KR100255279B1 - 사판식 컴프레서의 사판 및 사판과 슈우와의 짜맞춤 - Google Patents

사판식 컴프레서의 사판 및 사판과 슈우와의 짜맞춤 Download PDF

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Abstract

한쪽편압축식사판콤프레서에 사용되는 철계 또는 알루미늄계 재료의 압축쪽의 슬라이딩성능을 높이기위하여, 40%이하의 납, 30%이하의 주석, 0.5%이하의 인, 15%이하의 알루미늄, 10%이하의 은, 5%이하의 규소, 5%이하의 망간, 5%이하의 크롬, 20%이하의 니켈 및 30%이하의 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상을, 0.5∼50%의 범위로 함유하고, 나머지부가 실질적으로 구리 및 불순물로 이루어진 구리계합금의 용사층을, 압축실쪽의 적어도 슈우(15b)와의 사판(14)슬라이딩면에 형성하고, 또한 압축실반대쪽의 적어도 슈우(15a)와의 사판(14)면에, 전해도금, 무전해도금, 윤활제의 피복, 인산염화성처리 또는 경화처리를 실시한다.

Description

[발명의 명칭]
사판식 컴프레서의 사판 및 사판과 슈우와의 짜맞춤
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은, 사판식(斜板式)컴프레서의 사판 및 슈우와의 짜맞춤에 관한 것이며, 더욱 상세히 설명하면, 한쪽편압축식사판식 컴프레서에 있어서 철계 혹은 알미늄계 재료로 이루어진 사판의 슬라이딩특성을 비약적으로 개량하는 표면처리기술에 관한 것이다.
[배경기술]
사판식 컴프레서에 있어서는, 회전축에 비스듬히 고착된 사판 또는 회전축에 비스듬히 장착되어, 경사각 변경가능한 사판이, 회전축의 회전에 따라서 회전하고, 그에 따라서 왕복운동하는 피스톤이 컴프레서내에서 칸막이된 공간의 체적을 증감하므로서 압축·팽창을 행하는 것이다. 이러한 사판은 슈우라고 호칭되는 슬라이딩부재와 슬라이딩하고 또한 슈우를 개재해서 피스톤을 왕복운동하므로서 냉각매체를 소정의 공간에서 압축·팽창시키는 것이다.
사판의 슬라이딩조건이 특장적인 점은, 컴프레서 운전초기에 윤활유가 도달하기 전에 냉매가 슬라이딩부에 도달하고, 이것이 슬라이딩부에 잔존하는 윤활유를 세정하는 작용을 가지기 때문에, 사판은 윤활유가 없는 드라이조건으로 슬라이딩되는 것이다. 이와 같이 사판의 슬라이딩조건은 매우 엄격하다.
이와 같은 조건에서 사용되는 사판은 눌어붙음 내성, 내마모성 등의 슬라이딩특성이 필요하게 되므로, 알루미늄계 재료에 경질물을 첨가해서 내마모성을 향상시키는 제안, 사판의 재질을 개량하는 제안, 철계사판에 열처리를 실시하여 경도를 상승시켜 내마모성을 향상시키는 제안이나, 표면처리를 실시하는 제안 등이 이루어지고 있다.
본 출원인은, 철계사판과 철계슈우의 슬라이딩에서는 눌어붙음이 일어나기 쉬우므로, 일본국특개소 51-36611호 공보에 있어서 철계사판과 슬라이딩하는 슈우에 Cu소결재료를 접착하는 것을 제안했다. 즉, 이전에는, 철계사판에 경화처리를 실시해왔으나, 상대재료인 슈우도 철계재료이면, 동종재료의 슬라이딩에 의해 눌어붙음이 발생하기 쉽다고 다는 문제가 있었다. 이것을 피하기 위해서, 상기 제안에서는 철계사판의 상대재료(슈우)에 소결구리합금을 사용한 것이다.
또, 철계슈우와의 동종재료의 슬라이딩을 피하기 위해서 철계사판에 주석도금을 실시하여, 눌어붙음내성을 향상시키는 일도 제안되었다.
통상의 사판식콤프레서는 피스톤의 양쪽의 실린더보어내에서 냉각매체의 흡인과 압축을 행하는 것이나, 최근 한쪽편, 통상은, 리어(R)쪽만으로 압축·흡인을 행하는 한쪽편압축식사판식콤프레서가 제조되고 있다. 이 사판식콤프레서를 본 출원인의 출원에 관한 일본국특개평 6-288347호 공보의 용량가변형콤프레서를 예로들어서 설명한다.
이 압축기에서는, 제13도에 표시한 바와 같이, 실린더블록(1)의 일단부쪽에는 프런트하우징(2)이 접합되고, 타단부쪽에는 리어하우징(3)이 밸브판(4)을 개재해서 접합되어 있다. 실린더블록(1)파 프런트하우징(2)에 의해서 형성되는 크랭크실(5)에는 구동축(6)이 수용되고, 구동축(6)은 베어링(7a), (7b)에 의해서 회전가능하게 지지되어 있다. 실린더블록(1)에는 구동축(6)을 둘러싸는 위치에 복수개의 실린더보어(9)가 형성되어 있으며, 각 실린더보어(9)에는 피스톤(10)이 각각 끼워져있다.
크랭크실(5)내에 있어서 구동축(6)에는, 로터(16)가 구동축(6)과 동기회전(同期回傳) 가능하게 지지되는 동시에 구면(球面)슬리브(12)가 슬라이딩가능하게 지지되어 있다. 로터(16)와 구면슬리브(12)와의 사이에는 압압스프링(13)이 개재되어 있으며, 압압스프링(13)은 구면슬리브(12)를 리어하우징(3)방향으로 부세하고 있다. 구면슬리브(12)의 바깥둘레면에는, 회전사판(14)이 회동가능하게 지지되어 있다. 이 회전사판(14)은, 제13도에 표시한 압압스프링(13)이 최수축상태에서는, 하부배면에 경사상태로 형성된 당접면(14a)이 로터(16)에 당접함으로써, 경사각증대방향으로의 더한층의 경사움직임을 규제당하고 있다. 또, 이 회전사판(14)은, 도시되어 있지 않으나, 경사각축소방향으로의 더한층의 경사움직임을 규제당하는 일도 있다.
