KR20010099642A

KR20010099642A - 사판식 콤프레서의 사판

Info

Publication number: KR20010099642A
Application number: KR1020017003041A
Authority: KR
Inventors: 도미가와다까시; 야마다도요가쯔
Original assignee: 후쿠마 노부오; 다이호 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2001-11-09
Also published as: CN1321220A; EP1118768A4; BR0006908A; KR100426386B1; US6541127B1; JP3251562B2; EP1118768A1; JP2001020856A; EP1118768B1; BR0006908B1; CN100385115C; WO2001004492A1

Abstract

동합금이 용사된 사판식 사판의 내마모성을 높이기 위해서 적어도 비용해상을 포함하는 도 또는 제 1동합금(예를들면 Cu-Pb합금)과 적어도 용해상을 포함하는 알루미늄 또는 제 1알루미늄합금(예를들면 Al-Si합금)으로 이루어진 복합재료가 슈우와의 접동면상에 용사된다.

Description

사판식콤프레서의 사판{SWASH PLATE OF SWASH-PLATE TYPE COMPRESSOR}

사판식 콤프레서에 있어서는, 사판이 회전축에 비스듬히 고착되거나, 또는 경사각이 가변가능하게 회전축에 비스듬히 취부된다. 회전축의 회전에 따라서 콤프레서 내부의 칸막이 공간의 체적을 증가 또는 감소시키는 사판을 회전시키므로써 압축 및 팽창이 행해진다.

이러한 사판은 슈우(shoe)로 지칭되는 밀봉부재상에서 접동하도록 되어있고, 양 부재사이에는 기밀한 밀봉이 이루어진다. 따라서, 냉각매체가 소정의 공간에서 압축 및 팽창될 수 있다.

사판의 접동조건에 있어서의 특징점은 콤프레서의 초기동작동안 냉각매체가 사판과 슈우사이의 접동부에 도달하고, 이와같이해서 접동조건이 윤활유가 없는 건조한 조건에 있는 결과로, 냉각매체가 접동부상에 남아있는 윤활유상에서 상승효과를 가진다는 것이다. 그러므로, 사판의 접동조건에 대한 요구사항은 아주 엄격하다.

상기한 조건하에서 사용되는 사판에 요구되는 접동특성은 내시저성(seizure reststance), 내마모성 등이다. 이와같이하여, 경질물을 알루미늄재료에 첨가하여 내마모성을 높이는 제안, 사판의 재료를 개량하는 제안, 철계사판에 열처리를 행하여 경도를 상승시켜서 내마모성을 높이는 제안들이 이루어지고 있다.

본 출원인은 일본국 특개소 51-36611호 공보에서 철계 사판의 경우에 슈우에 소결된 Cu재료를 접착하는 것을 제안하였다. 즉, 지금까지는 철계 사판에 경화처리를 행하였으나, 상대부재의 재료, 즉 슈우가 철계재료이면, 동일한 재료사이에 접동이 일어나서 시저(seizure)가 쉽게 일어난다가 하는 문제가 발생한다. 소결된 동합금은 철계사판에 대향한 상대부재(슈우)에 사용되어서, 상기한 문제점을 방지할 수 있다.

또, 철계사판에 주석도금을 해서 동일한 종류의 재료사이의 접동을 방지하여 내시저성을 높히는 것이 제안되었다. 그러나, 철계사판에 행해진 Sn도금은 연질이기 때문에, 내마모성을 향상시키나, 내시저성의 부족이라는 문제를 야기한다.

또, 유럽특허공보 071397A1에서는 층의 일부가 용해하지 않도록 하는 용사법에 의해 형성한 표면층 가지는 사판형콤프레서의 사판을 제공하는 것이 제안되어 있다. 주장하는 바에 의하면 용사동합금의 내마모성이 상기한 종래의 사판보다 우수하다.

금속계 재료로써는 금속-세라믹스 복합재료가 주로 연구되어 있다. 제조방법으로써는, 프레스형후 동-합금과 Al₂O₃분말의 혼합분말을 소결하는 방법(일본국특허 제2854916호) 세라믹카본에 Al합금용탕을 합침하는 방법(일본국 특허 제 2846635호)등이 있다.

접동재료에 있어서는, 클래드재료가 금속-금속의 복합조직을 가진다. 용사기술에 관해서는 일본금속학회보 "Materia Japan" Vol.33(1994), No.3 p268-275의 "용사기술의 최근에 있어서의 진보"라는 제하에 예시되어 있다. 금속-세라믹계 복합재료의 제조방법에 대해서 설명한다. 용사기술에 대해서는 또한 트라이볼로지스트(Tribologist) Vol.41(1996), No.11 pages 19-24에 예시되어 있다.

일본국 공개특허공보 제9-122955호에는 화이트메탈(White metal)에 비교될 수 있는 경도를 가진 연질의 재료가 알루미늄-합금 기재에 분산된, 본원 발명에서 언급되는 동-알루미늄합금 복합재료의 접동베어링에 대해서 개시하고 있다. 이 복합재료를 제조하는 방법은, 알루미늄-합금재료를 이루어지고 이면금속을 가진 평판을 제공하는 제 1공정과, 상기 평판 전면에 Sn, Pb 또는 화이트메탈과 같은 연질재료를 50∼100㎛의 두께로 견고하게 접착하는 제 2공정과, 연질의 금속이 견고하게 접착된 상기한 평판위에 국부적으로 레이저빔을 조사하여, 연질의 금속을 알루미늄합금의 내부로 녹아들어가게 하는 제 3공정과, 상기 평판을 반원의 형태로 구부리는 제 4공정과, 레이저용사표면을 기계가공, 마무리한 후, 연질재료를 연마해서, 연마된 부분에 있어서, 알루미늄 합금과 연질 합금층의 복합층을 노출시키는 제 5공정으로 이루어진다.

동 합금중, 자주 사용되는 접동합금은 첨가된 Pb가 내응착성과 내시저성을 향상시키는 Cu-Pb계 합금이다. 동합금의 내마모성은 우수하지 않기 때문에 출원인의 미국특허공보 제 5,326,384호에 제안된 바와같이 Fe₂P와 같은 경질물을 동합금에 첨가해서 소결하는 것이 공지되어 있다. 그러나 이러한 경질물의 첨가에 의해 친화성은 불가피하게 저하한다.

유럽공개특허공보 0713972A1호에서 제안된 용사기술은 Cu-Pb 합금조직의 일부, 특히 Pb조직의 일부가 비용해상태로 남게해서, Pb상이 거칠어지지 않는다. 이와같이하여 내마모성을 높인다. 그러나, 용사된 Cu-Pb 합금 표면층의 내마모성은 만족스럽지 않기 때문에, 사판이 국부적으로 마모된다. 따라서 경우에 따라서는 공조능력의 저하, 이음(異音)의 발생, 이상진동 등과 같은 문제가 발생한다.

