KR20160103990A - 다층 미끄럼 베어링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 명시하는 순서로 지지층과, 베어링 금속층과, 확산 방지층과, 미끄럼층을 포함하는 다층 미끄럼 베어링(1)에 관한 것으로서, 상기 미끄럼층은 주석 기반 합금으로 형성되고, 상기 확산 방지층은 합금으로, 특히 최소 30중량 퍼센트의 구리 함유량을 함유하는 구리 합금으로 구성된다.

Description

다층 미끄럼 베어링{MULTI-LAYER SLIDING BEARING}
본 발명은, 명시한 순서로 지지층과, 베어링 금속층과, 확산 방지층(diffusion barrier layer)과, 미끄럼층(sliding layer)을 포함하는 다층 미끄럼 베어링에 관한 것이며, 미끄럼층은 주석 기반 합금으로 형성된다.
다층 미끄럼 베어링의 미끄럼층을 위해 주석 기반 합금, 예컨대 백색 합금의 이용은, 베어링 금속층을 위한 구리 기반 합금, 예컨대 청동의 이용과 동일하게, 종래 기술로부터 공지되었다. 주석은 분명한 확산 경향을 나타내기 때문에, 확산의 방지를 위해 상기 두 층 사이에는 흔히 니켈층이 배열된다.
그 밖에도, 종래 기술로부터는 니켈-주석 중간층도 공지되었다. 이처럼 니켈을 함유한 중간층은, 예컨대 DE 199 63 385 C1에 열거된 것처럼, 때로는 확산 과정에 관여할 수 있다. 상기 독일 공보는 기질층(substrate layer)과, 베어링 금속층과, 니켈로 이루어진 제1 중간층과, 주석 및 니켈로 이루어진 제2 중간층과, 구리와 주석으로 구성되어 39중량 퍼센트 내지 55중량 퍼센트의 구리와 주석 잔류물로 구성되는 주석-구리 입자들이 그 내로 혼입되어 있는 주석 기지(tin matrix)를 함유한 미끄럼층을 포함하는 미끄럼 베어링을 위한 층 복합 재료를 기재하고 있다. 이런 층 구조의 경우, 확산을 통해 미끄럼층에서 니켈층 내로 주석의 이동이 바람직한데, 그 이유는 그에 따라 미끄럼층 내에서 경질의 주석-구리 입자들의 집중이 일어나며, 그럼으로써 미끄럼층의 하중 지지 능력이 개량되기 때문이다. 이는, 더욱이, 미끄럼층의 "기지(matrix)"가 작동 시간이 지남에 따라 주석에서 주석-구리 입자들로 변경되는 한 유지된다.
미끄럼층의 외부 영역들에서 구리 비율의 감소의 방지를 위해, GB 2 375 801 A는 2층형 미끄럼층을 포함하는 다층 베어링을 기재하고 있으며, 외부 부분 층은 0.5 내지 10중량 퍼센트의 Cu와 경우에 따라 최대 5중량 퍼센트의 Zn, In, Sb 또는 Ag를 함유하는 주석 기반 합금으로 형성되고, 외부 부분 층 아래에 위치하는 제2 부분 층은 5 내지 20중량 퍼센트의 Cu를 함유한 주석 기반 합금으로 형성된다.
본 발명의 과제는, 특히 주석 기반 합금의 아래에 구리 기반 합금이 배열되어 있을 때, 주석 기반 합금으로 이루어진 미끄럼층의 마찰 공학 특성의 악화를 최대한 오랜 시간에 걸쳐 최소화하거나 방지할 수 있는 가능성을 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 최초에 언급한 다층 미끄럼 베어링의 경우, 확산 방지층이 합금으로, 특히 최소 30중량 퍼센트의 구리 함유량을 함유하는 구리 합금으로 구성되는 것을 통해 해결된다.
이 경우, 바람직하게는, 구리 합금으로 이루어진 확산 방지층을 통해, 미끄럼층으로부터 주석의 확산은 감소될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 확산 방지층은 다층 미끄럼 베어링의 하중 지지 능력에도 관여한다. 상기 확산 방지층은 [최대 약 400HV(0.025)의] 상대적으로 높은 경도를 보유하기 때문에, 확산 방지층은 발생하는 마모에 대해서도 효과적으로 작용하며, 그럼으로써 확산 방지층은 2배의 기능성을 갖게 된다. 놀라운 방식으로, 확산 방지층은, 주석의 확산에 대해 효과적으로 작용하도록 하기 위해, 베어링 금속층과 미끄럼층 사이의 전체 표면에 걸쳐서 연속해서 형성되지 않아도 된다.
바람직한 실시 변형예에 따라서, 베어링 금속층은 구리를 함유하며, 특히 구리 기반 합금으로 형성된다. 그에 따라, 더 향상된 재료 호환성을 기반으로 베어링 금속층과 확산 방지층 사이에 더 향상된 접착성 결합을 실현할 수 있다.
바람직하게 확산 방지층은 최소 0.5㎛의 평균 층 두께를 보유하며, 그럼으로써 앞에서 언급한 효과들은 추가로 개량될 수 있다.
동일한 이유에서, 또 다른 실시 변형예에 따라서, 확산 방지층은 자신의 표면의 적어도 85%에 걸쳐서 최소 0.5㎛의 층 두께를 보유할 수도 있다.
베어링 금속층과 확산 방지층 사이에는 니켈층이 배열될 수 있다. 그에 따라, 베어링 금속층으로서 납 함유 합금들 역시도 이용할 수 있는데, 그 이유는 미끄럼층의 주석 기반 합금 내로 납의 확산이 방지되거나 지연될 수 있기 때문이다. 다른 한편으로, 니켈층의 배열을 통해, 알루미늄 기반의 베어링 금속층과 미끄럼층의 주석 기반 합금 간의 더 향상된 접착성 결합이 달성될 수 있다. 다시 말해, 니켈 중간층은 다층 미끄럼 베어링 내에서 베어링 금속들에 대한 더 폭넓은 스펙트럼을 가능하게 한다.