회전사판(14)의 바깥둘레부에는 반구형상의 슈우(15a), (15b)가 당접되어 있으며, 이들 슈우(15a), (15b)의 바깥둘레면은 피스톤(10)의 구지지면과 걸어맞춤되어 있다. 이렇게해서, 회전사판(14)에 슈우(15a), (15b)를 개재해서 연결되는 복수의 피스톤(10)은 각실린더보어(9)내를 왕복운동 가능하게 수납되어 있다.
리어하우징(2)내는, 흡입실(20) 및 토출실(21)로 구획되어 있다. 밸브판(4)에는 각실린더보어(9)에 대응해서 흡입포트(22) 및 토출포트(23)가 개구형성되어 있으며, 밸브판(4)과 피스톤(10)과의 사이에 형성되는 압축실이 흡입포트(22) 및 토출포트(23)를 개재해서 흡입실(20) 및 토출실(21)에 연통된다. 즉, 경사판의 한쪽편(R쪽)만으로 압축이 행하여진다.
각 흡입포트(22)에는 피스톤(10)의 왕복운동에 따라서 흡입포트(22)를 개폐하는 흡입밸브가 배설되고, 각토출포트(23)에는 피스톤(10)의 왕복운동에 따라서 토출포트(23)를 리테이너(24)에 규제되면서 개폐하는 토출밸브가 배설되어 있다. 또, 리어하우징(3)에는 크랭크실(5)의 압력을 조정하는 도시생략의 제어밸브가 장비되어 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 있어서, 구동축(6)의 구동에 따라서 회전사판(14)이 회전하면, 슈우(15a), (15b)을 개재해서 각피스톤(10)이 실린더보어(9)내에서 왕복운동하고, 이에 의해 흡입실(20)로부터 압축실내에 냉매가스는 압축된 후, 토출실(21)에 토출된다. 이배, 토출실(21)에 토출되는 냉매가스의 토출용량은, 제어밸브에 의한 크랭크실(5)내의 압력조정에 의해 제어된다.
또, 이 압축기에는 토출량을 가변으로하는 기구(K), (17)∼(19)가 형성되어 있다.
상기한 한쪽편압축식콤프레서의 요부를 표시한 제14도를 참조해서, 한쪽편압축식콤프레서의 마모문제를 설명한다.
압축공정에 있어서 실린더보어내의 압축반력(reaction force)은, 편두형상피스톤(10) 및 슈우(15)를 개재해서, 회전사판(14)에 전달된다. 압축실쪽의 슈우(15a)는, 압축반력을 받기 때문에, 슈우(15a)와 회전사판(14)과의 사이에서 큰 슬라이딩저항을 발생한다. 이와 같은 슬라이딩저항은, 동력손실뿐만아니라, 사판의 마모를 초래하기 때문에, 그 대책이 필요하게 된다.
이에 대하여, 압축실과 반대쪽의 슈우(15b)도 회전사판(14)과 접촉하고 있으므로, 양자간의 상대이동에 의한 슬라이딩접촉저항이 있다. 그러나, 압축반력이 슈우(15b)를 개재해서 회전사판(14)에 작용하는 일은 없으며, 편두피스톤이 상사점에서 하사점으로 향하는 흡입행정시에만 슈우(15b)와 회전사판(14)이 슬라이딩접촉한다. 흡입행정시에는, 회전사판(14)은 슈우(15b)를 개재해서, 피스톤(10)을 동반하게 되나, 이 동반에 필요한 힘은, 압축행정시에 비해서 작으며, 그러므로, 슈우(15b)와 회전사판(14)과의 사이의 슬라이딩저항은 근소하다.
한쪽편압축식의 사판식콤프레서의 압축실쪽에 있어서 철계사판에 주석도금을 입혀도, 이것은 연질이기 때문에 내마모성부족의 문제가 야기되었다.
또, 알루미늄합금에 첨가된 경질원소는 내마모성을 향상시켰으나, 압축실쪽의 사판에서 눌어붙음내성부족의 문제가 야기되었다.
[발명의 개시]
따라서, 본 발명은, 한쪽편압축식콤프레서에 사용되는 철계 또는 알루미늄계사판의 표면에 뛰어난 눌어붙음내성 및 내마모성을 겸비한 표면층을 형성함으로써, 한쪽편압축식사판식콤프레서의 성능향상 및 신뢰성향상을 도모하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명자는, 상기 문제점을 해결할 수 있는 표면처리방법에 대하여 예의 검토하여 실험을 행하고, 용사(溶射)구리합금은, 소결합금과 비교해서 (a)조직이 미세한 것, (b)동일 조성에서는 경도가 높은 것, (c)용사조건을 오절하므로서 완전용해조직으로부터 일부 애터마이즈분말의 형상·조직이 남은 조직까지 조절할 수 있고, 이에 의해 슬라이딩특성을 사용조건에 맞추어서 변화시킬 수 있는 것 등의 특성을 가지고 있고, 이들 특성을 이용하면, 압축쪽의 슈우와 사판과의 슬라이딩에 관하여 뛰어난 눌어붙음내성 및 내마모성을 얻을 수 있는 것을 발견하였다.
이러한 지견에 의거해서 완성한 본 발명은, 한쪽편압축식 사판식컴프레서에 사용되는 철계 또는 알루미늄계 재료로 이루어진 사판에 있어서, 중량 100분율로, 40% 이하의 납, 30% 이하의 주석, 0.5% 이하의 인, 15% 이하의 알루미늄, 10% 이하의 은, 5% 이하의 규소, 5%이하의 망간, 5% 이하의 크롬, 20% 이하의 니켈 및 30% 이하의 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상을, 총량으로 0.5% 이상, 바람직하기는 1% 이상이고 또한 50% 이하 함유하는 구리계합금의 용사층을, 압축쪽사판에 있어서 적어도 슈우, 바람직하게는 철계슈우와의 슬라이딩면에 형성하고, 또한 반압축실쪽의 적어도 슈우와의 슬라이딩면에, 전해도금, 무전해도금, 윤활제의 피복, 인산염화성처리 또는 경화처리를 실시한 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 100분율은 특기하지 않는 한 중량 100분율을 가르킨다.
