우주선 동력전달부의 내마모 특성을 향상시키기

소개글

우주선 동력전달부의 내마모 특성을 향상시키기 위해서 표면개질 설계리포트입니다.

목차

1. 서 론
2. 이온 주입
3. 이온 주입 장치
4. 내마모성의 향상
5. 참고 문헌

본문내용

1. 서론
재료의 기계적 성질보다는 재료의 기능성이 중요해지면서 재료 자체(bulk)의 여러 가지 성질들(기계적, 전기적, 광학적, 화학적)보다는 재료의 표면 성질들(surface properties)의 중요성이 점점 증가하고있다. 따라서 재료 자체의 성질을 개선하려하기 보다는 재료의 표면 성질을 개선하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 재료의 표면 성질은 표면 개질이라는 방법을 통하여 개선될 수 있다.
표면 개질이란 재료의 표면으로부터 수 ㎛ 이내의 범위에 있는 재료에 대해서만 적당한 공정을 통하여 재료의 표면 성질을 바꾸어 주는 것을 말한다. 표면개질을 통하여 우주선의 동력 전달부의 내마모성 특성을 향상시길 수 있으며, 표면 개질 방법에는 다음과 같은 것들이 있다. 다른 성질을 갖는 재료를 박막(thin film)이나 후막(thick film)의 형태로 표면에 코팅하는 방법 높은 에너지를 가진 입자들을 표면에 조사하여 표면의 구조나 조성을 바꾸는 이온 주입(ion implantation) 방법이나 이온 조사(ion irradiation) 방법이 있다.



2. 이온 주입
이온 주입(ion implantation)은 전기장을 이용하여 주입하고자 하는 이온들을 높은 운동에너지를 갖도록 가속시켜 고체 상태인 타깃(target) 재료의 표면에 충돌시킴으로써 이온들이 타깃 재료에 들어가 박히도록 하는 공정을 일컫는 것으로 원래 마모, 부식환경, 태양 광선 등으로부터 재료를 보호하기 위한표면 처리의 한 방법으로 사용되어져 왔다.
재료에 이온이 주입(注入)되면 표면 근처 재료의 기계적 특성에 변화가 생겨 재료 표면의 내마모성,피로 특성, 마찰 특성 등이 향상된다. 또한 전기적 특성이나 광학적 특성에도 변화가 생길 뿐 아니라 전기 화학적 특성(부식 특성)에도 변화가 생겨 내식성이 향상된다.
주입되는 이온들은 보통 수십∼수백 keV의 에너지를 가지고 재료의 표면에 충돌되며, 충돌된 이온들은 보통 표면으로부터 수∼수백 나노미터(nm)의 깊이까지 침투된다. 일반적으로 주입되는 이온들의 침투 깊이가 가우스 분포(Gaussian distribution)를 따른다고 알려져 있다.

참고 자료

1. 전중환, “플라즈마 이온주입”, 포항산업과학연구원(RIST) 재료공정연구센터
2. 엄환섭, “저온 플라스마와 첨단사업”, 물리학과 첨단 기술, 제 8권 3호 (1999)