바람직하게 확산 방지층은 최대 10중량 퍼센트의 니켈을 함유한다. 요컨대 확인된 점에 따르면, 합금 원소로서 니켈은 확산 방지층의 배리어 특성에 부정적으로 작용하거나 작용할 수 있다.
확산 방지층은 3중량 퍼센트와 30중량 퍼센트 사이의 안티몬을 함유할 수 있다. 그에 따라, 확산 방지층의 경도와 그에 따른 확산 방지층의 하중 지지 능력의 특성은 추가로 개량될 수 있다. 안티몬 비율이 3중량 퍼센트 미만인 경우, 확산 방지층의 상기 특성들의 개량은 충분하지 못하게 나타난다. 다른 한편으로, 비율이 30중량 퍼센트를 초과하면 확산 방지층은 너무 깨지기 쉽다.
바람직하게 확산 방지층은 Cu6Sn5 상들(phase)을 함유한다. 이런 상들은 확산 방지층의 하중 지지 능력을 개량할 수 있다. 그 밖에도, 상기 상들은 확산 방지층의 전해 증착 동안 바람직하게는 원형 결정들의 형태로 증착되며, 그럼으로써 상기 상들의 노치 효과(notch effect)는 방지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 변형예에서, 미끄럼층의 주석 기반 합금은, 안티몬과 구리의 합계 비율이 2중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이라는 조건에 따라서, 0중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이의 구리와 0중량 퍼센트와 15중량 퍼센트 사이의 안티몬을 함유한다. 안티몬의 첨가를 통해, 미끄럼 베어링이 적어도 겨울에 노출될 수 있는 저온의 온도에서 β-주석에서 α-주석으로의 변환과 그에 따른 미끄럼층의 경도 감소 또는 그 파괴는 방지될 수 있다. 또한, 안티몬은 구리처럼 주석 기반 합금의 경도를 증가시킨다. 그러나 25중량 퍼센트를 초과하는 구리 및/또는 15중량 퍼센트를 초과하는 안티몬의 비율에 의해, 주석 기반 합금은 너무 깨지기 쉬워진다. 또한, 안티몬의 첨가에 의해서는, 시간이 갈수록 주석 기반 합금의 경도 감소도 감소될 수 있다.
본 발명의 더 나은 이해를 위해, 본 발명은 하기 도면에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 하프 셸(half shell) 형태의 다층 미끄럼 베어링을 간소화하여 도시한 개략도이다.
구체적인 내용의 설명에 앞서 고수해야 할 사항은, 예컨대 상부, 하부, 측면 등과 같은 기재내용에서 선택되는 위치 정보는 직접적으로 기재되고 도시되는 도면에 관련된 것이고 상기 위치 정보는 위치 변경 시 그 의미에 부합하게 새로운 위치로 차용된다는 점이다.
도 1에는, 미끄럼 베어링 하프 셸의 형태인 다층 미끄럼 베어링(1)이 도시되어 있다. 도시된 다층 미끄럼 베어링은, 지지층(2)과, 베어링 금속층(3)과, 확산 방지층(4)과, 다층 미끄럼 베어링(1)의 반경 방향의 안쪽 활주면(6)을 형성하면서 지지할 구조부재 상에 안착될 수 있는 미끄럼층(5)으로 구성되는 다층 미끄럼 베어링(1)의 4층형 변형예이다.
예컨대 내연기관에서 이용되는 것과 같은 상기 유형의 다층 미끄럼 베어링(1)의 근본적인 구조는 종래 기술로부터 공지되었으며, 그에 따라 이에 대해 추가로 상술할 필요는 없다.
본 발명의 범위에서, 다층 미끄럼 베어링(1)은, 도 1에서 파선으로 도시된 것처럼, 또 다른 방식으로도, 예컨대 베어링 부시(bearing bush)로서도 구현될 수 있다. 동일한 방식으로, 스러스트 링(thrust ring), 축 방향 활주형 슬라이딩 슈(axially-running sliding shoe) 등과 같은 유형들도 가능하다.
지지층(2)은 바람직하게는 강재(steel)로 구성되지만, 그러나 다층 미끄럼 베어링(1)에 필요한 구조 강도를 부여하는 또 다른 소재로도 구성될 수 있다. 상기 유형의 소재들은 종래 기술로부터 공지되었다.
베어링 금속층(3)을 위해서는 해당하는 종래 기술로부터 공지된 합금들 또는 소재들이 이용될 수 있으며, 이와 관련해서는 그 해당 종래 기술이 참조되어야 한다.
바람직하게는, 예컨대 AlSn6CuNi0.8-1, AlSn20Cu, AlSi4Cd, AlCd3CuNi, AlSi11Cu, AlSn6Cu, AlSn40Cu0.5-1, AlSn25CuMn, AlSi11CuMgNi, AlSn9.5CuMn0.6, AlZn4.5Si1.5Cu와 같은 (부분적으로 DIN ISO 4381 또는 4383에 따르는) 알루미늄 기반의 베어링 금속들이 이용된다.
특히 바람직하게는 베어링 금속층(3)을 위한 베어링 금속으로서 구리를 함유하는 합금이 이용되며, 이런 합금은 특히 구리 기반 합금으로 형성된다. (부분적으로 DIN ISO 4383에 따르는) 구리 기반의 상기 유형의 베어링 금속들은 예컨대 CuSn10, CuAl10Fe5Ni5, CuZn31Si1, CuPb24Sn2, CuSn8Bi10, CuSn8Zn3, CuSn5Ni, CuSn5Si, CuSn5Zn, CuAl10Ni이다.
자명한 사실로서, 언급한 베어링 금속들과 다른, 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 철 또는 크롬 합금 층들을 기반으로 하는 베어링 금속들 역시도 이용될 수 있다.
베어링 금속층(3)은 압연 접합 공정을 통해 지지층(3) 상에 적층될 수 있다. 그 결과로 형성되는 바이메탈 스트립들(bimetal strip)은 경우에 따라서 성형되고, 그리고/또는 절삭 가공될 수 있다.