상기한 압축쪽의 사판에 용사층으로서 실시되는 구리계 합금에 있어서 납은 일부는 납입자로서 존재해서 친화성이나 저마찰특성을 부여하고, 나머지는 고용(固溶)해서 구리매트릭스를 강화하여 내마모성과 눌어붙음내성을 부여한다. 납은 드라이조건에 있어서의 슬라이딩특성을 향상시키는데 있어서 가장 바람직한 원소이다. 그러나 납의 함유량이 40%를 초과하면 구리합금의 강도가 저하하므로, 상한을 40%로 하는 것이 필요하다. 바람직한 납함유량은 1∼30%, 보다 바람직하게는 2∼15%이다.
납이외의 첨가원소는 주로 구리에 고용해서 그 내마모성과 눌어붙음내성을 높이는 것이다. 이중에서 은은 윤활유가 적은 조건에서 현저하게 슬라이딩특성을 높인다. 첨가량에 관해서는, 주석은 10% 이상, 규소, 망간은 1% 이상으로 석출(析出)해서 석출물이 내마모성을 높인다. 주석이 30%를 초과하고, 인이 0.5%를 초과하고, 알루미늄이 15%를 초과하고, 은이 10%를 초과하고, 규소가 5%를 초과하고, 망간이 5%를 초과하고, 크롬이 5%를 초과하고, 니켈이 20%를 초과하고, 아연이 30%를 초과하면, 구리본래의 열전도성, 철 혹은 알루미늄계 상대재료와의 양호한 슬라이딩특성, 내마모성, 눌어붙음내성이 상실된다. 따라서 이들 원소는 상기 상한량을 초과하지 않도록 할 필요가 있다. 바람직한 함유량은 주석:0.1∼20%, 인:0.2∼0.5%이하, 알루미늄:0.5∼10%, 규소:0.1∼3%, 은:0.1∼8%, 망간:0.5∼4%, 크롬:0.5∼3%, 니켈:0.5∼15 %, 아연:5∼25%이며, 더욱 바람직하게는 주석:0.1∼15%, 알루미늄:1∼8%, 규소:0.5∼1.5%, 은:0.2∼5%, 망간:0.5∼3%, 크롬:1∼2%, 니켈:1∼10%, 아연:10∼20%이다. 또 상기한 이유로 첨가원소의 총량은 0.5∼50%의 범위로 해야 할 것이다.
슈우자체는 공지된 것이며, 예를 들면 본출원인의 일본국특개소 51-36611호 등에 표시되어있고, 철계재료로서는 철을 주성분으로 하는 모든 재료로 슬라이딩면을 구성한 것을 사용할 수 있으나, 베어링강이 바람직하다. 또, 그 제조방법도 일체 한정되지 않고, 압연, 단조, 분말야금, 표면경화 등의 기술을 적당히 채용할 수 있다. 그러나, 압축실반대쪽의 슈우는 슬라이딩면에 침붕소처리 또는 질화처리를 실치하는 것이 바람직하다.
압축실반대쪽의 사판의 표면에는, 적어도 슈우와의 슬라이딩면에, 전해도금, 무전해도금, 윤활제의 피복, 인산염화성처리 또는 경화처리를 실시함으로써 철강 또는 알루미늄의 슬라이딩특성을 개선하는 일이 필요하다.
이들 처리는 용사구리계 재료보다도 슬라이딩특성이 뒤떨어지나 압축실반대쪽에서는 마모조건이 비교적 온건하므로 상기표면처리로 충분하다. 여기서, 전해도금은 주석계, 납계 또는 구리계의 금속(합금)을 두께 0,5∼3㎛에서 행하는 것이 바람직하다. 다음에, 무전해도금은 주석계의 금속(합금)을 두께 0.5∼3㎛에서 행하는 것이 바람직하다. 계속해서, 윤활제의 피복은 PTFE, 수지바인더에 의해 결합된 2황화몰리부덴분말-예를 들면 테후릭(상풍명)-을 두께 1∼20㎛에서 행하는 것이 바람직하다. 인산염화성처리는, 특히 인산망간을 1∼20㎛의 층두께가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 마지막으로 경화처리는 철강사판에 관해서는, 침탄, 질화, 연질화, 붕화 등의 처리에 의해 행하고, 알루미늄사판에 관해서는 양극산화처리에 의하는 것이 바람직하다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 Cu-Al합금 용사층 단면의 금속조직사진(배율 320배).
제2도는 Cu-Al합금 용사층 단면의 조직 및 Al량 분포의 모식도.
제3도는 애터마이즈Cu-Pb합금분말의 금속조직사진(배율 1000배).
제4도는 애터마이즈Cu-Pb합금분말의 금속조직사진(배율 1000배).
제5도는 애터마이즈조직과 강제고용 용사조직이 혼합한 조직을 가진 용사층의 금속조직사진.
제6도는 강제고용 용사조직의 EPMA분석차트를 그린 전자현미경사진(배율 3000배).
제7도는 납을 함유하지 않는 용해조직을 가진 용사조직의 금속현미경 사진(배율 320배).
제8도는 흑연첨가용사층의 특성을 표시한 그래프.
제9도는 피이닝(Peening)에 의한 내횡균열방지효과를 표시한 그래프.
제10도는 철구피이닝에 의한 변형량을 표시한 그래프.
제11도는 아연구 피이닝에 의한 변형량을 표시한 그래프.
제12도는 접착력시험을 설명하는 도면.
제13도는 한쪽편 압축사판식콤프레서의 단면도.
제14도는 한쪽편압축사판식콤프레서에 있어서의 사판과 슈우의 슬라이드상황을 설명하는 모식도.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 압축실쪽사판표면에 실시자는 구리계용사에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
용사층의 금속조직이 특장적인 점은, 애터마이즈구리분말이 용융한 조직이다. 즉, 용사프레임속에서 용융하여 발생한 액방울이 사판표면에 충돌해서 변형되고, 층단면에서보면, 층형상, 편(片)형상 혹은 평판형상부분이, 층평면에서 보면 소원반, 비늘형상편(片) 등이 쌓여 포개져있다.
본 발명에 있어서는 용사층 전체가 이와같은 조직을 가지고 있어도 된다.
