KR102397701B1 - 내부식성 부재 - Google Patents

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KR102397701B1
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히로유키 오쿠히라
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

내부식성 부재(10)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(16)와, 기재(16)의 표면에 형성되는 비정질 카본(a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)으로 이루어지는 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)과, 적어도 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 개방 기공(24)에 충전되고 에폭시 수지를 함유하는 코팅재(20)를 구비한다.

Description

내부식성 부재
본 발명은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재의 표면에 다이아몬드 라이크 카본 피막이 형성된 내부식성 부재에 관한 것이다.
예를 들어, 식품이나 음료를 취급하는 장치 등은, 물, 소금물, 산성 또는 알칼리성의 식품이나 음료, 세제, 살균제, 소독제 등과 접촉하는 경우가 있다. 이러한 환경 하에 있으면서도 부식이 생기는 것을 회피하기 위해, 상기의 장치 등은, 내부식성을 가지는 내부식성 부재를 이용하여 구성된다. 이러한 내부식성 부재로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 특개2003-160839호에 기재된 바와 같이, 스테인리스강으로 이루어지는 것이 일반적이다.
그러나, 스테인리스강은 내부식성이 우수하지만, 금속재료 중에서도 밀도가 크고, 게다가, 재료비나 가공비가 비싼 경향에 있다. 이 때문에, 스테인리스강으로 이루어지는 내부식성 부재에서는, 중량이 증대되어 버리거나 제조 비용이 커지거나 할 우려가 있다. 게다가 스테인리스강은, 윤활성이 낮아 응착에 의한 마모 등이 생기기 쉽다. 즉, 슬라이딩 성능(slidability)이 낮기 때문에, 내부식성 부재를, 베어링 등의 상대재(mating member)와 슬라이딩하는 축 부재 등으로서 이용하는 것도 곤란하다.
일본 공개특허공보 특개2001-191292호에는, 알루미늄으로 이루어지는 기재의 표면에, 알루마이트 처리에 의해 양극산화피막을 형성하는 것이나, 불소수지 코팅을 실시함으로써 내부식성 등의 향상을 도모하는 내부식성 부재가 제안되어 있다. 알루미늄은, 스테인리스강에 비해 밀도가 작고, 재료비나 가공비를 감소시키는 것이 가능하다. 이 때문에, 스테인리스강을 대신하여 알루미늄을 이용함으로써, 내부식성 부재의 경량화나, 저비용화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
상기와 같이, 기재에 양극산화피막이나 불소수지 코팅을 형성한 내부식성 부재로는, 강산이나 강알칼리 등이 접촉했을 경우에, 기재의 부식을 충분히 억제하는 것이 곤란하고, 내부식성이 부족할 우려가 있다. 또, 기재에 양극산화피막이나 불소수지 코팅을 형성하여도, 내부식성 부재의 슬라이딩 성능이나 내마모성을 충분히 향상시키는 것은 곤란하다. 게다가, 기재에 대한 고온 베이킹(baking)에 의해 불소수지 코팅을 형성하는 경우, 기재가 고온으로 되어, 그 경도가 저하되어 버릴 우려가 있다.
본 발명의 주된 목적은, 기재의 경도를 저하시키지 않고, 경량화 및 저비용화를 도모하거나, 슬라이딩 성능 및 내마모성의 향상을 도모는 것이 가능한 내부식성 부재를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 강산이나 강알칼리 등에 대해서 우수한 내부식성을 나타내는 내부식성 부재를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 내부식성 부재로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재와, 상기 기재의 표면에 형성되는 비정질 카본 (amorphus carbon) (a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)으로 이루어지는 다이아몬드 라이크 카본 피막과, 적어도 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막의 개방 기공(open hole)에 충전되고 에폭시 수지를 함유하는 코팅재를 구비하는 내부식성 부재가 제공된다.
본 발명에 따른 내부식성 부재는, 스테인리스강 등에 비해 밀도가 작고, 재료비나 가공비를 감소시키는 것이 가능한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재를 구비함으로써, 경량화나 저비용화를 도모할 수 있다.
이 기재의 표면에는, a-C 또는 a-C:H로 이루어지는 다이아몬드 라이크 카본 피막(이하, 단순히 DLC 피막이라고도 한다)이 형성되어 있다. a-C 및 a-C:H는, 사면체 비정질 카본(tetrahedral amorphous carbon) (ta-C) 및 수소화 사면체 비정질 카본(ta-C:H)에 비해, sp3 결합에 대한 sp2 결합의 비율이 크고, 유연성이 높다.