미끄럼층(5)은 주석 기반 합금으로 형성된다. 원칙상, 종래 기술로부터 공지되고 미끄럼 베어링을 위해 이용되는 각각 적합한 주석 기반 합금이 이용될 수 있다. 그러나 바람직하게는 미끄럼층(5)은, 안티몬 및 구리의 합계 비율이 2중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이라는 조건에 따라서, 0중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이, 특히 0.5중량 퍼센트와 20중량 퍼센트 사이의 구리와, 0중량 퍼센트와 15중량 퍼센트 사이, 특히 4중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이의 안티몬을 함유하는 주석 기반 합금으로 구성된다.
미끄럼층(5)을 위한 주석 기반 합금의 또 다른 바람직한 실시 변형예는 주석과 더불어 주 합금 원소로서, 안티몬과 구리, 경우에 따라 납 및/또는 비스무트의 군에서 선택되는 적어도 하나의 추가 원소, 및 경우에 따라서 지르코늄, 규소, 아연, 니켈, 코발트 및 은을 포함하는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소, 그리고 원소들의 제조로 인해 발생하는 불가피한 불순물들을 함유하며, 안티몬 비율은 최대 20중량 퍼센트이고, 구리 비율은 최대 10중량 퍼센트이고, 납 및 비스무트의 합계 비율은 최대 1.5중량 퍼센트이고, 구리 및 안티몬의 합계 비율은 최소 2중량 퍼센트이며, 지르코늄, 규소, 아연, 니켈, 코발트 및 은의 합계 비율은 최대 3중량 퍼센트이다. 특히 미끄럼층(5)은, 이와 관련하여 분명하게 참조되는 AT 509 111 A1에 기재된 것과 같은 주석 기반 합금으로 구성될 수 있다.
바람직하게 미끄럼층(5)의 주석 기반 합금은 특히 이와 관련하여 분명하게 참조되는 AT 509 111 A1에 기재된 것과 같은 증착 매개변수들의 이용하에 전해 증착된다.
확산 방지층(4)은 구리를 함유하는 합금, 특히 주 성분으로서 구리를 함유하는 구리 기반 합금으로 구성된다(그럼으로써 구리는 양에 따라서 구리 합금의 최대 비율을 갖는다). 다시 말해, 확산 방지층(4)은 순수 구리층으로서 형성되지 않는다. 확산 방지층(4)에서 구리의 양 비율은 최소 30중량 퍼센트, 바람직하게는 최소 40중량 퍼센트이다. 확산 방지층에서 구리의 최대 비율은 90중량 퍼센트, 바람직하게는 80중량 퍼센트이다.
구리 기반 합금들과 더불어, 명시한 최소 함유량의 구리를 함유하는 주석 기반 합금들 역시도 이용될 수 있다.
주 합금 원소로서 구리 또는 주석과 더불어, 확산 방지층(4)에는, 게르마늄, 주석, 인듐, 아연, 니켈, 코발트, 비스무트, 납, 은, 안티몬 및 제조로 인해 발생하는 불가피한 불순물들을 포함하거나, 또는 이들로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 추가 합금 원소도 함유되며, 상기 합금 원소들의 합계 비율은 최소 1중량 퍼센트 및 최대 30중량 퍼센트이며, 그리고 구리 합금 내에는 구리와 적어도 하나의 원소로 형성된 구리 혼성 결정립(copper-mixed crystal grain)이 존재한다.
주석 함유량은 5중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 8중량 퍼센트와 19중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 10중량 퍼센트와 16중량 퍼센트 사이일 수 있다.
아연 함유량은 0.5중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 1중량 퍼센트와 5중량 퍼센트 사이일 수 있다.
게르마늄 함유량은 3중량 퍼센트와 15중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 4중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이일 수 있다.
인듐 함유량은 0.2중량 퍼센트와 20중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 1중량 퍼센트와 5중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 2중량 퍼센트와 4중량 퍼센트 사이일 수 있다.
니켈 함유량은 0중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 0중량 퍼센트와 1중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 0중량 퍼센트와 0.1중량 퍼센트 사이일 수 있다.
코발트 함유량은 0.2중량 퍼센트와 8중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 0.5중량 퍼센트와 5중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 1중량 퍼센트와 3중량 퍼센트 사이일 수 있다.
비스무트 함유량은 1중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 2중량 퍼센트와 15중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 5중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이일 수 있다.
납 함유량은 1중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 2중량 퍼센트와 15중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 5중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이일 수 있다.
안티몬 함유량은 3중량 퍼센트와 30중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 3중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이, 특히 바람직하게는 1중량 퍼센트와 5중량 퍼센트 사이일 수 있다.
구리 기반 합금에서 은 비율은 1중량 퍼센트와 20중량 퍼센트 사이, 바람직하게는 2중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이일 수 있다.
바람직하게는 게르마늄, 인듐, 아연, 니켈, 코발트, 비스무트, 납, 은 및 안티몬의 원소들 중 하나 또는 복수의 원소의 함유량은 총 0.2중량 퍼센트와 20중량 퍼센트 사이이다.
상기 원소들의 조합물들을 통해, 확산 방지층(4)의 특성들은 목표한 바대로 설정될 수 있거나, 또는 각각의 적용 사례에 부합하게 조정될 수 있다.
이 경우, 관찰되는 점에 따르면, 소정의 함유량 미만에서 효과는 너무 낮고, 소정의 값을 초과하면, 그리고 특히 30중량 퍼센트의 누적값을 초과하면, 확산 방지층(4)에 부정적으로 작용하는 많은 양의 경질, 취성 및 금속 간 상들이 형성된다.
따라서 예컨대 Cu-Sn 또는 Cu-Ge 합금은 1중량 퍼센트 내지 25중량 퍼센트의 Zn 또는 1중량 퍼센트 내지 20중량 퍼센트의 인듐의 첨가를 통해 특히 유황 함유 오일 첨가제의 부식 공격에 대해 분명히 더 둔감해진다.
Cu-Al 합금은 0.2중량 퍼센트 내지 15중량 퍼센트의 안티몬의 첨가를 통해 그 내마모성이 더욱 높아지는데, 그 이유는 합금 원소들 중 일부분이 미세입자 AlSb 경질 상으로서 분리되기 때문이다.