용사조직은 상기와 같은 특장외에 다음과 같은 특장을 가지고 있다. 즉, 애터마이즈분말은 가스에 의해 프레임내로 압송될때는, 1개 1개가 드문드문 뿌려진 고립입자의 형태를 유지하고 있고, 일부의 입자는 합체(合體)하나, 대부분의 입자는 그대로의 형태로 용융된다고 생각된다. 용융액 방울은 사판에 충돌해서 응고하나, 용사층의 두께를 얇게해서 냉각을 빠르게 하면 1개 또는 수개의 액방울이, 다른 다수의 액방울과 융합 등에 의해 합체하지 않고, 고립입자로서 응고한다. 이와 같이 비교적 작은 액방울이 압궤되어, 전체로서 다수의 미세층형상편이 쌓여포개져서, 용사층이 만들어진다. 이와같은 용사층의 예로서 Cu-8% Al 합금의 현미경사진을 제1도에 표시한다. 이 도면과 같은 용사조직에서는, 제2도에 모식적으로 표시한 바와 같이 용사층전체의 성분의 분포((b)도)는, 미세층형상편 내에서의 응고 편석(偏析)이 상기 편(片)의 수만큼 반복되고 있는 것으로 되고, 거시적으로보면 성분분포가 균일하게 된다. 이와 같은 성분균일성은 슬라이드특성을 안정시키고, 특히 마찰력의 안정화의 면에서 바람직하다고 생각된다. 또한, 용사층을 융점이하의 적당한 온도로 열처리하여 상기한 응고편석을 적게하고 미세층형상편내에서도 성분의 균일화를 도모하면((c)도), 더욱 슬라이드특성이 양호하게 되었다. 단, 열처리에 의해 재질이 현저하게 연화되면, 슬라이드특성은 열화되는 경향이 나타났다.
또, 본 발명에 있어서는, 애터마이즈분말의 일부가 용사중에 용해하지 않고 용사층에 잔존하는 것이 바람직하다.
이하, 용해조직과 애터마이즈분말의 미용해조직의 혼합조직의 특장을 Cu-Pb계 합금에 대해서 설명한다.
이 조직을 구성하는 납청동애터마이즈분말의 미용해조직(이하 「애터마이즈조직」이라고 말한다)은, 납청동애터마이즈분말의 급냉조직이 용사염(炎)속에서도 소실되지 않고 용사층에 남아있는 것이다. 이 애터마이즈분말의 조직은, 전형적으로는 제3도의 Cu-24% Pb합금의 현미경조직에 표시된 바와 같이 납을 주성분으로 하는 2차상(相)이 구리분말속에 미립자형상으로 분산하거나 혹은 구리분말의 주위에 층형상으로 분포되어 있는 것이다.
이 조직은 일종의 주조조직이나, (a)주된 냉각방향이 입자의 주위로부터 안쪽을 향하는 방향인 것, (b)통상의 잉곳주조 혹은 연속주조보다는 급냉조직이고, 전형적으로는 납은 입자직경이 10미크론이하의 미립자인 것, 혹은, (c)납이 구리의 입자경계에 네트워크형상으로 분포되어 있는 것에 특장이 있는 것이다. 또한, 제3도의 조직은 냉각이 균일한 경우이나, 제4도와 같이 입자의 주위의 일부가 강하게 냉각되면 그 부분에서는 납의 입자는 미세하게 되고, 냉각이 약한 부분에서는 납의 입자는 조대(粗大)하게 되어 있다.
본 발명의 한 형태인 혼합조직에서는 납이 구리합금속에 강제고용된 층형상용사조직(이하「강제고용용사조직」이라고 한다.)으로 되어있다.
이 혼합조직에서는, 용사염속에서 용해한 액방울이 사판기재에 충돌해서 평탄하게 압축된 층형상 조직내에 납이 강제적으로 고용되어 있다.
이들 혼합조직에서는 제5도에 표시한 바와 같이 애터마이즈조직이라는 평형조직(백색의 납상이 인정된다)과 강제고용 용사조직(백색의 납상이 인정되지 않는다)이라는 비평형조직이 혼합해 있다.
제5도는 본 발명에 의한 용사조직(흰 입자 또는 모양이 납에 상당한 다)의 일실시예를 표시하며, 이하의 점이 명백하다. 이 조직에서는 애터마이즈조직은 약 13면적%에 상당하고, 납상이 인정되지 않는 층형상부위가 나머지의 87면적%존재하며, 여기서는 납이 강제고용되어 있다. 애터마이즈분말이 백플레이트(back plate)에 충돌했을때에 부수어지기 때문에, 혹은 바깥쪽이 용융했을 가능성도 있기 때문에, 잔존 애터마이즈조직의 외형윤곽은 분말의 것과는 상당히 달라져 있으나, 분말 폭의 납의 형태는 용사후에도 유지되어 있다.
제6도는, Cu -10% Sn용사층의 단면관찰에 의한 강제고용 용사조직의 EPMA사진이며, 입자의 존재가 확인되어 있지 않으나 Pb, Sn이 존재하고 있는 것을 표시하고 있다. 또한, Pb는 Cu속으로의 고용도는 적으므로 강제 고용되어 있고, Sn은 통상의 주조조건으로도 고용되므로 강제고용은 아니다. 이어서, 용사조직의 각 구성성분의 슬라이딩성능을 설명한다.
애터마이즈조직은 납입자가 다수이고 또한 미세하게 존재하기 때문에 친화성, 저마찰성, 윤활성이 뛰어나다. 또, 애터마이즈분말은 입자직경이 통상 100km이하이고, 개개의 입자가 거의 동일한 조직을 가지므로, 입자사이에서 조직이 균일하다. 따라서, 이러한 애터마이즈조직을 슬라이딩재료 속에 유지하므로서, 납입자가 균일하게 분산하게 되어 슬라이딩특성이 안정된다.
다음에, 강제고용 용사조직은 납의 강제고용에 의해 경도가 약 Hv200이상으로 높기 때문에 내마모성이 뛰어나다. 또, 이 조직은 용사후 백플레이트상에서 분말이 일단 용융하고 있으므로, 백플레이트와의 접착강도를 높일 수 있다.
제6도에서는 줄무늬 형상패턴이 인정되며, 그중에서 흰 부위에서는 Pb, Sn의 고용량이 많다. 줄무늬 형상패턴으로부터 용사에 의한 물질의 단위시간당의 퇴적량이 주기적 내지 맥동적으로 변화하는 것, 및 이것에 대응해서 냉각속도도 증가하고 있는 것이 추정된다. 이와 같이 흥미깊은 조직이 생성되나, 본 발명의 강제고용 용사조직이 이와 같은 것에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다.