그러나, 용사동합금을 경화해서 내마모성을 향상시키는 것은 어렵다. 즉, 압연 또는 인발(引拔)합금과 같은 가공합금인 경우에 있어서 석출-경화의 수단에 의한 동합금의 경화가 보통 널리 행해지고 있다. 용사합금이 기본적으로 주조합금이기 때문에, 조성의 연구에 의존하는 경화는 어렵다.

(발명의 개시)

그러므로, 사판식 콤프레서의 용사동합금층의 내마모성을 향상시키는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은 적어도 비용해상을 가진 동 또는 제 1동-합금과 적어도 용해상을 가진 알루미늄 또는 제 1알루미늄층으로 이루어진 용사표면층이 적어도 슈우와 접동접촉하는 사판의 면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 사판식 콤프레서의 사판을 제공하는 것이다.

동 또는 동합금(이 단락에 있어서는 "동합금"으로 칭함)과 알루미늄 또는 알루미늄합금(이 단락에 있어서는 "알루미늄합금"으로 칭함)을 복합조직을 가진 사판의 접동층으로 하기 위해서는, 이들 합금의 일부가 용해되어 바인더의 역할을 해야한다. 다른 관점에서 보면, 예를들면, Cu-Pb 합금의 Pb와 Al-Si합금의 Si가 다른 합금의 기질특성을 저해하여, 유용한 복합조직을 얻을 수 없다. 따라서, 동합금과 알루미늄합금의 완전한 용해를 방지할 필요가 있다.

본 발명에 있어서는, 적어도 알루미늄합금이 용해되면,복합재료를 형성하기 위한 바인더효과를 실현 할 수 있다. 동과 알루미늄은 본질적으로 양호한 화합성을 나타내며, 결합에 적합하다.

동과 알루미늄합금의 예를 주로 이후에 설명한다.

(발명의 실시예)

(A) 용사복합재료

용사층을 구성하는 복합재료로 동합금과 알루미늄합금을 복합하는 실시예에 대해서 본 발명을 설명한다. 이 복합재료는 용사법에 의해 얻을 수 있다. 용사의 일반적인 경향은 다음의 (a) 및 (b)를 포함한다: (a)동합금분말과 알루미늄합금분말이 동일한 입자직경을 가질 경우에는 알루미늄합금분말이 용해한다. (b)알루미늄합금분말의 평균입자직경이 동합금분말의 것보다 상당히 클 경우에는 전자외에 후자도 용해한다. 이러한 경향을 이용해서, 알루미늄합금분말의 적어도 일부가 용해하고, 이와같이해서 제조된 동-알루미늄 복합재료에 있어서 잔여부분의 분말의 고체의 성질을 실질적으로 유지할 수 있다.

알루미늄합금은 동합금보다 우수한 내마모성을 나타내고, 또, 우수한 내마모성응ㄹ 가지는 다수의주조 알루미늄이 있기 때문에, 이 합금이 동합금과 전면적으로 합금화되지 않고, 복합화될 경우에는, 전체복합재료의 내마모성을 동합금보다 향상시킬수 있다.

이 점을 고려하면, 동합금의 무게비율은 바람직하게는 75∼30%이며, 잔여부분은 알루미늄합금이다. 본 발명에서의 "용해상"이라고 하는 것은 동-알루미늄복합재료의 용사중에 용해한 조직이다. 즉, 거의 모든 금속재료는 이전의 제조공정에서 용해를 거치나, 용해상은 분사중 특히 용해·응고한 상태를 나타낸다.

(B) 동합금 및 알루미늄합금의 일반적인 설명.

본 발명에 있어서의 동 및 알루미늄합금은 용사할 수 있는 모든 합금을 포함한다.

그러나, 다음의 사항을 고려하는 것이 바람직하다.

금속의 조질(調質)상태는 주조상태와, 압연 및 인발등과 같은 가공상태로 대별된다. 용사합금은 전자의 주조상태에 속하기 때문에, 청동, 연청동 및 인청동 등과 같은 주조동합금은 본 발명의 바람직한 대상으로 된다. 한편, 전자기기에 사용되는 신동제품(伸銅製品; wrought copper products)은 가공상태의 합금이기 때문에, 용사는 가능하나, 본래의 성능을 발휘할 수 없다. 마찬가지로, 전신용(展伸用)알루미늄합금은 제외되며, 우수한 내마모성을 가진 Al-Si계 주조합금과 같은 주조합금은 본 발명의 바람직한 대상으로 된다.

또, 이 제 1의 동합금 및 제 1의 알루미늄합금은, 용사에 의해 다른 합금의성분이 부분적으로 혼입해서 융합한 제 2의 동합금 및 알루미늄합금을 포함한다. 완전히 용해된 동 및 알루미늄합금은 본 발명이 복합재료로부터 제외된다. 그러나, 이들은 바람직하게는 90면적% 이하로 부분적으로 융합해도 된다. 이러한 실시예에 따른 복합재료는 용사된 동-합금, 용사된 알루미늄-합금 및 용사에 의해 형성된 동-알루미늄합금으로 이루어진다. 이하의 설명에 있어서는, 특별히 열거하지 않는한, 동합금 및 알루미늄합금은 각각 제 2동합금 및 제 2알루미늄합금을 포함하지 않는 합금을 나타낸다.

(C) 동합금

본 발명에 있어서는, 동합금은, 중량백분율로 40%이하의 Pb, 30%이하의 Sn, 0.5% 이하의 P, 15%이하의 Al, 10%이하의 은, 5%이하의 Mn, 5%이하의 Cr, 20%이하의 Ni및 30%이하의 Zn으로 구성된 군으로부터 선택된 1종이상을 총량으로 0.5%이상, 바람직하게는 1%이상 50%이하를 포함할 수 있다.

납은 건조한 조건하에서 접동특성을 향상시키는 바람직한 원소이다. 그러나, 납의 함량이 40%를 초과하면, 동합금의 강도는 저하한다. 그러므로, 납의 항한은 40%로 할 필요가 있다. 바람직한 납의 함량은 30%이하이며, 1∼15%이면 더욱 바람직하다.

납 이외의 원소는 주로 동에 고용(固溶)되어 그의 내마모성과 내시저성을 높히고 있다. 이들중, Ag는 윤활유가 작은 조건하에서 현저하게 접동특성을 높인다. 첨가량에 대해서는, 10%이상의 Sn 및 1%이상의 Mn이 석출하고, 이 석출물은 내마모성을 높인다. Sn이 30%를 초과하고, P가 0.5%를 초과하고, Ag가 15%를 초과하고,Mn이 5%를 초과하고, Cr이 5%를 초과하고, Ni가 20%를 초과하고, Zn이 30%를 초과하면 동 본래의 열전도성과 알루미늄 또는 철계 상대재료에 대한 양호한 접동특성, 특히 내마모성 및 내시저성을 잃는다.

그러므로, 이들 원소는 상기한 상한을 초과해서는 안된다. 바람직한 함량은 다음과 같다 : Sn: 0.1-20%, P: 0.2-0.5%이하, Ag: 0.1-8%, Mn:0.5-4%, Cr: 0.5-3%, Ni: 0.5-15%, 및 Zn: 5-25%. 더욱 바람직한 함량은 다음과 같다: Sn:0.1-15%, Ag:0.2-5%, Mn:0.5-3%, Cr:1-2%, Ni:1-10% 및 Zn:10-20%. 첨가원소의 총량은 상기한 이유로 0.5-50% 범위내로 할필요가 있다.