니켈 및/또는 코발트를 합금화하는 것을 통해, 코팅층의 기계적 강도 및 그 내부식성은 강하게 증가될 수 있다. 특히 니켈을 통해, 연성 역시도 개량된다. 그러나 니켈과 관련하여 확인된 점에 따르면, 그 결과 확산 방지층(4)의 배리어 특성들은 악화된다. 그러므로 바람직하게는, 확산 방지층(4)에는 니켈이 없다. 동일한 방식으로, 확산 방지층(4)에는 바람직하게는 코발트가 없다.
납, 비스무트 및 은의 군 중 하나 또는 복수의 원소를 합금화하는 것을 통해, 특히 우수한 미끄럼 특성들을 보유하는 추가 상이 미세조직 내로 유입된다. 그 결과, (베어링 금속의 비상 작동 특성에 필적하는) 극한의 작동 상태들하에서 손상은 감소될 수 있다. 그러나 납과 비스무트는 특히 잠재적으로 코팅층의 하중 용량을 약화시킬 수 있는 연질 재료들이며, 그러므로 그 함유량은 상한 제한된다. 이런 함유량의 상한 제한은 배리어 특성들이 악화되지 않기 때문이기도 한다.
은은 특히 황을 함유한 수많은 오일 첨가제에 의해 강하게 공격을 받는다. 이런 의도하지 않는 효과는 함유량이 20중량 퍼센트를 초과할 때 특히 뚜렷하게 발생한다.
상기 구리 기반 합금들은 바람직하게는 각각의 기질, 다시 말하면 예컨대 베어링 금속층(3) 상에 전해 증착된다. 이를 위한 전해액에는 시안화물이 함유되어 있거나, 또는 바람직하게는 시안화물이 없을 수 있다. 증착을 위한 바람직한 매개변수들 및 바람직한 욕 조성들(bath composition)은 하기 실시예들에 인용되어 있다.
실시예 1: 시안화물 함유 전해액
구리(I) ............. 0.25mol/ℓ ~ 0.35mol/ℓ,
주석(IV) .............0.10mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
유리 시안화물 ....... 0.30mol/ℓ ~ 0.45mol/ℓ,
유리 알칼리도 ....... 0.20mol/ℓ ~ 0.30mol/ℓ,
타르타르산염 ........ 0.10mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
첨가제 .............. 0.5g/ℓ ~ 5g/ℓ,
온도 ................ 55℃ ~ 65℃,
전류 밀도 ........... 1A/d㎡ ~ 4A/d㎡.
실시예 2: 메탄 술폰산 또는 테트라 플루오로붕산을 기반으로 하는 시안화물 미함유 전해액
구리(II) ........... 0.25mol/ℓ ~ 0.35mol/ℓ,
주석(II) ........... 0.10mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
유리 산 ............ 0.8mol/ℓ ~ 2mol/ℓ,
첨가제 ............. 5g/ℓ ~ 50g/ℓ,
온도 ............... 20℃ ~ 30℃,
전류 밀도 .......... 0.5A/d㎡ ~ 3A/d㎡.
실시예 3: 피로인산염 또는 아인산염을 기반으로 하는 시안화물 미함유 전해액
구리(II) ........... 0.10mol/ℓ ~ 0.40mol/ℓ,
주석(II) ........... 0.05mol/ℓ ~ 0.50mol/ℓ,
pH 값 .............. 8 ~ 10,
첨가제 ............. 0.5g/ℓ ~ 50g/ℓ,
온도 ............... 40℃ ~ 80℃,
전류 밀도 .......... 0.5A/d㎡ ~ 5A/d㎡.
실시예 4: Cu-Sn-Bi 합금의 증착을 위한 메탄 술폰산을 기반으로 하는 시안화물 미함유 전해액
구리(II) ........... 0.25mol/ℓ ~ 0.35mol/ℓ,
주석(II) ........... 0.10mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
비스무트 ........... 0.05mol/ℓ ~ 0.2mol/ℓ,
유리 산 ............ 0.8mol/ℓ ~ 2mol/ℓ,
첨가제 ............. 5g/ℓ ~ 50g/ℓ,
온도 ............... 20℃ ~ 30℃,
전류 밀도 .......... 0.5A/d㎡ ~ 3A/d㎡.
실시예 5: Cu-Sn-Sb-Pb 합금의 증착을 위한 테트라 플루오로붕산을 기반으로 하는 시안화물 미함유 전해액
구리(II) ........... 0.25mol/ℓ ~ 0.35mol/ℓ,
주석(II) ........... 0.10mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
안티몬(III) ........ 0.02mol/ℓ ~ 0.10mol/ℓ,
납(II) ............. 0.05mol/ℓ ~ 0.5mol/ℓ,
유리 산 ............ 0.8mol/ℓ ~ 2mol/ℓ,
첨가제 ............. 5g/ℓ ~ 50g/ℓ,
온도 ............... 20℃ ~ 30℃,
전류 밀도 .......... 0.5A/d㎡ ~ 3A/d㎡.
실시예 6: Cu-Sn-In 합금의 증착을 위한 피로인산염 또는 아인산염을 기반으로 하는 시안화물 미함유 전해액
구리(II) ........... 0.10mol/ℓ ~ 0.40mol/ℓ,
주석(II) ........... 0.05mol/ℓ ~ 0.50mol/ℓ,
인듐 ............... 0.05mol/ℓ ~ 0.50mol/ℓ,
pH 값 ............... 8 ~ 10,
첨가제 ............. 0.5g/ℓ ~ 50g/ℓ,
온도 ............... 40℃ ~ 80℃,
전류 밀도 .......... 0.5A/d㎡ ~ 5A/d㎡.
실시예 7: Cu-Sn-Zn 합금의 증착을 위한 시안화물 함유 전해액
구리(I) ............. 0.25mol/ℓ ~ 0.35mol/ℓ,
주석(IV) ............ 0.10mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
아연 ................ 0.05mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
유리 시안화물 ....... 0.30mol/ℓ ~ 0.45mol/ℓ,
유리 알칼리도 ....... 0.20mol/ℓ ~ 0.30mol/ℓ,
타르타르산염 ........ 0mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
첨가제 .............. 0.5g/ℓ ~ 5g/ℓ,
온도 ................ 55℃ ~ 65℃,
전류 밀도 ........... 1A/d㎡ ~ 4A/d㎡.