이 때문에, a-C 또는 a-C:H로 이루어지는 DLC 피막은, 비교적 연질의 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재의 표면에 대해서도, 소망하는 두께로 양호하게 접합시킬 수 있고, 기재로부터 박리되기 어렵다. 또, 이 DLC 피막은, 고경도이며, 윤활성도 우수하다. 즉, 이 DLC 피막을 기재에 형성한 내부식성 부재로는, 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성을 장기간에 걸쳐 양호하게 나타낼 수 있다.
또, DLC 피막의 외부로 통하는 기공인 개방 기공에는, 코팅재가 충전되고 있다. 다시 말해서, DLC 피막은 코팅재에 의해 폐쇄되고 있다. 이 코팅재는, 다른 수지재료 등에 비해, 내부식성이 높은 에폭시 수지를 포함한다. 따라서, 상기한 바와 같이, DLC 피막은 기재로부터 박리되기 어렵고, 내부식성 부재의 내부식성을 양호하게 향상시키는 것이 가능하다.
게다가, 이 코팅재는, DLC 피막이 형성된 기재에 대해서, 에폭시 수지나 용매를 포함하는 수지재료를 도포하여 가열하는, 이른바 베이킹(baking) 처리에 의해 형성할 수 있다. 이 베이킹 처리는, 예를 들어, 140 ~ 180℃ 이하의 온도, 다시 말해서, 기재의 경도가 저하되지 않는 온도로 실시하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들어, 고온 베이킹에 의해 불소수지 코팅을 형성하는 경우와는 달리, 코팅을 형성할 때 기재가 고온이 되어, 그 경도가 저하되어 버릴 우려가 없다. 이 때문에, 기계 부품으로서 적절하게 이용하는 것이 가능한 내부식성 부재를 얻을 수 있다.
상기된 바와 같이, 이 내부식성 부재에서는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재를 구비함으로써, 경량화나 저비용화를 도모할 수 있고, 게다가, 해당 기재의 표면에 형성된 DLC 피막에 의해 슬라이딩 성능 및 내마모성도 우수하다. 게다가, DLC 피막이, 상기의 코팅재에 의해 폐쇄되기 때문에, 물이나 소금물에 대해서뿐만 아니라, 강산 및 강알칼리, 또는 차아염소산 나트륨 등의 살균제/소독제에 대해서도 우수한 내부식성을 나타낸다. 더욱이, 이 코팅은, 기재의 경도가 저하할 것 같은 고온으로 하지 않고 형성할 수 있다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 코팅재는, 산화티탄과, 카본 블랙을 더 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 내부식성 부재의 내부식성 향상을 더욱 도모할 수 있고, 특히 내산성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 따라서, 강산에 대해서도 우수한 내부식성을 나타내는 내부식성 부재를 얻을 수 있다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 코팅재는, 에폭시 수지와 산화티탄과 카본 블랙과의 질량비가, 5:1:1 ~ 20:10:10 인 것이 바람직하다. 이 경우, 내부식성 부재의 내부식성, 그 중에서도 내산성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 코팅재는, 산화크로뮴(chromium oxide)을 더 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 내부식성 부재의 내부식성 향상을 더욱 도모할 수 있고, 특히 내알칼리성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 따라서, 강알칼리에 대해서도 우수한 내부식성을 나타내는 내부식성 부재를 얻을 수 있다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 코팅재는, 에폭시 수지와 산화크로뮴과의 질량비가, 5:1 ~ 20:10 인 것이 바람직하다. 이 경우, 내부식성 부재의 내부식성, 그 중에서도 내알칼리성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막은, 알루미늄과, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막을 구성하는 비정질 카본(a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)을 함유하는 중간층을 개재하여 상기 기재의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 중간층은, 기재의 구성 금속인 알루미늄을 포함하기 때문에 기재에 대해서 양호하게 융합(compatible)되고, 또한 DLC 피막을 구성하는 a-C 또는 a-C:H를 포함하기 때문에 DLC 피막에 대해서도 양호하게 융합된다. 