이들 첨가원소를 포함하는 제 1동합금(제 2동합금은 제외한다)은 이들 원소가 고용된 Cu결정(즉, 구리고용체를 포함한다) 또는 구리결정(Cu고용체를 포함한다) 및 다른 상으로 이루어진다. 다른 상은 정출상(晶出相), 석출상, 분해상 등이다. 이들 상은 금속, 금속간 화합물 또는 Cu₃P와 같은 다른 화합물이다. 즉, 제 1동합금(제 2동합금을 제외한다)이 이들 화합물 등만으로 구성되면, 동 본래의 접동특성이 발휘되지 않는다. 그러므로, Cu결정을 본 발명의 필수성분으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 제 2동합금은 비금속화합물 등만으로 이루어져도 된다.

(D)알루미늄합금

본 발명에 있어서, 알루미늄합금은 중량백분율로 12∼60%의 Si를 함유하는 것을 사용할수 있다.

Si함량이 12%미만이면, 내마모성과 내시저성을 높이는데 효과가 작고, Si함량이 60%를 초과하면, 강도가 현저하게 저하하여 내마모성의 저하를 초래한다. 바람직한 Si의 함량은 15∼50%이다. Si의 입자크기가 50㎛를 초과하면, Si입자의 탈락이 일어나기 쉬어진다. 바람직한 크기는 1∼40㎛이다.

다음에, Al-Si-Sn계 합금은 금속 및 부시(bush)와 같이 내마모성 및 내시저성부품으로써 우수한 내마모성 및 내시저성을 가지며, 이러한 부품으로써는 종래부터 Al-Sn합금이 사용되어 왔다. Sn은 윤활성 및 화합성을 부여하는 성분이다. Sn은 알루미늄매트릭스 중에 균일하게 분산된다. Sn은 우선적으로 상대축에 부착하고, 이렇게 해서 동일한 종류의 재질, 즉 상대축에 부착한 Al과 베어링의 Al이 접동하는 것을 방지한다. 이와같이 해서 내시저성을 높인다. Sn의 함량이 0.1%미만이면, Sn은 윤활성을 높이는데 효과가 작다. Sn의 함량이 30%를 초과하면, 합금의 강도가 저하한다. 바람직한 Sn의 함량은 5∼25%이다. Sn입자의 극 근처에 존재함으로써 Sn입자가 거칠어지는 것이 방지되고, 내피로성이 명백히 향상한다.

알루미늄합금은 다음의 임의의 원소를 포함할 수 있다.

Cu: Cu는 알루미늄매트릭스에 과포화로 고용되어, 그 강도를 높인다. 이렇게 하여, Al의 응착마모나 Si의 이탈에 의한 마모를 억제할 수 있다. 또, Cu와 Sn의 일부는 Sn-Cu금속간 화합물을 형성하고, 이와같이 해서 내마모성이 향상된다. 그러나, 구리의 함량이 7.0%를 초과하면, 합금이 과잉으로 경화하여 접동부재로써는 부적당하게 된다. 바람직한 구리의 함량은 0.5∼5%이다.

Mg: Mg는 Si의 일부와 결합하여 Mg-Si금속간 화합물을 형성하고, 이와같이해서 내마모성을 높힌다. 그러나, Mg의 함량이 5.0%를 초과하면, 거친 Mg상이 형성되어 접동특성이 열화된다.

Mn: Mn은 알루미늄매트릭스에 과포화로 고용되어 그 강도를 높이는 것에 의해 구리와 유사한 효과가 발휘된다. 그러나, Mn의 함량이 1.5%를 초과하면, 합금은 과잉으로 경화하여 접도재료로써는 부적당하게 된다. 바람직한 Mn의 함량은 0.1∼1%이다.

Fe: Fe는 알루미늄매트릭스에 과포화로 고용되어, 그 강도를 높이는 것에 의해 구리와 유사한 효과가 발휘된다. 그러나, Fe의 함량이 1.5%를 초과하면, 합금은 광잉으로 경화하여 접동재료로써는 부적당하게 된다. 바람직한 Fe의 함량은 1%이하이다.

Cr: Cr은 Sn과 같은 연질상의 거칠어짐을 방지하는 효과를 발휘한다. 그러나, Cr의 함량이 5%를 초과하면, 합금은 과잉으로 경화하여 접동재료로써는 부적당하게 된다. 바람직한 Cr의 함량은 0.1∼3%이다.

Ni: Ni는 알루미늄매트릭스에 과포화로 고용되어, 그 강도를 높이는 것에의해 Cu와 유사한 효과를 발휘한다. 그러나, Ni의 함량이 8%를 초과하면, 합금은 과잉으로 경화하여 접동재료로써는 부적당하게 된다. 바람직한 Ni의 함량은 5%이하이다.

이들 첨가원소를 포함하는 제 1알루미늄합금(제 2알루미늄합금을 제외한다)은 이들원소가 고용된 Al결정(즉 Al고용체) 또는 Al결정(Al고용체를 포함한다) 및다른 상으로 이루어진다. 상기 다른 상은 정출상, 석출상, 분해상 등이고, 이들 상은 금속, 금속간화합물, 또는 다른 화합물이다. 즉, 제 1의 알루미늄합금(제 2의 알루미늄합금을 제외한다)이 이들 화합물 등만으로 이루어진다면, 알루미늄합금의 바인더효과는 발휘되지 않는다. 그러므로, Cu결정만을 본 발명의 필수성분으로 하는 것이 바람직하다. 그러나 제 2의 알루미늄합금은 화학적 화합물등만으로 이루어져도 된다.

(E) 복합재료의 전체조성

Cu-Pb계 합금 및 Al-Si계 합금의 조합

본원 발명에 따른 성분의 바람직한 조합은 우수한 내시저성을 가지는 Pb 함유 동합금과 우수한 내마모성을 가지는 Si 함유 알루미늄합금이다. 보다 구체적으로는, 중량백분율로 40%이하의 Pb를 포함하는 동합금과 12-60%의 Si-Al 합금이 조합된다. 이 복합재료의 전체조성은 중량백분율은 Cu: 8-82%, Al: 5-50%, Pb: 32%이하 및 Si: 5-50%인 것이 바람직하다(청구항 15항)

Cu-Pb계 합금 및 Al-Si-Sn계 합금의 조합

이러한 복합재료의 전체조성은 중량백분율로 Cu: 8-82%, Al: 5-50%. Pb: 32%이하, Si: 5-50% 및 Sn: 21%인 것이 바람직하다(청구항 17항)