실시예 8: Cu-Ge-Zn 합금의 증착을 위한 시안화물 함유 전해액
구리(I) ............. 0.25mol/ℓ ~ 0.35mol/ℓ,
게르마늄 ............ 0.05mol/ℓ ~ 0.30mol/ℓ,
아연 ................ 0.05mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
유리 시안화물 ....... 0.30mol/ℓ ~ 0.45mol/ℓ,
유리 알칼리도 ....... 0.20mol/ℓ ~ 1.0mol/ℓ,
구연산염 ............ 0mol/ℓ ~ 0.20mol/ℓ,
첨가제 .............. 0.5g/ℓ ~ 5g/ℓ,
온도 ................ 55℃ ~ 65℃,
전류 밀도 ........... 1A/d㎡ ~ 4A/d㎡.
전해액의 바람직한 실시예에서, 전해액은 증착할 금속들을 위한 염들과 더불어 유기 화합물들 역시도 함유한다. 특히 이는 시안화물 전해액의 경우 구연산염 또는 타르타르산염과 같은 폴리카르본산염이며, 비시안화물 산 전해액의 경우에는 나프톨 또는 나프톨 유도체이다.
하기 염들은 금속들의 증착을 위해 이용될 수 있다.
구리는 구리(II)테트라 플루오로붕산염, 구리(II)메탄 술폰산염, 구리(II)황산염, 구리(II)피로인산염, 구리(I)시안화물, 히드록시 및/또는 아미노 포스폰산의 구리염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 구리의 농도는 0.05mol/ℓ와 1mol/ℓ 사이일 수 있다.
주석은 주석(II)테트라 플루오로붕산염, 주석(II)메탄 술폰산염, 주석(II)황산염, 주석(II)피로인산염, 나트륨 주석산염, 칼륨 주석산염, 히드록시 및/또는 아미노 포스폰산의 주석(II)염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 주석의 농도는 최대 0.5mol/ℓ일 수 있다.
아연은 아연(II)테트라 플루오로붕산염, 아연(II)메탄 술폰산염, 주석(II)황산염, 주석(II)피로인산염, 아연 산화물, 아연 시안화물, 히드록시 및/또는 아미노 포스폰산의 아연(II)염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 아연의 농도는 최대 0.5mol/ℓ일 수 있다.
게르마늄은 게르마늄 신화물 또는 나트륨 게르마늄산염 또는 칼륨 게르마늄산염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 게르마늄의 농도는 최대 0.5mol/ℓ일 수 있다.
인듐은 인듐 산화물, 인듐 시안화물, 인듐 황산염, 인듐 플루오로붕산염, 인듐 메탄 술폰산염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 인듐의 농도는 최대 0.5mol/ℓ일 수 있다.
니켈은 니켈(II)테트라 플루오로붕산염, 니켈(II)메탄 술폰산염, 니켈(II)황산염, 암모늄-니켈-황산염, 니켈(II)염화물, 니켈(II)피로인산염, 니켈(II)산화물로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 니켈의 농도는 최대 1mol/ℓ일 수 있다.
코발트는 니켈과 동일한 형태 및 농도로 이용될 수 있다.
비스무트는 비스무트 트리플루오르화물, 비스무트(III)메탄 술폰산염, 비스무트(III)황산염, 비스무트(III)피로인산염, 비스무트 산화물, 나트륨 또는 칼륨 비스무트산염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 비스무트의 농도는 최대 0.5mol/ℓ일 수 있다.
납은 납(II)테트라 플루오로붕산염, 납(II)메탄 술폰산염, 납(II)피로인산염, 납 아세트산염, 납(II)산화물, 나트륨 또는 칼륨 납산염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 납의 농도는 최대 0.3mol/ℓ일 수 있다.
은은 시안화물, 알칼리 은 시안화물, 은 메탄 술폰산염, 은 질산염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 안티몬의 농도는 최대 0.5mol/ℓ일 수 있다.
안티몬은 안티몬(III)테트라 플루오로붕산염, 안티몬 트리플루오로화물, 안티몬(III)산화물, 칼륨 안티몬 타르타르산염으로서 이용될 수 있다. 일반적으로 전해액 내에서 안티몬의 농도는 최대 0.2mol/ℓ일 수 있다.
가능한 안정화제들 또는 기본 전해액들, 전도염들 또는 착화제들은 그 총 농도가 0.1mol/ℓ와 2mol/ℓ 사이로 다음과 같다. - 알칼리 시안화물, 알칼리 수산화물, 테트라 플루오로붕산, 불화수소산, 메탄 술폰산, 포도산 및 그 알칼리염 및 암모늄염, 구연산 및 그 알칼리염 및 암모늄염, 암모늄 및 알칼리 피로인산염, 포스폰산 및 그 알칼리염 및 암모늄염, 2,2-에틸렌 디티오 디에탄올, 히단토인 및 그 유도체, 석신이미드 및 그 유도체, 페놀 및 크레졸 술폰산.
시안화물 미함유 전해액 내에서 가능한 산화 억제제들은 그 총 농도가 0.03mol/ℓ와 0.3mol/ℓ 사이로 다음과 같다. - 레조르신(Resorcin), 히드로퀴논, 카테콜, 피로갈롤, 포름알데히드, 메탄올.
가능한 첨가제는, 0.0005mol/ℓ와 0.05mol/ℓ 사이, 바람직하게는 0.002mol/ℓ와 0.02mol/ℓ 사이의 총 농도의 페놀프탈레인, 알파 또는 베타 나프톨 및 그 에톡실레이트, 알파 및 베타 나프톨술폰산 및 그 에톡실레이트, o-톨루딘, 히드록시퀴놀린, 리그닌 술폰산염, 부틴디올이며, 그리고 0g/ℓ 내지 50g/ℓ의 총 농도의 젤라틴, 아교, 비이온성 및 양이온성 텐사이드, 아미노 화합물들, 예컨대 C8-C20 아미도프로필아민 및 그 유도체, 폴리에틸렌글리콜 및 그 작용기화된 유도체, 펩톤, 글리신이다.