상기 조직에 있어서는, 애터마이즈조직 및 강제고용 용사조직이 어느 한쪽이 과도하게 많아지면 바람직하지 않으므로, 애터마이즈조직이 2∼70면적%, 보다 바람직하게는 2∼50면적%인 것이 바람직하다. 여기서, 용사층이, 실질적으로 전부 애터마이즈조직 및 강제고용 용사조직으로 구성되는 것이 필요하며, 약간량이면 상기 이외의 조직, 예를 들면 납입자가 용사된 청동합금속에서 강제고용되지 않고 석출된 조직이 혼재해 있어도 된다. 단 그 양은 10면적%가 상한의 목표이다.
본 발명자들은 용사슬라이딩층의 조직을 상기한 애터마이즈조직과 강제고용용사조직으로 구성하는 관점과는 별개의 관점에서 제어하는 연구를 행하고, 이하 설명하는 바와 같이, 슬라이딩성능을 더욱 향상시킬 수 있었다.
청동(본원 설명에 있어서, 청동이란 구리합금을 의미하고 있으며, 주석은 필수성분은 아니다)에 있어서의 납의 역할은 주로 윤활작용에 있으나, 용사청동에서는 애터마이즈조직중의 납상(鉛相)이 그 작용을 담당하고 있다. 용사에 의해 생성하는 강제고용 용사조직속에서는, 납은 구리매트릭스 속에 고용되어 있으며, 또 일부납상이 층형상으로 존재해도 구리, 주석등도 납상으로 고용해 있으므로 납상의 윤활작용은 기대할 수 없다.
한편, 용사시에 용해되는 애터마이즈분말입자는, 비용해애터마이즈분말의 주위에서 또한 기재표면에서 응고하고, 응고할 때 용사층의 밀착성을 높이고 그리고 용사층을 강화한다 그러나 강제고용용사조직 속의 납은 슬라이딩시의 발열로 계면에 석출하거나, 또 긴 층형상의 편석부는 저강도이기 때문에 용사층의 밀착 및 강화에 악영향을 미치는 일이 있다.
애터마이즈조직속에 네트워크형상 혹은 입자형상 등의 형태로 존재하는 납상을 함유하는 용사청동층을 피복한 슬라이딩재료가 면내에 평행한 응력에 노출되면, 납은 구리보다 강도가 낮기 때문에, 층형상납상을 따라서 크랙이가서 비교적 낮은 응력으로도 균열이 발생한다. 한편 미세입자형상 납상은 균열에 대한 저항력이 높다.
애터마이즈분말이 용사비행중에 혹은 백플레이트상에서 용해되고, 백플레이트상에서 층형상, 편형상, 용사전의 형상을 남게하지 않는 그 밖의 유동형상으로 응고한 영역, 즉 용해조직내에 납이 최대로 3%함유되거나 혹은 전혀 존재하지 않는 것이 바람직하다. 이하, 이 용해조직을「납프리이(lead-free)용해조직」이라고 한다. 강제고용 용해조직내에 당해 조직에 대해서 3%를 초과하는 량으로 존재하는 납은 윤활작용을 발휘하지 않을 뿐 더러, 용사량전체의 내마모성을 제거하는 특성을 손상하는 원인이 된다. 따라서, 납은 용사원료분말이고, 용사비행중으로부터 용사에 의해 층을 형성하기까지의 과정에서 용해를 거치지 않은 분말, 즉 시용해조직내에 존재해있는 것이 바람직하다. 이하, 이와 같이 납프리이 용해조직과 미용해의 애터마이즈조직이 복합된 용사조직을「납편석용해조직」이라고 한다.
분말체는 파쇄분말이라도 되나, 용사에 적합한 애터마이즈분말을 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 애터마이즈분말을 예로 들어서, 본 발명이 특징으로 하는 납프리이용해조직을 설명한다.
제7도는 후술의 실시예 4에 있어서 얻어진 용사층의 광학현미경사진이다. 도면중, 전체로서 백색의 덩어리형상으로 수개 보이는 부분이 애터마이즈청동(구리 - 주석 - 납)의 애터마이즈조직이다. 전체로서 검게 보이는 것이 청동분말(구리-주석)이 용해된 조직이다. 다수의 작은 백색부분은 단면이 절단된 덩어리형상 애터마이즈조직이거나, 혹은 애터마이즈분말이 용사비행중에 분단되어서 미세한 파편이 된 것이다. 백색덩어리형상 미용해조직내의 미세한 흰점이 애터마이즈분말내에 석출·정출(晶出)한 납상이다.
납편석용해조직에 있어서는, 애터마이즈조직 및 납프리이 용해조직이 어느 한쪽이 과도하게 많아지면 바람직하지 않으므로, 미용해의 애터마이즈 조직이 2∼70면적%, 보다 바람직하게는 2∼50면적%인 것이 바람직하다.
애터마이즈조직중의 납상은 네트워크형상이라도 되나, 입자형상인 것이 바람직하다. 납상이 입자형상이면 슬라이드중에 크랙이 납상을 따라서 전파하지 않으므로, 균열내성이 높아지기 때문이다. 애터마이즈조직 속의 납상을 입자형상으로 하기 위해서는, 애터마이즈분말 속의 납상이 입자형상인 원료분말을 선택하고, 또한 소재에의 충돌압력을 과도하게 높게해서 미용해 분말 속의 납상이 층형상이 될 정도로, 압궤하지 않는 것이 필요하다. 입자형상 납상의 입자직경이 지나치게 크면 강도가 저하하고, 반대로 지나치게 작으면 윤활성이 저하하기 때문에, 바람직하기는 원(圓)환산으로 0.5∼20㎛의 직경범위내인 것이 바람직하다.
납편석용해조직을 가진 용사층의 두께는 5∼5000의 범위인 것이 바람직하다. 두께가 지나치게 두꺼우면, 백플레이트의 용사반대면을 강제냉각하는 등의 수고스러운 시공법을 채용사지 않으면 용사층의 열이 가득해져서 미용해의 애터마이즈분말이 백플레이트상에서 용융해서 소망하는 조직을 얻을 수 없게 되고, 한편 두께가 지나치게 왔으면 슬라이딩성능이 뛰어나지 않으므로, 이들 양면을 고려해서 적당한 두께를 결정할 필요가 있다.