Cu-Pb계 합금 및 Al-Si-X계 합금의 조합

이 조합에 있어서는 알루미늄합금은 X성분(Cu, Mg, Mn, Fe, Cr 및/또는 Ni)을 포함한다. 이러한 동-알루미늄 복합재료의 전체조성은 중량백분율로 Cu: 8-50%, Al: 15-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Mn: 1.2%이하. Cr: 5%이하, Ni: 4%이하, Mg: 4%이하 및 Fe:1.2%이하인 것이 바람직하다. X성분 이외에 Sn이 함유되는 경우에는 Sn의 함량은 24%이하가 바람직하다(청구항 19항)

Cu-Pb-X계 합금 및 Al-Si계 합금의 조합

이러한 조합에 있어서는, 동합금은 X성분(Sn,P,Al,Ag,Mn,Cr, 및/또는 Zn)을 포함한다. 복합재료의 전체조성은 중량백분율로, Cu; 8-82%. Al; 5-50%, Pb: 32%이하 Si: 5-50%, Sn: 24%이하, P: 0.4%이하, Ag: 8%이하, Mn; 4%이하, Cr:4%이하, Ni: 16%이하 및 Zn: 24%이하인 것이 바람직하다(청구항 20항)

Cu-Pb-X계 합금 및 Al-Si-Sn계 합금의 조합

복합재료의 전체조성은, 중량백분율로 Cu: 8-50%, Al;15-50%. Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Sn: 30%이하, P: 0.4%이하, Ag; 8%이하, Mn; 4%이하, Cr: 4%이하, Ni; 16%이하 및 Zn; 24% 이하인 것이 바람직하다(청구항 20항)

Cu-Pb-X계 합금 및 Al-Si-X계 합금의 조합

이들을 복합한 복합재료의 전체조성은 Cu: 8-50%. Al; 15-50%. Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Sn: 24%이하, P: 0.4%이하, Ag: 8%이하, Mn; 5%이하, Ni: 20%이하, Cr; 8% 이하, Zn; 24%이하, Mg; 4%이하, 및 Fe: 1%인것이 바람직하다(청구항 21항). X성분 이외에 Sn이 함유되는 경우에는, Sn의 함량은 30%이하가 바람직하다(청구항 22항)

(F) 용사 금속조직

동-알루미늄 복합재료의 조직을 설명하기 이전에, 용사층의 일반적인 특징점을 설명한다. 이 조직은 용융·응고한 애토마이즈 분말(atomized powder)의 조직이다. 한 형태에 따르면, 용사의 화염속에서 용융해서 형성된 액체방울이 사판의 표면에 충돌해서 변형된다. 층의 횡단면에서 볼수 있는 바와같이, 층상, 편상(片狀),평판형상의 부분이 서로 적층된다. 평면에서 볼수 있는 바와같이, 소원반, 비늘형상편등이 서로 적층된다. 다른 형태에 따르면, 애토마이즈분말이 가스의 압력하에 화염속으로 강제적으로 공급되면, 애토마이즈분말은, 고립된 입자의 형태를 유지하고, 이 입자는 산란된다. 애토마이즈분말은, 일부는 서로 합체되나, 그대로의 상태로 용융되는 것으로 생각된다. 용융된 액체방울은 사판에 충돌해서 응고한다. 용사층의 두께를 작게해서 냉각속도를 빠르게 하면, 하나의 액체방울 또는 수개의 액체방울은 다른 액체방울과 합체되지 않고, 독립된 입자로써 응고한다. 상대적으로 작은 액체방울은 상기한 바와같이 붕괴하여 다수의 미세한 층형상편의 형태로 적층된다. 또 다른 형태에 따르면, 액체방울은 서로 합체해서 전체로서 용사층을 형성한다.

(G) 용사복합조직

본 발명에 있어서는, 적어도 용사중에 용융되지 않은 동합금분말이 용사층속에 함유된다. 알루미늄합금용해상과 동합금분말의 미용해상이 형성된다. 이 조직을 구성하는 미용해상은 용사의 화염속에서도 소실되지 않고 용사층중에 남아있는 동합금분말이다. 따라서, 용해상은 상기(F)항에서 기술한 바와같은 형태를 갖는 통상의 용사조직을 가진다. 즉, 이 조직은 용사중에 용융된다. 미용해조직은 용사중에 용해되지 않는다. 상기 (F)항에서 기술한 바와같은 형태의 일부는 아래에 예시된 바와같이 미용해 조직에서 결여되어 있다. 또는, 미용해조직은 예를들면 다음의 점들에 있어서 용해된 조직과 구별된다.

① 용해상은 서로 합체해서 용해하고, 미용해상은 합체하지 않는다.

② 용해상은 충돌에 의해 크게 변형하고, 충돌에 의한 미용해상의 변형은 작다.

③ Cu-Pb 합금 등의 경우에 있어서는, 2차상을 구성하는 Pb가 관찰되는 경우에는, 용해상과 미용해상을 서로 구별할수 있다.

④ 용사층의 알루미늄합금상은 유사한 형태의 패턴을 가지기 때문에, 상기 Al합금상에 대하여 상기 ①-③의 판별이 어려울 수 있다. 이 경우에 있어서, 입자의 경계의 검출이 불가능하고, 일견해서 연속상의 형상으로 보이며, 2차상이 균일한 형태를 가지는 경우에는 용해상의 판별을 할수 있다.

⑤ 용사층의 Al합금상의 입자가 동일한 형태를 가지면, 입자는 공지의 형태를 가진 애토마이즈 분말, 분쇄분말, 전해분말 등과 비교된다. 입자가 이들 분말에 해당하는 경우에는 입자는 미용해조직이라고 판별할수 있다.

⑥ 동합금분말과 알루미늄합금분말의 일부가 융합하고, 그 후 Cu계 2차상이 알루미늄기지에 분산된다. 이 2차상이 본 발명에서 언급한 제 2알루미늄합금이며, 다른상과 간단히 구별할수 있다.

⑦ 알루미늄합금은 부분적으로 용해된 동합금분말에 합체되고, 그 후 알루미늄계 2차상이 그로부터 분리되어, 동기지에 분산된다. 이 조직은 제 2동합금의 용해상이다. 또, 합체된 알루미늄이 고용체상태로 남는 경우에는, 합체된 알루미늄은 제 2동합금의 용해상이다. 용해조직은 동합금에 존재할수 있는 동의 미용해조직과 용이하게 구별된다.

본 발명에 있어서는, 동합금의 중량비율은 75∼30%가 바람직하고, 나머지는 알루미늄합금이다.

본 발명의 동-알루미늄 복합재료의 주조직은, (a) 동-합금 용해조직, (b) 동-합금비용해조직, (c) 알루미늄-합금 용해조직 및 (d) 알루미늄-합금 비용해조직의 2이상의 조합이다(단, (a)와 (c)의 조합 및 (b)와 (d)의 조합은 제외)

본 발명에 있어서는, 분말의 일부가 용사중에 용해되지 않고, 이와같이하여, 용사층에 남고, 용해조직과 분말의 비용해조직의 혼합조직이 형성된다. 이 특징을 우선 Cu-Pb계 합금에 대하여 설명하고, 이어서 Al-Si계 합금에 대하여 설명한다.