또한, 앞에서 언급한 전해액들의 성분들로 이루어진 혼합물들 역시 각각 이용될 수 있으며, 다시 말하면 예컨대 어느 하나 또는 각각의 금속의 적어도 2개의 염 및/또는 적어도 2개의 안정화제 및/또는 적어도 2개의 산화 억제제 및/또는 적어도 2개의 첨가제가 이용될 수 있다.
여기서 유념할 사항은, 안전을 위해 시안화물 함유 전해액들은 알칼리성 염들 또는 예비 혼합물들로만 제조해야 한다는 점이다.
합금 원소들은 앞에서 언급한 용해성 화합물들 또는 착물들의 형태로 상응하는 전해액에 첨가될 수 있으며, 이 전해액으로부터 함께 증착될 수 있다. 동일한 방식으로, 합금 형성은 층 내로 원소들의 확산을 통해, 또는 전해액 내에서 현탁된 입자들의 동시 증착(co-deposition)을 통해 가능하다.
확산 방지층(4)의 전해 증착 외에, 확산 방지층은 열 물리학적 방법으로도 제조될 수 있으며, 이런 경우 확산 방지층(4)은 부분적으로 미끄럼층(5)으로부터 주석의 확산을 통해 형성되며, 그럼으로써 다시 말하면 다층 미끄럼 베어링(1) 내의 중간층으로서 우선 순수 구리층이 제공될 수 있고, 이 순수 구리층으로부터 이후 확산 방지층(4)이 형성된다. 이를 위해, 다층 미끄럼 베어링(1)은, 특히 130℃와 220℃ 사이, 바람직하게는 150℃와 215℃ 사이, 특히 바람직하게는 165℃와 190℃ 사이의 온도에서, 다시 말하면 합금의 1차 용융 공정의 하류에서, 0.5h와 100h 사이, 특히 1h와 10h 사이, 바람직하게는 1.5h와 4h 사이의 시간 동안 적어도 열처리로 처리된다.
주석(505K)의 절대 용융 온도의 80%와 98% 사이, 바람직하게는 87%와 92% 사이의 온도에서 상기와 같이 비전형적으로 높은 열처리의 목적은, 구리와 주석 사이에 금속 간 상들, 특히 Cu6Sn5가 형성되도록 하는 것에 있다. 상기 금속 간 상들, 특히 Cu6Sn5의 비율은 1중량 퍼센트와 10중량 퍼센트 사이, 특히 2중량 퍼센트와 6중량 퍼센트 사이일 수 있다.
열처리의 온도는 베어링 위치에서 정규 작동(normal operation) 동안 기대될 수도 있는 온도를 상회한다.
3.3중량 퍼센트를 상회하는 구리, 니켈, 아연 및 은의 합계 비율 또는 0.9중량 퍼센트를 상회하는 비스무트 및 납의 합계 비율을 함유하는 층들의 경우, 바람직하게는 열처리의 온도는 200℃, 바람직하게는 180℃를 초과하지 않는다. 그 결과, 예컨대 결정 입계에 집중되는 합금 원소들이 공융(eutectic)을 형성하면서 용융되는 점은 방지될 수 있다.
또한, 확산 방지층(4)의 열 물리학적 제조를 통해, 적어도 하나의 합금 원소에 대한 농도 기울기를 갖는 확산 방지층을 형성할 수 있으며, 그럼으로써 다시 말하면 확산 방지층(4)은 서브 층(sub layer)을 포함할 수 있게 된다. 예컨대 확산 방지층(4)은 Cu6Sn5를 함유하여 반경 방향의 안쪽에 위치하는 제1 서브 층과, Cu3Sn을 함유하여 제1 서브 층에 이어지는 추가의 하부 서브 층을 포함할 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 반경 방향의 바깥쪽 서브 층은 상부 서브 층보다 더 얇다. 그에 따라, 특히 한편의 확산 방지층(4)과 다른 한편의 미끄럼층(5)이 작동 중에 변형될 때, 상기 확산 방지층과 상기 미끄럼층의 접착은 개량될 수 있다.
반경 방향의 바깥쪽 서브 층의 층 두께는 0.05㎛와 4㎛ 사이, 특히 0.05㎛와 1㎛ 사이일 수 있다.
반경 방향의 안쪽에 위치하는 제1 서브 층의 층 두께는 2㎛와 9㎛ 사이, 특히 2㎛와 6㎛ 사이일 수 있다. 층 두께가 10㎛를 상회하는 경우, 층이 더 깨지기 쉽기 때문에, 배리어 효과는 감소된다.
여기서 주지할 사항은, 확산 방지층(4)의 열 물리학적 제조의 경우에서도 상기 확산 방지층이 소결층(sintered layer)이 아니라는 점이다.
확산 방지층(4)이 열 물리학적 방식으로 제조되고 베어링 금속층(3)은 납을 함유하는 경우, 바람직하게는 베어링 금속층(3)에서 미끄럼층(5) 내로 납의 확산을 방지하기 위해, 확산 방지층(4)과 베어링 금속층(3) 사이에 니켈로 이루어진 추가 중간층이 배열된다.
이런 관점에서 추가로 주지할 사항은, 4층 변형예 외에, 일반적으로 다층 미끄럼 베어링(1)은 추가 층들, 특히 베어링 금속층(3)과 확산 방지층(4) 사이에 예컨대 니켈로 이루어진 접착 촉진층 또는 예컨대 철을 기반으로 하는 것과 같은 또 다른 중간층들 역시도 포함할 수 있으며, 동일한 방식으로 베어링 금속층(3)과 지지층(2) 사이에도 접착 촉진층이 배열될 수 있다는 점이다.
이미 앞에서 열거한 것처럼, 확산 방지층(4)은 놀라운 방식으로 베어링 금속층(3)의 전체 표면에 걸쳐 연속해서 형성되지 않아도 된다. 미끄럼층(5)으로부터 주석 손실에 대한 충분한 배리어를 달성하기 위해, 확인된 점에 따르면, 확산 방지층(4)은 상기 표면의 적어도 85%에 걸쳐 연장되는 것만으로도 충분하다. 그러나 이 경우 바람직하게는 확산 방지층(4)은 최소 0.5㎛의 평균 층 두께(7)를 보유한다. 이 경우, 평균 층 두께(7)는, 다층 미끄럼 베어링(1)을 절단한 10개소의 횡단면에 따르는 확산 방지층(4)의 층 두께들(7)의 산술 평균으로서 결정된다.