이어서, 알루미늄 등의 고용형 원소를 첨가한 청동에 내해서 설명하낟, 이 조직에서는, 애터마이즈분말의 원형을 거의 남게한 조직(즉「애터마이즈조직」)과 용사에 의해 층형상등으로 형상이 변형한 조직(이하「용사변형조직」이라고 한다)이 혼합하고 있다. 이점에서는 상술한 구리-납합금의 용사조직과 동일하다. 애터마이즈조직과 용사변형조직을 비교해서 대조적인 점을 설명하면, 애터마이즈조직은 용사중 및 사판에 충돌 후에 가열되었기 때문에, 균열(均熱)·소둔조직이고, 한편 용사변형조직은 애터마이즈분말이 재용융하여 응고한 주조조직인데에 있는 것이다.
따라서, 알루미늄은 애터마이즈조직에서는 고용량이 적어지고 균일하게 또한 미세하게 석출하기 쉬워지고, 용자변형조직에서는 알루미늄의 고용량이 많아진다. 또, 알루미늄의 첨가량이 평형상태의 고용량보다도 매우 적을때는, 용사변형조직에서는 주조조직에서 볼 수 있는 것과 같은 알루미늄이 편석하고 있으나, 애터마이즈조직에서는 알루미늄분포가 균일하다. 알루미늄의 용질원소의 분포가 균일하다는 것은, 상대재료가 항상 균일한 슬라이딩특성의 면과 미시적으로 접촉하고 있는 것으로 되어, 슬라이딩특성상 바람직하다고 생각된다. 이상 요약하면, 구리-납합금에 대해서 상술한대로의 슬라이딩특성의 2개의 면이, 구리-납합금만큼 현저한 차는 없으나, 발휘되는 것으로 된다.
니켈, 안티몬, 철, 알루미늄, 인, 아연 및 망간 등의 원소는 용해조직 또는 강제고용용사조직의 어느 것 하나에만 함유되는 것이 바람직하다. 은은 어느 조직에 함유되어도 된다.
상기한 여러 가지의 용사조직을 가진 구리합금에, 10%이하 바람직하게는 1∼10%의 Al2O3, SiO2, SiC, ZrO2, Si3N4, BN, AIN, TiN, TiC, B4C, 철-인화합물, 철-붕소화합물, 철-질소화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상의 화합물을 내마모성 향상성분으로서 첨가할 수 있다.
이들 성분의 첨가량이 10%를 초과하면, 윤활성, 친화성이 불량하게 되고, 그 결과 눌어붙음이 일어나기 쉽게된다.
또한, 본 발명에 있어서는, 청동이 중량 100분율로 3%이하의 흑연을 함유할 수 있다. 흑연은 윤활성을 향상시키고, 사판슬라이딩층의 균열을 방지하는 첨가제이다. 흑연의 함유량이 3%를 초과하면, 청동의 강도가 저하해서 바람직하지 않다. 또한, 바람직한 흑연의 함유량은 0.15∼1.5%이다.
제8도는 Cu-6% Sn합금의 용사슬라이딩층(용사조직-납편석용사조직, 두께 200㎛)에 첨가한 흑연의 양과 물성 및 눌어붙음시간의 관계를 표시한 그래프이다.
시험조건은 아래와 같다.
시험기 : 핀디스크시험기
주속 : 20m/초
하중 : 500N
윤활유 : 냉동기유를 최초로 도포
상대재료 : SUJ2
제8도로부터, 경도(하중 300g의비커스경도) 및 전단응력은 흑연첨가량과 함께 저하하고, 용사층의 기초적 물성은 악화하나, 반대로 슬라이딩특성의 하나인 늘어붙음내성은 향상하는 것을 알 수 있다. 이와 같은 뛰어난 효과는 흑연이 마찰계수를 저하시키는 것에 기인하여, 한없이 드라이에 가까운 조건에서의 눌어붙음에는 상기한 기초적 물성은 지배적은 아니라고 생각된다.
균열을 방지하는 효과가 있는 흑연은 용사중에 연소하기 쉽기 때문에, 구리를 코팅하는 등 산화방지대책을 강구할 필요가 있다.
본 발명에 있어서는, 용사층의 밀착성을 높이기 위하여, 용사층과 사판기재 사이에, 구리, 니켈, 알루미늄, 구리니켈계 합금, 니켈알루미늄계 합금, 구리알루미늄계 합금, 구리주석계 합금, 니켈자용(自溶)합금 및 코발트자용합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료로 이루어진 중간층을 도금, 스퍼터링, 용사 등의 방법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이들 재료는 어느 것이나, 그들 표면이 거칠은 것이 필요하나, 청동과 합금화하기 쉽기 때문에, 용사할 때 (미)용해층과 강고하게 결합해서 용사층과 백플레이트와의 접합강도를 높인다. 또한 바람직한 중간층의 두께는 5∼100㎛이다. 구리주석합금으로서는 Cu-Sn-P계 합금을 사용할 수 있다. 이 합금은 용탕흐름이 좋고 또한 산화되기 어려우므로, 용사에 의해 중간층으로 하면 뛰어난 성능을 얻을 수 있다.
본 발명의 슬라이드층은 통상의 용사법 및 조건으로 만들 수 있다.
그러나, 애터마이즈분말이 용해조직과, 미용해의 애터마이즈조직이 혼합한 용사조직을 만들 경우는, 용사조건은, 용사염(炎)속에서 비행중인 애터마이즈청동분말이 일부만 용융한다; 백플레이트에 충돌후에 납청동합금 전체가 재용융하지 않는다(일부는 재용융해도 된다); 용융합금 및 응고합금의 냉각속도를 크게할 필요가 있다. 구체적으로는, 가스압을 높게하고 또한 가스의 속도를 크게한 고속화염용사법을 채용하는 동시에, 용사거리를 180mm정도로 하고, 용사충의 두께를 제한하는 조건을 채용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적조건을 이하에 표시한다.
가스압 : 10kgf/cm2
프레임속도 : 1200m/sec
용사두께 : 150㎛
상기한 조건에 있어서 애터마이즈조직의 비율을 많게 할 때는 분말의 비율을 많게 하면 되며, 용사조건의 조절에 의해 임의로 조직의 비율을 조정할 수 있다.
이어서, 납편석용해조직을 만드는 제조방법에 대해서 설명한다.