납-청동분말의 급랭조직은 용사화염중에서도 소실되지 않고, 이와같이 해서, 구성상, 상기한 조직의 납-청동 분말 미용해조직으로 된다. 이러한 조직에 있어서는, 납을 주성분으로 하는 상이 미립자형태로 분산하던가, 또는 납을 주성분으로 하는 층상이 동의 입자경계에 분포한다. 이러한 조직은 주조조직의 일종이지만, 다음의 특징을 가진다: (a)주냉각방향은 입자의 주변으로부터 안쪽으로 향하고,(b) 통상의 잉곳(ingot)주조 또는 연속주조보다 더욱 급냉조직이다.

본 발명에 있어서는, 예를들면, 동합금과 알루미늄합금이 완전히 융합하면, 알루미늄합금의 Si와 Cu가 용해하고, 이어서 응고한다. 그리고, 응고시에 거친금속간호합물이 형성되고, 이와같이 해서 실용성이 없는 Cu-Al-Pb-Si합금이 생성된다. 그러므로, 상기한 (a)와 (c)만으로 이루어지는 조합은 제외된다. 더 구체적으로는, 동합금용해조직 (a)과 알루미늄-합금용해조직(c)이 형성되는 조건하에에 비용해분말이 공존하지 않으면, 용해동합금과 용해알루미늄합금은 거의 완전히 융합된다. 그러므로, 조직(a)와(c)만이 존재하는 용사조건은 피할 필요가 있다. 조직(a) 및 (c)에 더하여 (b) 및/또는 (d)가 존재하면, 동/알루미늄합금이 융합하는 것을 방지할수 있다.

또, 동합금과 알루미늄합금은 모두 동-합금비용해조직(a)과 알루미늄-합금용해조직사이, 또는 알루미늄-합금 용해조직(c)과 동-합금 용해조직(b)상이의 경계면에서 저융점재료를 형성한다. 그 결과, 양쪽 합금은 융합될수는 있으나, 그 정도는 미미하다. 따라서, 이러한 계면구조는 본 발명의 주조직에 포함되지 않는다. 용해분말의 주조직은 (a),(b),(c) 및 (d)로 분류된다.

상기한 바로부터, 본 발명에 따른 동-알루미늄 복합재료의 조직조합은 다음과 같다:

A. (a)＋(d)

B. (a)＋(b)＋(d)

C. (b)＋(c)

D. (b)＋(c)＋(d)

E. (a)＋(b)＋(c)

F. (a)＋(b)＋(c)＋(d)

G. (a)＋(c)＋(d)

비용해 동-합금조직을 가진 복합재료(B,C,D,E,F)에 있어서, 애토마이즈 분말중의 미세한 Pb상은 용사층에남아서 접동특성의 향상에 기여한다. 여용해Cu-Pb합금분말(A,B,E,F,G)에 있어서, Cu와 Pb는 용해하며, 그후 응고한다. 용해 및 응고중에, Pb상은 거칠어지고, 용해 Cu와 Al-Si합금분말사이의 반응이 일어난다. 이 반응때문에, Al-Si합금조직을 가진 복합재료는 결합된다. 대부분의 경우, 마지막에 언급한 분말의 표면은 표면반응(F,G)동안 용해된다. 용해 알루미늄-합금조직을 가진 복합재료(C,D,E,F,G)에 있어서는, 구상(球狀)의 Si입자가 분산되어있다. 즉, 분산된 Si입자는 어느 방향으로도 거의 동일한 치수의 구형상, 과립상, 다각형상 또는 이들 형상의 어느 것으로도 분류되지 않는 부정형형상이다. 이들 복합재료에 있어서는, 한 방향으로 긴 방향특성을 가진 이러한 입자는 발견되지않는다. 즉, 종래 용해합금의 초정(初晶) Si도 압연합금의 Si입자도 발견되지 않는다. 초정Si와 공정 Si는 종래 용해합금에 있어서 서로 명백히 구별되나, 본 발명의 경우에는 이러한 구별이 어렵다. 또, 용해 Al-Si합금분말과 Cu-Pb합금분말 사이의 반응이 일어나고, 이와같이 해서, 후자의 분말이 결합된다.

(H) 용사표면층의 특성

이러한 조직을 가진 동-알루미늄 복합재료의 구성 각합금상을 그들 특성과관련하여 설명한다. 그리고 설명은 Cu-Pb합금 및 Al-Si합금의 예에 대하여 이루어진다.

(a) 미용해동합금에 대해서는, 애토마이즈 분말과 같은 동-합금분말의 미세한 Pb상은 용사층에 남고, 접동특성의 향상에 기여한다. (용해 또는 비용해의)알루미늄합금의 Al 및 Si와 같은 성분이 동합금에 용해하면, 동 본래의 특성, 즉 응착하기 어려운 성질이 약하게 될수 있지만, 비용해동합금은 이것을 저지할수 있다.

(b) Pb상은 용해 Cu-Pb합금이 용해 및 응고하는 동안 거칠어지고, Al-Si합금분말입자는 이것과 용해 Cu,Pb사이의 반응에 의해 결합된다. 대부분의 경우에 있어서는, 이 분말의 표면은 반응시에 용해된다.

(c) 용해 Al-합금조직에 분산된 구상의 Si는 거의 동일한 크기의 구형상, 과립상, 다각형형상 또는 이들 형상의 어느것으로도 분류되지 않는 부정형형상이다. 이들 복합재료에 있어서는, 한 방향으로 긴 방향특성을 가진 입자형상은 발견되지 않는다. 즉, 종래 용해합금의 초정 Si도 압연합금의 Si입자도 발견되지 않는다. 종래 용해합금에 있어서, 초정Si와 공정 Si는 명백히 구별되지만, 본원 발명의경우에 있어서는 이러한 구별이 어렵다. 이러한 Si조직때문에, 내마모성이 크게 높아진다. 또, 용해 Al-Si합금분말과 고체 Cu-Pb합금분말사이의 반응이 일어나고, 이와같이해서, 후자의 분말이 결합된다. 일반적으로, 복합재료의 경도는 경질재료와 연질재료의 중간으로 되나, 본 발명에 따른 복합재료에 있어서는, 동합금과 알루미늄합금사이에 반응이 형성될수 있기 때문에, 그 경도가 경질재료와 연질재료의 평균치보다 높다.