이 때문에, 중간층은, 기재 및 DLC 피막의 양쪽 모두에 대해서 견고하게 접합된다. 이 중간층을 개재시킴으로써, DLC 피막을 기재에 견고하게 접합할 수 있다. 그 결과, DLC 피막의 고경도나 고윤활성에 근거하는 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성이나, DLC 피막 및 코팅재에 근거하는 우수한 내부식성을, 장기간에 걸쳐 양호하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 코팅재는, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막의 적어도 일부를 덮는 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 내부식성 부재에 산이나 알칼리가 접촉해도, DLC 피막의 적어도 일부가 코팅층에 의해 덮여 있는 만큼, 해당 산이나 알칼리가 DLC 피막 내지는 기재까지 도달하는 것을 효과적으로 회피할 수 있다. 이것에 의해, 내부식성 부재의 내부식성을 더욱 양호하게 향상시킬 수 있다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 개방 기공에 상기 코팅재가 충전된 상태에서, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막의 표면을 상기 코팅층으로부터 노출시킨 슬라이딩 면을 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이, DLC 피막이 노출되는 슬라이딩 면에서는, 해당 DLC 피막의 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성을 그대로 살릴 수 있기 때문에, 해당 슬라이딩 면을 마련하는 것에 의해, 내부식성 부재를 슬라이딩 부재로서 적절하게 이용하는 것이 가능하게 된다. 이 때, 슬라이딩 면에 있어서의 DLC 피막의 개방 기공에도 코팅재가 충전되어 있기 때문에, 물, 소금물, 강산, 강알칼리, 살균/소독제(차아염소산 나트륨) 등에 대한 우수한 내부식성을 유지할 수 있다. 즉, 이 내부식성 부재는, 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성과, 내부식성을 겸비한다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 슬라이딩 면은 상대재(mating member)와 슬라이딩하고, 상기 상대재의 재료는, 스테인리스강, 폴리아세탈 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 이 경우, 슬라이딩 면 및 상대재 양쪽 모두의 마모나, 내부식성 부재의 마모를 효과적으로 억제할 수 있어, 내부식성 부재나 상대재의 내구성을 향상시킬 수 있다. 상기 상대재의 재료를 스테인리스강으로 하는 경우, 해당 스테인리스강은, SUS304, SUS303, SUS316 중 어느 하나인 것이 더욱 바람직하다.
상기의 내부식성 부재에 있어서, 상기 슬라이딩 면과 상기 상대재와의 사이에 불소계 그리스가 개재되는 것이 바람직하다. 이 경우, 불소계 그리스에 의해, 슬라이딩 면 및 상대재의 마모를 더욱 더 양호하게 억제할 수 있다. 이 불소계 그리스는, 다른 그리스에 비해 내부식성이 우수하다. 또, 식품기계용 윤활제인 불소계 그리스를 이용함으로써, 가령, 음료 또는 식품에 접촉해도 안전한 구성으로 할 수 있다.
상기의 내부식성 부재는, 상기 상대재를 베어링 부재로 하는 축 부재로서 적절하게 이용할 수 있다. 이 내부식성 부재는, 베어링 부재에 대한 슬라이딩 면의 슬라이딩 성능 및 내마모성과, 축 부재 전체의 내부식성을 겸비하기 때문이다.
상기의 내부식성 부재는, 음료 또는 식품을 취급하는 장치를 구성하는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 내부식성 부재는 내부식성이 우수하기 때문에, 예를 들어, 물, 소금물, 산성 또는 알칼리성의 식품이나 음료, 세제, 살균/소독제 등과 접촉하여도, 부식되는 것을 효과적으로 회피할 수 있다. 또, DLC 피막 및 코팅재 양쪽 모두를, 음료 또는 식품에 접촉해도 안전한 구성으로 할 수 있다. 따라서, 내부식성 부재에 의해, 음료 또는 식품을 취급하는 장치를 구성함으로써, 해당 장치의 식품 안전성을 유지하면서, 내부식성을 향상시킬 수 있고, 게다가, 경량화나 저비용화를 도모하는 것도 가능해진다.
첨부한 도면과 협동하는 다음의 바람직한 실시형태 예의 설명으로부터, 상기의 목적, 특징 및 이점이 보다 분명해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 내부식성 부재와 상대재의 주요부 개략 단면도이다.