금속(구리)/세라믹스(Al2O3)계의 용사에서는, 후자를 일단 용융한 후 전자로부터 분리해서 응고시키는 일이 표시되어 있으나(일본금속학회보 「Materia」vol.33(1994)No.3 제271페이지, 제5도), 구리-납계분말에서는 납이 저융점이기 때문에 이와 같은 분리응고는 거의 불가능하며, 오히려 납은 구리보다 용사중에 용해할 가능성이 큰 것이다.
이점을 피해서, 용사염속에서 비행중에 조(粗)입자의 납함유분말을 완전하게는 용해하지 않고, 미립자의 분말이 용융한다; 백플레이트에 충돌후에 상기한 조입자분말이 용융하지 않은 용사조건에 대해서 검토한 결과, 제1의 분말은 실질적으로 납을 함유하지 않고, 구리를 주성분으로하는 미세입자분말이며, 제2의 분말은, 납을 함유하고 구리를 주성분으로 하는 조입자의 분말로 하는 것이 유효하다는 것을 알았다.
바람직한 용사방법 및 조건은 상기한 대로이다.
여기서 조입자·미세입자란 JIS Z8801(1981년, 개정, 표준체(篩)눈의 크기)에서 평균입자직경으로 2등급이상의 차가 있다는 것이다. 등급의 차가 1이면 납의 용해가 일어나기 쉽게 된다. 또한, 용사층의 접착강도의 면에서 등급의 차는 8등급이하인 것이 바람직하다.
이어서 용사층의 물성에 대해서 설명한다.
용사층의 경도는 주로 첨가원소의 양에 의존하며, 첨가량이 0.5∼40% 의 경우는 Hv(0.3)110∼280의 범위이다. 이 경도는 소결재료나 주조재료에 비해서 높은 것에 특징이 있다.
용사층의 두께는 5∼500㎛이 바람직하다. 두께가 500㎛을 초과하면 용사층내에 가득하는 열량이 많아지기 때문에, 소정이상의 열량이 되면 구리합금이 재용융되어 경도나 밀도가 낮아지고, 이 결과 슬라이딩 특성이 열화된다. 바람직한 용사층의 두께는, 5∼300㎛, 보다 바람직하게는20∼200㎛이 다.
용사층은 용사후 표면을 연마하고 혹은 연마하지 않고 상기 두께로 해서 슬라이딩층으로 한다.
용사를 실시하는 사판표면에는 쇼트블라스트, 에칭, 화성처리 등의 조면화처리나 접착층을 형성하는 도금처리 등을 적당히 실시할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는 용사층의 성분의 균일화를 도모하는 조건에서 열처리를 할 수 있다. 즉, 상기 조성의 구리계합금을 필요에 따라 경질물과 함께 용사한 후에 100∼300℃의 온도범위에서 30∼240분의 열처리를 실시할 수 있다. 이 온도 및 시간의 하한미만에서는 성분균일화의 효과가 없으며, 한편 이들 온도 및 시간의 상한을 초과하면 용사층이 연화하고, 혹은 상기한 조직의 애터마이즈조직, 용사변형조직 등의 결정입자, Pb입자, 편형상조직이 조대화(粗大化)해서 용사조직의 특유한 형태가 파괴됨으로써 슬라이딩특성이 열화된다. 바람직한 열처리는 150∼300℃에서 10∼120분이며, 보다 바람직하게는 150∼250℃에서 60∼120분의 조건이다.
또, 본 발명에 있어서는 용사층에 피이닝처리(쇼트블라스트처리라고 호칭되는 일도 있다)를 실시하여, 사판에 발생하는 횡균열을 방지할 수 있다. 피이닝은, 입자직경이 0.05∼1.0mm정도의 강철, 아연 등의 입자를 50∼200kg/m2, 10∼80m/초의 속도로 투사하는 조건을 바람직하게 채용할 수 있다.
제9도는 피이닝유무에 의한 균열내성을 늘어붙음시험법에 의해 균열개수를 측정하는 방법으로 평가한 시험결과를 표시한 그래프이다. 사용한 분말은 하기 (a)30중량%, (b)70중량%이다.
(a) Cu -10% Pb -10% Sn : 평균입자직경 63㎛
(b) Cu -6% Sn : 평균입자직경 19㎛
용사층은 조직이 납편석조직이며, 두께가 200㎛이다.
제9도에서 피이닝처리는 횡균열방지에 매우 유효하다는 것을 알 수 있다.
제10도 및 제11도에 의해 바람직한 피이닝조건을 설명한다.
두께가 1.5mm, 폭이 40mm인 기재(SPCC)에 Cu-10% Pb-10% Sn합금을 두께 300㎛로 용사하였다(조직은 제5도에 표시한 것). 기재는 두께가 1.5mm, 폭이 40mm이다. 용사후 시료는 기재쪽이 오목하게 휘었으므로 휘어짐량(d)을 측정하였다. 그후, 제10도에 기록한 철구에 의한 피이닝을 행하여, 변형량을 휘어짐량(d)에 의해 측정한 결과를 동도면의 그래프에 표시한다. 이에 의해 약 10초이후에 피이닝의 효과가 나타나는 것을 알 수 있다. 또한 실제의 사판과 시료의 치수차이를 고려하면, 실제의 사판에서는 약 50초이상의 피이닝이 바람직하다고 생각된다. 제11도는 0.5mm의 아연구를 2kg/cm2로 피이닝한 이외는 제10도와 마찬가지의 용사 및 피이닝을 행한 결과를 표시한다. 이 도면에서, 아연구의 경우는 약1분에서부터 피이닝효과가 인정된다. 또 사판예의 아연구피이닝시간은 5분이상이 바람직하다고 생각된다.
알류미늄기재위에 Cu-10% Pb-10% Sn합금을 두께 200㎛으로 용사하고(조직-제5도에 표시한 것), 그후 열처리 또는 피이닝을 행하였을 경우의 용사층의 응력변화를 표 1에 표시한다.
[표 1]
Figure kpo00001
이 표에서 용사층에 피이닝을 실시하면 인장응력이 완화되어 압축응력으로 전환되는 것을 알 수 있으며, 이에 의해 균열이 일어나기 어렵게 된다고 생각된다. 한편, 열처리는 내부응력을 변화시키고 있지않다.
이하, 실시예에 의해 더욱 구체적으로 본 발명을 설명한다.
이하의 성상의 청동수애터마이즈분말을 사판(FCD 70, 두께10mm)에 용사하여, 표 2에「층두께」로서 표시한 두께가 20∼200㎛의 용사층을 형성하였다.