(I) 용사법

용사에 의해 복합접동층을 형성하는 방법을 구체적으로 설명한다. 본 발명에 있어서는, 앞에서도 기재된 트라이볼로지스트(Tribologist), 20쪽, Fig.2에 게재된 여려가지 용사법을 사용할수 있다. 그들중, 고속가스화염용사(HVOF)법을 사용하는 것이 바람직하다. 이 방법은 " ... 이 방법은 고속가스용사법(HVOF,HighVelocity Oxyfuel)으로, 이 방법은 연소가 연소실에서 행해지고, 산소(0.4∼0.6㎫), 연료가스(0.4∼0.6㎫)모두 고압으로 되어 있으며, 가스제트의 속도가 상당히 빠르고, 그 입자속도도 폭발용사에 필적한다. 이 HVOF의 계열에 들어가는 각종 용사법이 개발되고, 다이아몬드제트, 탑건, 연속폭발시스템 등이 있다" 라고 하는 특징을 가진다. 산소(0.4∼0.6㎫)와 연료가스(0.4∼0.6㎫)는 모두 고압이다. 가스제트의 속도는 대단히 빠르다. 그 입자속도는 폭발용사와 같다. 다이어몬드제트, 탑건, 연속폭발시스템 등(트라이볼로지스트, 20쪽, 우란, 4-13행)과 같이 HVOF의 시리즈에 속하는 여러가지 용사법이 개발되었다. 이러한 HVOF의 특징때문에, 탁월한 Si 및 Sn 입자형태가 얻어진 것으로 생각된다. 신속한 냉각 및 응고에 의해 용사 Al이 경화되기 때문에, Si 입자의 높은 유지력을 특징으로 하고 있다. 그 결과, Si입자의 탈락에 의한 마모를 억제할수 있다.

Cu-Pb합금, Al-Si합금, Al-Si-Sn합금분말 등과 같은 애토마이즈분말은 용사분말로써 사용될수 있다.

용사조건은 0.45∼1.10㎩의 산소압력, 0.45∼0.76㎫의 연소압력 및 50∼250㎜의 용사거리인 것이 바람직하다. 그리고 용사층의 두께는 10∼500㎛인 것이 바람직하다.

이어서, 상기한 여러가지 복합재료 A∼G를 제조하는 방법을 분말의 평균입자직경을 조정하는 방법을 참조해서 예시한다. 표 1은 하나의 평균 치주위에서 정규분포의 입자크기를 가진 동-합금분말과 동일한 분포를 가진 알루미늄합금분말의 혼합예를 나타내고, 표 2는 동합금과 알루미늄합금의 어느한쪽 또는 양쪽이 정규분포의 입자크기를 가진 거칠고 미세한 입자의 혼합물인 것을 특징으로 하는 혼합예를 나타낸다.

복합 재료	Cu-Pb합금분말(㎛)	Al-Si합금분말(㎛)
A	30	150
C	50	100
D	75	50

복합재료	Cu-Pb 합금분말(㎛)	Al-Si 합금분말(㎛)
복합재료	거친입자	미세분말	거친입자	미세분말
B	75	30	150	·
E	75	30	·	50
F	75	30	150	50
G		30	150	50

표 2에 있어서의 미세한 Cu-Pb분말과 거친 Al-Si분말의 조합을 선택하면, 동합금의 용해량을 증가시키는 것이 가능하다.

(J) 발명의 다른 실시예

철, 동 및 알루미늄기판과 같은 여러금속기판을 용사층이 형성되는 기판으로써 사용할수 있다. 기판의 형태는 시트, 디스크, 튜브 등과 같은 임의의 형태이다.

기판의 표면은, 숏 블라스팅 등에 의해 R_z10∼60㎛의 표면조도로 거칠게 하는것이 바람직하다. 그러면 말의 밀착강도가 높아진다.

용사층은 열처리를 받아서 그 경도를 조정한다. 조직의 일부는 열처리에 용해되어도 된다.

철-인 화합물, 철-인 화합물, 철-붕소화합물 및 철-질소화합물은 물론,Al₂O₃, SiO₂, SiC, ZrO₂, Si₃N₄, BN, AlN, TiN, TiC, B₄C로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이상의 화합물을 내마모성을 높이는 성분으로써 중량백분율 30%이하, 바람직하게는 10%이하, 더욱 바람직하게는 1∼10%의 비율로 상기한 동-알루미늄복합재료에 첨가할수 있다. 이들 성분의 첨가량이 30%를 초과하면, 윤활성 및 화합성이 불량하게 되고, 그 결과 시저가 일어나기 쉽다.

또, 본 발명에 있어서는, 전체 복합재료가 중량백분율로 30%이하의 흑연을 포함할수 있다. 흑연은 윤활성을 높여서 접동층의 크래킹을 방지하는 첨가제이다. 흑연의 함량이 30%를 초과하면, 용사층의 강도가 저하하여 바람직하지 않다. 바람직한 흑연의 함량은 1.5∼15%이다.

또, 본 발명에 있어서는, 중량백분률로 3%이하의 흑연을 함유하는 청동을 용사할 수 있다. 흑연은 윤활성을 높여서 사판의 접동층의 크래킹을 방지하는 첨가제이다. 흑연의 함량이 3%를 초과하면, 용사층의 강도는 저하하여 바람직하지 않다. 바람직한 흑연의 함량은 0.15∼1.5%이다.

본 발명에 있어서는, 동, 니켈, 알루미늄, 동-니켈계 합금, 니켈-알루미늄계 합금, 동-알루미늄계 합금, 동-주석계 합금, 니켈 자용(自溶)합금, 및 코발크자용합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이상의 재료로 이루어진 중간층을 용사층의 접착강도를 높이기 위해 용사층과 기판사이에 형성해도 된다. 도금, 스퍼터링, 용사 등에 의해 이 중간층을 형성할수 있다. 이들 재료의 표면이 거칠다면, 이들 재료중 어느 하나는 청동과 용이하게 합금화된다. 용사시에 중간층은 (미)용해층과 강고하게 결합하여 용사층과 뒤의 금속의 접착강도를 높인다. 중간층의 두께는 5∼100㎛가 바람직하다. Cu-Sn-P계 합금을 동-주석계 합금으로써 사용할수 있다. Cu-Sn-P계 합금은 양호한 유동성을 가지고, 산화되기 어렵기 때문에, 이 합금을 용사해서 중간층을 형성하면, 향상된 특성을 얻을수 있다.

상기 용사층은 Pb,Pb합금, Sn 또는 Sn합금의 도금과 같은 연질금속층으로 피복할수 있다. 그러면, 이들 재료는 급냉해서 양호한 화합성을 갖는 표면을 형성하고, 다음의 마모를 발생하기 어렵게 한다. 연질금속층은, 예를들면 Pb와 Sn을 주성분으로 하는 도금층이다.

또, 상기 용사층은 MoS₂또는 흑연 또는 MoS₂와 흑연의 혼합물을 포함하고, 수지바인더에 의해 결합된 피막으로 피복해도 된다. 피복층의 두께는 1∼50㎛가 바람직하다.

상기한 설명 (A)∼(I)는, Si,Pb와 같은 첨가원소를 제외하고는, 순 알루미늄(비합금) 및 순동(비합금) 복합재료에 적용된다.

본 발명은 사판식콤프레서의 사판에 관한 것으로써, 사판식 콤프레서, 복합조직을 가진 접동층, 용사기술, 알루미늄-합금 접동재료 및 동-합금 접동재료에 관한 것이다.

