC/C (a-C:H:W)의 마찰 특성에 미치는 영향을 파악하기 위해 ball-on-disk 형태의 마찰 실험 장치를 이용하여 실험을 수행하였다. 연구 대상 고체 윤활막인 DLC와 WC/C는 AISI 52100 steel ball의 표면에 증착되었으며, 상대 마찰면의 재질은 침탄 경화된 SCM 415 Cr-Mo steel이다. 실험은 상대 습도가 20~40 %이고 온도가 $16{sim}24^{circ}C$인 대기 분위기에서 다양한 미끄럼 속도 (0.1, 0.78, 1.56, 3.13, 6.25, 12.5, 25, 50, 100 mm/s) 및 수직 하중 (2.4, 4.8, 9.6 N) 조건에 대해 수행되었다. 실험 결과로 각각의 실험 조건에서의 DLC와 WC/C의 운동 마찰 계수를 얻었다. 실험 결과 DLC와 WC/C의 운동 마찰 계수는 미끄럼 속도가 증가할 수록 대체로 증가하였으며, 수직 하중에 관계없이 거의 일정한 값을 보였다. 그리고 동일한 실험 조건에서 DLC의 마찰 계수가 WC/C의 마찰 계수에 비해 대체로 낮은 값을 보였다.
In this study, friction tests were performed in order to investigate the effect of sliding velocity and normal load on the friction characteristics of DLC (a-C:H) and WC/C (a-C:H:W) using a ball-on-disk type friction tester. DLC and WC/C were deposited on AISI 52100 steel balls. Friction tests against carburized SCM 415 Cr-Mo steel disks were carried out under various sliding velocity (0.1, 0.78, 1.56, 3.13, 6.25, 12.5, 25, 50 and 100 mm/s) and normal load (2.4, 4.8 and 9.6 N) conditions while the relative humidity was 20~40 % R.H. and air temperature was $16{sim}24^{circ}C$. As results, kinetic friction coefficients of DLC and WC/C were obtained under each test condition. The results show that the kinetic friction coefficients of DLC and WC/C generally increase with the increase in sliding velocity. And, under the same sliding velocity condition, the kinetic friction coefficients are almost constant regardless of normal load. In addition, the kinetic friction coefficients of DLC are lower than those of WC/C under the same test conditions.