도 2는, 도 1의 내부식성 부재의 주요부 확대 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 내부식성 부재에 대해 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 내부식성 부재는, 예를 들어, 음료 또는 식품을 취급하는 장치를 구성하는 것으로서 적절하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 장치로서는, 예를 들어, 음료 또는 식품의 원료나 제품을 혼합, 혼련, 교반, 분쇄, 가열, 건조, 냉각, 충전, 포장, 저장할 때 등에 이용되는 기계류를 들 수 있다.
또, 이 내부식성 부재는, 예를 들어, 음료 또는 식품의 혼련, 교반, 분쇄 등에 사용되는 각종 가공기계의 회전축 또는 직선운동축을 구성하는 축 부재로서 특히 적절하게 적용할 수 있다. 여기서 본 실시형태에서는, 내부식성 부재는 축 부재이며, 해당 내부식성 부재를 슬라이딩 가능하게 지지하는 베어링 부재인 상대재와 함께, 식품 가공용의 평베어링 장치를 구성하는 예에 대해 설명한다. 그렇지만, 내부식성 부재가 적용되는 장치는, 음료 또는 식품을 취급하는 것으로 한정되지 않고, 상대재를 갖추지 않을 수도 있다. 또, 내부식성 부재 및 상대재 각각은, 축 부재 및 베어링 부재인 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 내부식성 부재가 실린더 몸체이고, 상대 부재가 피스톤 등일 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 내부식성 부재(10)는, 회전축을 구성하는 축 부재이며, 베어링 부재인 상대재(12)와 함께 평베어링(plain bearing) 장치(14)를 구성한다. 내부식성 부재(10)는, 기재(base)(16)와, 다이아몬드 라이크 카본 피막(DLC 피막)(18)과, 코팅재(20)를 구비한다.
기재(16)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 중실축이다. 또한, 알루미늄 합금의 바람직한 예로서는, 일본공업규격(JIS)에서 규격되는 A2017, A6060, ADC12, A5052 등을 들 수 있다.
DLC 피막(18)은, 중간층(22)을 개재하여 기재(16)의 표면에 형성되고, 비정질(amorphous) 카본(a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)으로 이루어진다. a-C 및 a-C:H는, 사면체 비정질 카본(ta-C) 및 수소화 사면체 비정질 카본(ta-C:H)에 비해, sp3 결합에 대한 sp2 결합의 비율이 큰 다이아몬드 라이크 카본이다. 또, a-C는 탄소 원소만으로 이루어지고, a-c:H는 수소를 함유한다.
또, DLC 피막(18)의 바람직한 두께는 1~4㎛이고, 더욱 바람직하게는 2.5 ~ 3.5㎛ 이다. DLC 피막(18)의 바람직한 비커스 경도는 1000 ~ 4000HV 이고, 더욱 바람직하게는 1400 ~ 3000HV 이다. DLC 피막(18)의 두께 및 비커스 경도 각각을 상기의 범위로 설정하는 것에 의해, 후술하는 바와 같이, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 성능 및 내마모성이나, 내부식성을 양호하게 향상시키는 것이 가능하게 된다.
중간층(22)은, 기재(16)를 구성하는 금속(알루미늄)과, DLC 피막(18)을 구성하는 a-C 또는 a-C:H (이하, 이것들을 총칭하여 DLC라고도 한다)를 함유한다. 중간층(22)은, 기재(16)에 근접함에 따라 알루미늄의 조성비가 커지는 한편 DLC의 조성비가 작아지는 것, 다시 말해서, 기재(16)로부터 이격됨에 따라, 알루미늄의 조성비가 작아지는 한편 DLC의 조성비가 커지는 것이 바람직하다. 이 경우, 중간층(22)은, 그 두께 방향에 있어서 알루미늄/DLC의 조성비가 변화하는 경사층이 되어, 기재(16) 및 DLC 피막(18) 각각과 중간층(22)을 보다 견고하게 접합하는 것이 가능하게 된다. 중간층(22)의 두께는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 0.01 ~ 1.0㎛ 정도로 설정하면 충분하다.
도 2는, 내부식성 부재(10)의 주요부 확대 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, DLC 피막(18) 및 중간층(22)에 생기는 결함 중에는, DLC 피막(18)의 표면을 통해 외부로 통하는 개방 기공(24)이 존재한다. 코팅재(20)는, 적어도, 이러한 개방 기공(24)에 충전되고 있다. 즉, DLC 피막(18)은 코팅재(20)에 의해 폐쇄되고 있다.