도 1은 에칭하지 않은 그 표면조직을 나타내는, 본 발명의 실시예 3의 용사된 복합재료의 현미경 사진,

도 2는 에칭된 표면조직을 나타내는, 본 발명의 실시예 3의 용사복합재료의 현미경사진,

도 3은 에칭하지 않은 횡단면의 조직을 나타내는, 본 발명의 실시예 3의 용사복합재료의 현미경 사진,

도 4는 에칭된 횡단면의 조직을 나타내는, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 용사복합재료의 현미경사진,

도 5는 본 발명의 실시예 7의 마모성 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 실시예를 참조해서 더욱 상세히 설명한다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

(실시예1)

60중량%의 Cu, 10중량%의 Pb, 10중량%의 Sn합금의 애토마이즈분말(평균입자직경 30㎛)과 40중량%의 알루미늄합금의 애토마이즈 분말(40중량%의 Si가 첨가된 A2024 알루미늄합금의 애토마이즈 분말)이 혼합되었다. 시판의 순 알루미늄시트에 강철그리드(0.7㎜의 사이즈)를 사용해서 숏 블라스팅을 행하여, 기판의 표면을 조도 R_z45㎛로 거칠게 하였다, 이 거칠게 된 기판에 250㎛의 두께로 용사를 행하였다. 용사를 위해서 HVOF형 용사기(DJ. Sulzer Meteco사 제품)를 사용하였다. 용사는 다음의 조건하에서 행하여졌다.

산소압력: 1.03㎫, 150psi

연료압력: 0.69㎫, 100psi

용사거리: 180㎜

용사두께: 250㎛

용사층의 경도는 Hv260-300이었다. 또, 전체조성은 중량 백분률로 Cu 36%,Al 31%, Pb 3%, Si 22%, Sn 22%, Sn 4%이었고, 나머지는 불순물이었다.

실시예 1과 비교예 1의 용사합금에 다음의 방법에 의해서 내마모성시험이 행해졌다.

내마모성의 시험방법

8㎜의 직경을 가진 강철구(SUJ 2)를 1kgf의 하중으로 용사층샘플에 가압하여, 건조한 조건하에서 0.5㎜/초의 속도로 접동시켰다.

(실시예 2)

실시에 1에서의 애토마이즈 동-합금 분말이 Cu-24중량%의 Pb-4중량%의 Sn합금의 애토마이즈분말로 대체된 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 용사를 반복하였다. 실시예 1과 동일한 마모시험을 행하였다. 그 결과를 표3에 나타내었다. 용사층의 경도는 Hv220-280이었다. 또, 전체조성은 Cu 36%, Al 32%, Pb 7%, Si 23% 및 Sn 2%이었다.

(실시예 3)

중량백분률로 Cu-10중량%의 Pb-4%중량의 Sn합금의 애토마이즈분말 75%와 알루미늄 합금의 애토마이즈분말(40중량%의 Si가 첨가된 A2024 알루미늄합금의 애토마이즈분말, 평균입자직경 100㎛) 25%를 혼합하였다. 시판의 순 알루미늄을 실시예 1`과 동일한 조건하에서 처리하였다. 용사를 실시예 1과 동일한 조건하에서 행하였다, 도 1은 에칭하지 않은 용사층의 표면의 현미경조직을 나타내고, 도 2는 그래드용액(Grad liquid)(염화 제 2철 5g, 염산 100㏄ 및 물 100㏄)의해 에칭한 용사층의 표면의 현미경조직을 나타내고, 도 3은 5초동안 에칭하지 않은 용사층의횡단면에 대한 현미경조직을 나타내고, 도 4는 그래드용액으로 에칭한 용사층의 횡단면의 현미경조직을 나타낸다. 동-합금분말의 형태는 다음과 같이 판별된다. 즉, 동-합금분말의 구상부분은 애토마이즈분말의 형태를 유지하고, 동-합금분말의 다른 부분은 용해알루미늄합금과 함께 정출(晶出)하며, 애토마이즈분말의 형태로부터 자유롭다. 반면에, 알루미늄은 분말의 형태를 거의 유지하고 있지 않다. 알룸미늄-합금에 대하여는 다음과 같이 판별한다. 알루미늄합금상은 망상 또는 편상 동-합금상으로 정출하는 기지를 제공한다. 알루미늄합금은, 그 일부가 용해동과 반응해서 Cu-Al화합물(즉, 제 2동-합금)이 정출하는 동안, 거의 완전히 용해된다, 용사층의 경도는 Hv200-260이었다. 또, 전체 조성은 중량백분률로 Cu 45%, Al 27%, Pb 6%, Si 16% 및 Sn 6%이었다.

(실시예 4)

실시예 3의 미립자화된 분말이 Cu-24중량%의 Pb, 4중량%의 주석합금의 애토마이즈분말(평균 입자직경 60㎛)로 대체된 것 이외에는 실시예 3에서와 동일한 조건하에서 용사를 행하였다. 실시예 1에서와 같은 동일한 마모시험을 행하였다. 그 결과는 표 3에 나타내었다. 용사층의 경도는 Hv90-260이었다. 또, 전체조성은 중량백분률로 Cu 42%, Al 26%, Pb 13%, Si 16%, Sn 2%이었다.

(실시예 5)

60㎛의 평균입자직경을 가진 애토마이즈 동-합금분말이 30㎛의 평균입자직경을 가진 애토마이즈 동 분말로 대체된 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 조건하에서 용사를 행하였으며, 또 20중량%의 Si가 첨가된 A2024 알루미늄-합금의 애토마이즈분말을 사용하였다. 실시예 1과 동일한 마모시험을 행하고, 표 3에 그 결과를 나타내었다. 용사층의 경도는 Hv220-260이었다. 또 전체조성은 중량백분률로 Cu 57%, Al 26%, Pb 5%, Si 5%, Sn 6%이었다.

(실시예 6)

실시예 5의 애토마이즈 동 합금분말(즉, Cu-10중량%의 Pb-10중량%의 Sn 합금)이 Cu-24중량%의 Pb, 10중량%의 Sn합금 애토마이즈분말(평균입자직경 30㎛)로 대체된 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 조건하에서 용사를 행하고, 실시예 1과 동일한 마모시험을 행하였다.

그 결과를 표 3에 나타내었다. 용사층의 경도는 Hv190-240이었다. 또, 전체조성은 중량백분률로 Cu 50%, Al 32%, Pb 9%, Si 7%, Sn 2%이었다.

(비교예 1)

실시예 1과 동일한 방법에 의해 실시예 1의 동합금분말만을 용사하고, 실시예 1과 동일한 시험을 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다. 용사층의 경도는 Hv-180-210이었다.

(비교예 2)

실시예 1과 동일한 방법에 의해 실시예 1의 알루미늄합금만을 용사하고, 실시예 1과 동일한 시험을 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다. 용사층의 경도는 Hv210-230이었다.

(실시예 7)

실시예 1의 용사층 위에 5-㎛두께의 90%Pb-10%Sn도금층을 형성하였다. 이용사층과 실시예 1의 용사층에 대해 다음의 방법에 의해 마모시험을 행하고, 실험결과를 표 5에 나타내었다. 이들 예의 비교부터 Pb-Sn도금층은 마모량의 증가속도를 저하시키는 것을 알 수 있다.