그러나 바람직하게 확산 방지층(4)은 자신의 표면의 적어도 85%에 걸쳐서 최소 0.5㎛, 특히 최소 1㎛, 특히 바람직하게는 최소 2㎛의 층 두께를 보유한다. 이 경우, 확산 방지층(4)의 최대 층 두께(7)와 관련하여 그 자체로 제한은 없다. 그러나 실제적인 고려에서 대개는 10㎛를 상회하지 않는, 특히 5㎛를 상회하지 않는 확산 방지층(7)의 층 두께(7)가 선택된다.
확산 방지층(4)의 층 두께(7)는 다층 미끄럼 베어링(1)의 전기 화학 증착 또는 열처리의 기간에 걸쳐서 설정될 수 있다.
시험 시료들(test sample)의 제조의 범위에서 하기의 분석들을 실행하였다. 제조한 모든 다층 미끄럼 베어링은, 결과적으로 필시 발생하는 주석의 확산이 개시되게 하기 위해, 열처리로 처리했다.
완벽함을 위해, 앞서 언급할 사항은, 하기에서 예컨대 CuSn10과 같은 표시사항이 10중량 퍼센트의 주석과 구리 잔류물을 함유하는 구리 합금에 관계된다는 것을 의미한다는 점이다.
실시예 1:
강재 지지층(2)/청동(CuSn5) 베어링 금속층(3)/니켈 중간층/2㎛의 평균 층 두께를 가지면서 완전 밀폐되고 전해 증착된 CuSn10 확산 방지층(4)/SnCu3 미끄럼층(5)의 구조를 갖는 다층 미끄럼 베어링(1)을 제조하였다.
160℃에서 1000시간의 기간에 걸친 열처리 후, 확산 방지층(4)의 층 두께(7)는 4㎛로만 증가되었다. 니켈 중간층은 확산의 징후를 나타내지 않았다.
실시예 2:
실시예 1을 반복해서 제조하였지만, 그러나 확산 방지층(4)은 45중량 퍼센트의 Cu와 55중량 퍼센트의 Sn으로 구성하였다.
동일한 열처리 후, 실시예 1에서와 동일한 결과들이 확인되었다.
실시예 3:
강재 지지층(2)/청동(CuSn5) 베어링 금속층(3)/2㎛의 평균 층 두께를 갖는 니켈 중간층/1㎛의 평균 층 두께를 갖는 Cu 중간층/SnCu3Sb 미끄럼층(5)의 구조를 갖는 다층 미끄럼 베어링(1)을 제조하였다. 미끄럼층(5)은 0.1중량 퍼센트 미만의 니켈 함유량을 함유하게 했다. 확산 방지층(4)의 제조를 위해, 다층 미끄럼 베어링는 170℃에서 5시간 동안 열처리로 처리하였다. 그런 후에, 확산 방지층(4)은 45중량 퍼센트의 구리 함유량을 나타냈다. 니켈 함유량은 최대 5중량 퍼센트였다. 100중량 퍼센트와 관련하여 잔류물은 주석에 의해 형성되었다. 확산 방지층은 2㎛ 내지 3㎛의 층 두께(7)를 나타냈다.
130℃에서 10000시간 동안 추가 열처리 후, 확산 방지층(4)은 총 5㎛로만 증가되었다. 상기 확산 방지층은 45중량 퍼센트의 Cu(잔류물 Sn)를 함유하는 서브 층과, 65중량 퍼센트의 Cu(잔류물 Sn)를 함유하여 그 아래 위치하는 서브 층으로 구성되었다. 추가로 여전히 활주 가능한 잔류 주석층이 미끄럼층(4)으로서 존재하였다. 놀라운 방식으로, 니켈층은 작동 하중을 시뮬레이션하는 상기 열처리를 통해 손상되지 않았다. 동일한 방식으로, 미끄럼층(5) 내에서 니켈 함유량은 실질적으로 변경되지 않았다.
비교예 1:
강제 지지층(2)/청동(CuSn5) 베어링 금속층(3)/니켈 중간층/SnCu3 미끄럼층(5)의 구조를 갖는 다층 미끄럼 베어링을 제조하였다. 다시 말해, 다층 미끄럼 베어링(1)은 본 발명에 따른 확산 방지층(4)을 포함하지 않게 했다.
160℃에서 1000시간의 열처리를 진행하는 동안, 층 구조는 완전히 파괴되었다. 35중량 퍼센트의 구리를 함유하고 주석으로 이루어진 불균일하고 연속적인 배리어 구역이 형성되었으며, 이 배리어 구역은 8㎛의 평균 두께를 나타냈다. 이런 배리어 구역 내에서 니켈 함유량은 15중량 퍼센트였다. 형성된 경질 상들을 통해, 다층 미끄럼 베어링(1)에서는 더 이상 활주가 불가능했다. SnCu3 미끄럼층(5)은 실질적으로 소모되었고 활주도 더 이상 불가능했다.
비교예 2:
구조와 관련하여 비교예 1을 반복해서 제조하였지만, 그러나 미끄럼층(5)으로서 순수 주석층을 이용하였다.
다층 미끄럼 베어링(1)은 170℃에서 5시간의 열처리로 처리하였다. 200℃로 온도의 추가 상승 후, 전체 미끄럼층(5)은 금속 간 상들의 형성을 통해 사용되었다. 오염 민감도가 증가하였고, 그럼으로써 다층 미끄럼 베어링(1)은 전체적으로 더 이상 충분한 활주 거동을 나타내지 못했다.
비교예 3:
강재 지지층(2)/청동(CuSn5) 베어링 금속층(3)/2㎛의 평균 층 두께를 갖는 니켈 중간층/SnCu3Sb 미끄럼층(5)의 구조를 갖는 다층 미끄럼 베어링(1)을 제조하였다.