본 실시형태에서는, 코팅재(20)는, 개방 기공(24)에 충전됨과 함께, DLC 피막(18)의 슬라이딩 면(26)을 제외한 부위를 피복하는 코팅층(20a)을 형성한다. 또한, 슬라이딩 면(26)은, 후술하는 바와 같이, 상대재(12)와 슬라이딩하는 부위이며, 물론, 해당 슬라이딩 면(26)의 개방 기공(24)에도 코팅재(20)가 충전되어 있다. 코팅층(20a)의 두께는, 내부식성 부재(10)의 용도나 형상, 사용환경 등에 따라 적절히 설정될 수 있지만, 예를 들어, 해당 두께를 5 ~ 30㎛로 하는 경우에, 내부식성 부재(10)의 내부식성을 양호하게 향상시키는 것이 가능하게 된다.
코팅재(20)는, 에폭시 수지를 함유하고, 산화티탄 및 카본 블랙, 또는 산화크로뮴을 더 함유하는 것이 바람직하다. 코팅재(20)가 에폭시 수지와 산화티탄 및 카본 블랙을 함유하는 경우, 이것들의 바람직한 질량비(에폭시 수지 : 산화티탄 : 카본 블랙)는, 5:1:1 ~ 20:10:10 이다. 이것에 의해, 내부식성 부재(10)의 내부식성, 그 중에서도 내산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 코팅재(20)가 에폭시 수지 및 산화크로뮴을 함유하는 경우, 이것들의 바람직한 질량비(에폭시 수지 : 산화크로뮴)는, 5:1 ~ 20:10 이다. 이 경우, 내부식성 부재(10)의 내부식성, 그 중에서도 내알칼리성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상대재(12)는, 내부식성 부재(10)를 회전 슬라이딩 가능하게 유지하는 베어링 부재이며, 해당 상대재(12)의 내주면과 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 면(26)이 슬라이딩한다. 상대재(12)의 재료는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 스테인리스강, 폴리아세탈 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등이 바람직하다. 또, 상대재(12)의 재료가 되는 스테인리스강은, SUS304, SUS303, SUS316 등으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 재료를 선정하는 것에 의해, 후술하는 바와 같이, 슬라이딩 면(26) 및 상대재(12) 양쪽 모두의 마모를 효과적으로 억제할 수 있어, 내부식성 부재(10) 및 상대재(12)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 면(26)과 상대재(12)의 내주면과의 사이에는, 해당 슬라이딩 면(26)을 덮도록 식품기계용 윤활제인 불소계 그리스(28)가 개재되는 것이 바람직하다. 이 경우, 불소계 그리스(28)에 의해 슬라이딩 면(26) 및 상대재(12)의 마모를 양호하게 억제할 수 있다. 또, 이 불소계 그리스(28)는, 다른 그리스에 비해 내부식성이 우수한 동시에, 음료 또는 식품에 접촉해도 안전하다.
본 실시형태에 따른 내부식성 부재(10)는, 기본적으로는 상기와 같이 구성된다. 이하, 내부식성 부재(10)의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.
먼저, 기재(16)에 대해서, 아르곤 이온 등을 이용한 플라스마 세정을 실시한다. 이것에 의해, 이후에 형성되는 중간층(22)의 밀착을 더욱 강고하게 할 수 있다. 다음에, 아르곤 등의 불활성 가스와 그래파이트 타겟을 이용한 스퍼터링에 의해, 기재(16)에 중간층(22) 및 DLC 피막(18)을 형성한다.
또한, 중간층(22) 및 DLC 피막(18)은, 상기의 방법으로 한정되지 않고, 공지의 방법에 따라 성막 할 수 있다. 예를 들어, a-C로 이루어지는 DLC 피막(18)을 형성하는 경우에는 각종 물리 증착법(PVD)을 채용할 수 있고, a-C:H로 이루어지는 DLC 피막(18)을 형성하는 경우에는 각종 화학 증착법(CVD)을 채용할 수 있다.
다음에, 코팅재(20)를 형성하기 위한 수지재료를 DLC 피막(18)에 도장하는 도장 공정을 실시한다. 산화티탄 및 카본 블랙, 산화크로뮴 중 아무 것도 함유하지 않는 코팅재(20)를 형성하기 위한 수지재료의 바람직한 예로서는, 3 질량%의 에폭시 수지와 잔여분(balance)의 용매를 함유하는 것을 들 수 있다.