	마모량(㎛)
실시예 1	9.0
실시예 2	6.0
실시예 3	17.0
실시예 4	15.0
실시예 5	5.0
실시예 6	6.0
실시예 7	5.0
비교예 1	40
비교예 2	95

상기한 바와같이, 본 발명에 따른 사판의 접동층은 용사에 의해 동(합금) 및 알루미늄(합금)의 복합조직을 가진다. 이러한 접동층의 내마모성은 알루미늄(합금) 또는 동(합금)의 접동층에 비해서 현저하게 향상한다.

Claims

적어도 비용해상을 가진 동 또는 제 1동 합금과 적어도 용해상을 가진 알루미늄 또는 제 1알루미늄층으로 이루어진 용사면층을 적어도 슈우와 접동접촉하는 사판의 면위에 형성하는 것을 특징으로하는 사판식 콤프레서의 사판.
제 1항에 있어서, 상기 제 1동합금은 상기 알루미늄 또는 제 1알루미늄합금의 성분을 용사헤 의해 제 1동합금에 합체해서 형성되는 제 1동합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사판식 콤프레서의 사판.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1알루미늄합금은 상기 동 또는 제 1동합금의 성분을 용사에 의해 상기 제 1알루미늄합금에 합체해서 형성되는 제 2알루미늄합금으로 이루어지는 것을 특징으로하는 사판식 콤프레서의 사판.
제 1항 내지 제 3항 중 어느한 항에 있어서, 주조직은 동 또는 제 1동합금의 비용해상과 알루미늄 또는 제 2알루미늄합금의 용해상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 사판식 콤프레서의 사판.
제 4항에 있어서, 상기 분사층은 동 또는 제 1동합금의 용해상과 알루미늄 또는 제 1알루미늄합금의 비용해상 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는사판식콤프레서의 사판.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1동합금은 Pb로 이루어지고, 상기 제 1 알루미늄합금은 Si로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
제 6항에 있어서, 상기 제 1동합금은 중량백분률로 40%이하의 Pb로 이루어지고, 상기 제 1알루미늄합금은 중량백분률로 12∼60%의 Si로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
제 7항에 있어서, 상기 제 1동합금은 또 중량백분률로 30%이하의 Sn, 0.5%이하의 P, 15%이하의 알루미늄, 10%이하의 Ag, 5%이하의 Mn, 5%이하의 Cr, 20%이하의 Ni 및 30%이하의 Zn으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이상을 0.5∼50% 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
제 7항에 있어서, 상기 제 1알루미늄은 또, 중량백분률로 30%이하의 Sn을 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식콤프레서의 사판.
제 7항에 있어서, 상기 제 1알루미늄합금은 또, 중량백분률로 7.0%이하의 Cu, 5.0%이하의 Mg, 1.5%이하의 Mn, 1.5%이하의 Fe, 8%이하의 Cr 및 8%이하의 Ni로이루어진 군중에서 적어도 하나의 원소를 함유하는 것을 특징으로하는 사판식 콤프레서의 사판.
제 10항에 있어서, 상기 제 1알루미늄합금은 또, 중량백분률로 30%이하의 Sn을 함유하는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 8항에 있어서, 상기 제 1알루미늄합금은 또, 중량백분률로 30%이하의 Sn을 함유하는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 8항에 있어서, 상기 제 1알루미늄합금은 또, 중량백분률로 7.0%이하의 Cu, 5.0%이하의 Mg, 1.5%이하의 Mn, 1.5%이하의 Fe, 8%이하의 Cr 및 8.0%이하의 Ni로 이루어진 군중에서 적어도 하나의 원소를 함유하는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 13항에 있어서, 상기 제 1알루미늄합금은 또, 중량백분률로 30%이하의 Sn을 함유하는 사판식콤프레서의 사판.
제 7항에 있어서, 전체조성은 중량백분률로 Cu: 8-82%, Al: 5-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50%인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 8항에 있어서, 전체조성은 중량백분률로 Cu: 8-82%, Al: 5-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50% Sn: 24%이하, P: 0.4%이하, Ag: 8%이하, Mn: 4%이하, Cr: 4%이하, Ni: 16%이하 및 Zn: 24%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 9항에 있어서, 전체조성을 중량백분률로 Cu: 8-82%, Al: 5-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50% 및 Sn: 21%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 10항에 있어서, 전체조성은 중량백분률로 Al: 15-50%, Cu: 8-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Mn: 1.2%이하, Cr: 5%이하, Ni: 4%이하, Mg: 4.0%이하 및 Fe: 1.2%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 11항에 있어서, 전체조성은 중량백분률로 Al: 15-50%, Cu: 8-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Sn: 24%이하, Mn: 1.2%이하, Cr: 5%이하, Ni: 4%이하, Mg: 4%이하 및 Fe: 1.2%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 12항에 있어서, 전체조성은 Al: 15-50%, Cu: 8-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Sn: 24%이하, P: 24%이하, Ag: 8%이하, Mn: 4%이하, Cr: 4%이하, Ni: 16%이하 및 Zn: 24%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 13항에 있어서, 전체조성은 중량백분률로 Al: 15-50%, Cu: 8-50%, Pb:32%이하, Si: 5-50%, Sn: 24%이하, P: 0.4%이하, Ag: 8%이하, Mn: 5%이하, Cr: 8%이하, Ni: 20%이하, Zn: 24%이하, Mg: 4.0%이하 및 Fe: 1%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 14항에 있어서, 전체조성은 중량백분률로 Al: 15-50%, Cu: 8-50%, Pb: 32%이하, Si: 5-50%, Sn: 30%이하, P: 0.4%이하, Ag: 8%이하, Ni: 20%이하, Zn: 24이하 Mg: 4%이하 및 Fe: 1%이하인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 1항내지 제 22항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1동합금의 적어도 일부(제 2동합금은 제외)는 Cu결정으로 이루어지고, 상기 제 1알루미늄합금의 적어도 일부(제 2알루미늄합금은 제외)은 Al결정으로 이루어지는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 6항 내지 제 23항중 어느 한 항에 있어서, 또 중량백분률로 30%이하의 흑연입자를 포함하는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 1항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서, Al₂O₃, SiO₂, SiC, ZrO₂, Si₃N₄, BN, Al, TiN, TiC, B₄C와 철-인, 철-붕소 및 철-질소화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이상을 중량백분률로 30%이하를 함유하는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 1항 내지 제 25항중 어느 한 항에 있어서, 기판위에 적층되고, 연질금속층으로 피복되는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 26항에 있어서, 상기 연질금속층은 Pb, Pb합금, Sn 또는 Sn합금의 도금층인 것을 특징으로 하는 사판식 콤프레서의 사판.
제 26항에 있어서, 상기 연질금속층은 Pb와 Sn을 주성분으로하는 도금층인 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.
제 1항 내지 제 25항중 어느 한 항에 있어서, 상기 용사표면층은 MoS₂또는 흑연 또는 MoS₂와 흑연의 혼합물로 이루어진 막으로 피복되어 있는 것을 특징으로하는 사판식콤프레서의 사판.