① 구리계애터마이즈 분말
Al함유량 :10%
입자직경 : 75㎛이하
② 납청동애터마이즈 분말
납함유량 : 10%
주석함유량 : 10%
입사직경 : 90㎛이하
조직 : 제3도에 표시한 것
③ 복합청동애터마이즈 분말
납함유량 : 10%
주석함유량 : 10%
인함유량 : 0.05%
은함유량 : 3%
경질물(종류AIN) : 5%
입자직경 : 75㎛이하
조직 : 제3도에 표시한 것
④ 청동애터마이즈분말
주석함유량 : 10%
입사직경 : 75㎛이하
조직 : 제3도에 표시한 것
용사는 제1메테코회사제의 다이어몬드제트형총을 사용해서 하기 조건에서 행하였다. 이 결과, 얻어진 용사조직은 표 2에 표시한 애터마이즈 조직면적%(A)로 표시하며 및 용해조직으로 면적%(M로 표시)로 되었바. 표속의 두께의 단위는 ㎛이다.
가스종류 : 프로필렌 10용량부와 공기 90용량부의 혼합가스
가스압력 : 7kgf/cm2
프레임속도 : 1200m/sec
용사거리 : 180mm
분말공급량 : 50g/분
용사전에 사판에 형성하는 중간층은 원판기판위에 미리 Ni-Al합금을두께 50㎛를 용사함으로써 형성하였다. 중간층을 형성하는 사판은 표 2의 시험번호에 i를 붙였다.
[표 2a]
Figure kpo00002
[표 2b]
Figure kpo00003
이들 눌어붙음내성을 이하의 조건에서 시험하였다.
[눌어붙음시험]
시험기 : 핀 디스크시험기
슬라이딩속도 : 15m/s
윤활조건 : 냉동기유
하중부가방법 : 400N/10분, 점증
압축실쪽 또는 압축실반대쪽의 어느 것인가에서 먼저 눌어붙었을때의 하중을 측정하였으나, 본 시험에서는 모두 압축실쪽에서 눌어붙음이 발생하였다.
[밀착강도의 시험]
접착제에 의한 밀착시험(제12도에 표시함)
접착제 : 에폭시계접착제(접착층(102)을 하부면에 접착하였다)
용사층 : 두께150㎛, (제12도에 (101)로서 표시함)
막대(103)를 수평으로 빼내고, 빼내는데 소요된 힘을 구하거나, 또, 다른 방법으로서 잡아떼기에 의해 평가하고, 떨어지지 않는것에는 ○, 일부 떨어진 것을 △로 판정하였다.
내마모성은 핀디스크시험기에 의한 마모량에 의해 정성(定性)평가하여, 양호, 소, 대의 3단계 판정을 행하였다. 시험의 결과를 표 2에 표시한다.
이 결과에 의해 본 발명 실시예는 비교예 16보다는 눌어붙음내성 및 내마모성이 뛰어나있는 것이 명백하다.
[산업상의 이용가능성]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 구리계재료와 용사의 특징을 짜맞춤으로써 종래의 사판콤프레서사판을 현저하게 능가하는 슬라이딩특성을 실현하였다.
따라서, 본 발명은 사판에 가해지는 부하나 윤활조건등이 까다로운 사판식콤프레서의 내구성 및 신뢰성을 높이는 것이며, 산업상 매우 유익한 성과를 달성한다.

Claims (11)

  1. 한쪽편압축식사판식컴프레서에 사용되는 철계 또는 알루미늄계재료로 이루어진 사판(14)에 있어서, 중량 100분율로, 40%이하의 납, 30%이하의 주석, 0.5%이하의 인, 15%이하의 알루미늄, 10%이하의 은, 5%이하의 규소, 5%이하의 망간, 5%이하의 크롬, 20%이하의 니켈 및 30%이하의 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상을, 0.5~50%의 범위로 함유하고, 나머지부가 구리 및 불순물로 이루어진 구리계합금의 용사층(제1, 5, 7도)을, 압축실쪽의 적어도 슈우(15b)와의 슬라이딩면에 형성하고, 또한 압축실 반대쪽의 적어도 슈우(15a)와의 슬라이딩면에, 전해도금, 무전해도금, 윤활제의 피복, 인산염화성처리 또는 경화처리를 실시한 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  2. 제1항에 있어서, 중량백분율로 1∼30%의 납을 함유하는 구리계합금으로 이루어진 용사층이 구리합금애터마이즈분말의 미용해조직과, 납을 구리합금속에 강제 고용시킨 층형상용사조직과의 혼합조직(제5도)으로 실질적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  3. 제1항에 있어서, 중량백분율로 1∼30%의 납을 함유하는 구리계합금으로 이루어진 용사층이 3∼40%의 납을 함유하는 분말체의 미용해조직과, 3%이하의 납을 함유하는 또는 납을 함유하지 않는 용해조직과의 혼합조직(제7도)으로 실질적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 미용해조직 속의 납상이 입자형상인 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 납을 함유하는 분말체가 애터마이즈분말인 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  6. 제1∼제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 용사층이, Al2O3, SiO2, SiC, ZrO2, Si3N4, BN, AIN, TiN, TiC, B4C 및 철-인, 철-붕소, 철-질소의 철계화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상을 중량 100분율로 10%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식 콤프레서의 사판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 용사층이 중량 100분율로 3%이하의 흑연을 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 철계 또는 알루미늄계재료와 상기 용사층의 사이에, Cu, Ni, Al, Ni-Al계합금, Cu-Ni계합금, Ni-Al계 합금, Cu-Al계합금, Cu-Sn계 합금, Ni자용합금 및 Co자용합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상의 재료로 이루어진 중간층을 형성한 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  9. 제1항에 있어서, 용사층이 피이닝처리된 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  10. 제1항∼제9항의 어느 한 항 기재의 사판과, 압축실반대쪽에 배치되고 또한 사판과의 슬라이딩접촉면에 붕화처리 또는 질화처리된 철계슈우와의 짜맞춤인 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 용사층이, Al2O3, SiO2, SiC, ZrO2, Si3N4, BN, AIN, TiN, TiC, B4C, 및 철-인, 철-붕소, 철-질소의 철계화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이상을 중량100분율로 10%이하와, 흑연을 중량백분율로 3%이하 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
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