Page 10 - Marix Technology

2009년 Marix Technoloy

이상과 같이 서로 접촉하고 있는 물체 사이에 부분압에 의한 접촉면의 확장은 마찰계수를 크게

하기 때문에 이를 억제하기 위하여 윤활제를 사용한다. 이와같이 사용된 윤활제의 점도(η), 물체

가 접촉면 위로 미끄러지는 속도(v)와 하중(W)
condensated monolayer
와의 사이의 관계에서 Sommerfield number(N s )
를 얻을 수 있으며, Sommerfield number(N s )에
μ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
따른 마찰계수는 다음의 그림 4와 같다. Ⅰ Ⅰ

ηv
N = (2)
W
s
이때의 Ⅰ영역을 경계윤활(boundary lubrica-
tion), Ⅲ영역을 유체 윤활(full film lubrication) Sommerfield number

이라하고, 두 영역 사이(Ⅱ)를 전이 영역
[그림 4] Stribeck curve
(transition region)으로 구분 한다.

다음의 Hardy's model에서와 같이 두 개의 물체 사이에 충분한 양의 윤활제가 첨가되면, 물체
사이의 접촉면은 전혀 없어지고, 이때의 윤활 특성은 두 물체

의 특성에 의존하기보다는 가해진 윤활제의 유체 역학적 특
성(hydrodynamic property)에 따르게 된다. 이때의 윤활을

유체 윤활(위에서 Ⅲ영역)이라 한다.
그러나 윤활제의 양이 감소, 물체의 하중 증가 및 물체가 [그림 5] Hardy's model

접촉면에서 미끄러지는 속도가 증가함에 따라 윤활제의 필름 두께는 얇아지게 되어 그림 6에서와
같이 접촉면(A2)이 발생하게 된다. 이러한 경우의 윤활을 경계윤활(위 그림에서 Ⅰ영역)이라 하

며, 대부분의 실제 경우에서 발생하는 윤활의 특성이다.

A1 A2 A1 A2 A1

[그림 6] 실제 두 물체의 접촉면

경계 윤활에서 물체의 접촉면(A2)에서는 부분압이 어느 한계점 - 용융점, 임계압이라 한다 -
을 넘어서면 용융된 상태로 흐름이 발생하게 되어 접촉면적(A 2 )이 넓어지게 된다. 하지만 윤활제

에 첨가된 계면활성제가 condensed monolayer 이상의 층을 형성하고 있을 경우(위 그림 4 참조)
그림 7에서와 같이 계면활성제가 작용하게 되어 물체의 무게가 무거워 지거나, 속도가 빨라지는

등의 Sommerfield number(N s )가 커지더라도
부분적인 접촉면적(A 2 )은 더 이상 넓어지지 않는다.

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