130℃에서 10000시간 동안 추가 열처리 후에, 미끄럼층(5) 내에 튀면서 떨어지는 니켈 분리가 발생하였다. 미끄럼층(5) 내에서 니켈 함유량은 1중량 퍼센트를 초과하는 정도로 증가하였다. 이와 반대로, 구리 함유량은 거의 0중량 퍼센트로 감소하였다.
비교예 4:
강제 지지층(2)/청동(CuSn5) 베어링 금속층(3)/2㎛의 평균 층 두께를 갖는 니켈 중간층/15중량 퍼센트의 구리를 함유한 합금으로 구성되고 2㎛의 층 두께를 갖는 확산 방지층(5)/SnCu3Sb 미끄럼층(5)의 구조를 갖는 다층 미끄럼 베어링(1)을 제조하였다. 확산 방지층(4)은 50HV의 비커스 경도를 나타냈다.
130℃의 온도에서 10000시간의 기간 동안 열처리 후, 확산 방지층 내 구리의 비율은 8중량 퍼센트로 감소되었다. 비커스 경도도 35HV로 감소되었다. 그와 반대로 확산 방지층의 층 두께는 3㎛에서 5㎛로 증가되었다. 활주 층의 층 두께는, 본 발명에 따른 실시예들과 달리, 심하게 감소되었다.
확산 방지층들(4)에 대한 추가 조성들도 하기와 같이 분석하였다. 조성과 관련한 모든 수치는 중량 퍼센트 단위로 해석되어야 한다. 100중량 퍼센트와 관련한 잔류물은 각각 구리에 의해 형성된다.
표 1 - 확산 방지층(4)의 조성:
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1의 상기 실시예들 모두에 대해, 실시예 1에 따르는 구조에 상응하게 다층 미끄럼 베어링(1)을 제조하였으며, 확산 방지층(4)은 표 1의 각각의 합금으로 대체하였다. 170℃에서 1000시간의 기간 동안 열처리 후, 시험 시료들은 실제로 확산 방지층(4)의 층 두께의 변화를 나타내지 않았다.
확산 방지층(4)의 층 두께(7)와 관련하여 추가 분석들도 실행하였다. 이를 위해, 실시예 1을 반복해서 제조하였고, 확산 방지층(4)의 제조를 위한 전해 증착 기간은 20초와 5분 사이에서 가변시켰다. 증착 기간이 20초인 경우 평균 층 두께(7)는 0.5㎛ 미만이었고, 증착 기간이 30초인 경우 평균 층 두께(7)는 최소 0.5㎛이었다. 이 경우, 0.5㎛보다 더 얇은 평균 층 두께(7)를 갖는 확산 방지층(4)을 형성할 때 실시예 1에 따른 열처리 후 분명한 확산 흔적이 확인되었다. 평균 층 두께(7)가 최소 0.5㎛인 경우, 비록 여전히 확산 흔적을 확인할 수 있었지만, 그러나 다층 미끄럼 베어링(1)은 열처리 후 여전히 활주 가능한 미끄럼층(5)을 포함하고 있었다.
확산 방지층이 자신의 표면의 적어도 85%에 걸쳐서 최소 0.5㎛의 층 두께를 가질 때, 확산과 관련하여 분명히 더 나은 결과들이 달성되었다. 이는 전해 증착 기간의 연장을 통해, 또는 열 물리학적 처리의 연장을 통해 달성된다.
실시예 1에 따르는 전해액의 이용하에, 확산 방지층(4)은, CuSn5 베어링 금속층(3)을 포함한, 지지층(2)으로서의 강재 기질 상에 형성하였다. 그런 다음, 상기 확산 방지층(4) 상에 SnCu3 미끄럼층을 전해 증착하였다. X선 회절법을 이용한 분석 결과, 확산 방지층(4)의 β-주석 상 내에 Cu6Sn5로 이루어진 결정립들이 혼입되었음을 확인하였다.
실시예들은 다층 미끄럼 베어링(1)의 가능한 실시 변형예들을 나타내는 것이며, 이런 관점에서 주지할 사항은 개별 실시 변형예들 상호 간의 다양한 조합 역시도 가능하다는 점이다.
마지막으로 형식상 주지할 사항은, 다층 미끄럼 베어링(1)의 구조의 더 나은 이해를 위해 상기 다층 미끄럼 베어링 또는 그 성분들이 부분적으로 일정한 축척 비율에 맞지 않게, 그리고/또는 확대되어, 그리고/또는 축소되어 도시되었다는 점이다.
1: 다층 미끄럼 베어링
2: 지지층
3: 베어링 금속층
4: 확산 방지층
5: 미끄럼층
6: 활주면
7: 층 두께

Claims (8)

  1. 명시한 순서로 지지층과, 베어링 금속층과, 확산 방지층과, 미끄럼층을 포함하는 다층 미끄럼 베어링(1)으로서, 미끄럼층이 주석 기반 합금으로 형성되는 상기 다층 미끄럼 베어링에 있어서, 상기 확산 방지층은 합금으로, 특히 최소 30중량 퍼센트의 구리 함유량을 함유하는 구리 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  2. 제1항에 있어서, 베어링 금속층(3)은 구리를 함유하며, 특히 구리 기반 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 확산 방지층(4)은 최소 0.5㎛의 평균 층 두께(7)를 보유하는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 확산 방지층(4)은 자신의 표면의 적어도 85%에 걸쳐서 최소 0.5㎛의 층 두께(7)를 보유하는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 금속층(3)과 확산 방지층(4) 사이에 니켈층이 배열되는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 확산 방지층(4)은 최대 10중량 퍼센트의 니켈을 함유하는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 확산 방지층(4)은 3중량 퍼센트와 30중량 퍼센트 사이의 안티몬을 함유하는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 미끄럼층(5)의 주석 기반 합금은, 안티몬과 구리의 합계 비율이 2중량 퍼센트와 25중량 퍼센트라는 조건으로, 0중량 퍼센트와 25중량 퍼센트 사이의 구리와 0중량 퍼센트와 15중량 퍼센트 사이의 안티몬을 함유하는 것을 특징으로 하는 다층 미끄럼 베어링(1).
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