또, 산화티탄 및 카본 블랙을 함유하는 코팅재(20)를 형성하기 위한 수지재료의 바람직한 예로서는, 5 ~ 20 질량%의 에폭시 수지와, 1 ~ 10 질량%의 산화티탄과, 1 ~ 10 질량%의 카본 블랙과, 잔여분의 용매를 함유하는 것을 들 수 있다.
게다가, 산화크로뮴을 함유하는 코팅재(20)를 형성하기 위한 수지재료의 바람직한 예로서는, 5 ~ 20 질량%의 에폭시 수지와, 1 ~ 10 질량%의 산화크로뮴과, 잔여분의 용매를 함유하는 것을 들 수 있다.
도장 공정에 의해, DLC 피막(18)의 개방 기공(24)에 상기 수지재료를 충전함과 함께, 해당 수지재료에 의해 DLC 피막(18) 전체를 덮는 도장막을 형성한다. 또한, 도장 공정에서는, 브러쉬 코팅법, 롤러 코팅법, 스프레이 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 베이킹 코팅법, 또는 침지 코팅법 등, 공지의 도장 방법을 채용할 수 있다.
다음에, 기재(16)에 도장한 수지재료를, 예를 들어, 180℃ 이하의 온도로 가열하여, 베이킹 처리를 실시한다. 이것에 의해, 수지재료가 경화하여 코팅재(20)가 형성된다. 즉, DLC 피막(18)의 개방 기공(24) 내에 코팅재(20)가 충전됨과 함께, 경화된 도장막인 코팅층(20a)에 의해 DLC 피막(18) 전체가 덮인다.
이와 같이, 코팅재(20)는, 기재의 경도가 저하되지 않는 비교적 낮은 온도에서의 베이킹 처리에 의해 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들어, 고온 베이킹에 의해 불소수지 코팅을 형성하는 경우와는 달리, 코팅재(20)를 형성할 때에 기재(16)가 고온이 되어 그 경도가 저하되어 버릴 우려가 없다.
다음에, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 면(26)이 되는 부위의 코팅재(20)를 제거하는 제거 공정을 실시하여, 코팅층(20a)으로부터 DLC 피막(18)을 노출시킨다. 제거 공정은, 절삭, 연마 등의 공지의 방법을 이용하여 실시할 수 있다.
이것에 의해, 내부식성 부재(10)를 얻을 수 있다. 그리고, 상대재(12)의 내주면이 슬라이딩 면(26)과 슬라이딩하도록 내부식성 부재(10)에 대해서 상대재(12)를 조립함으로써 평베어링 장치(14)를 얻을 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 내부식성 부재(10)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(16)를 구비한다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금은, 스테인리스강 등에 비해 밀도가 작고, 재료비나 가공비를 감소시키는 것이 가능하다. 이 때문에, 상기의 기재(16)를 구비함으로써, 내부식성 부재(10)의 경량화나, 저비용화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
기재(16)를 덮는 DLC 피막(18)은, sp3 결합에 대한 sp2 결합의 비율이 큰 a-C 또는 a-C:H로 이루어지므로 유연성이 풍부하다. 따라서, 비교적 연질인 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(16)의 표면에 대해서도, DLC 피막(18)을 소망하는 두께로 형성할 수 있고, 또한 기재(16)와 DLC 피막(18)을 양호하게 접합할 수 있다. 또, DLC 피막(18)은, 마찰 계수가 낮은 것에 근거하여 양호한 슬라이딩 성능을 나타냄과 함께, 고경도인 것에 근거하여 양호한 내마모성을 나타낸다. 따라서, 이러한 DLC 피막(18)을 형성하는 것에 의해, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 성능 및 내마모성을 양호하게 향상시킬 수 있다.
DLC 피막(18)과 기재(16) 사이에는, 알루미늄과 a-C 또는 a-C:H를 함유하는 중간층(22)이 개재된다. 이와 같이 구성되는 중간층(22)은, 기재(16)의 구성 금속을 포함하기 때문에 기재(16)에 대해서 양호하게 융합되고, 또한 DLC 피막(18)을 구성하는 a-C 또는 a-C:H를 포함하기 때문에 DLC 피막(18)에 대해서도 양호하게 융합된다. 이 때문에, 중간층(22)은, 기재(16) 및 DLC 피막(18) 양쪽 모두에 대해서 견고하게 접합된다. 이 중간층(22)을 개입시킴으로써, DLC 피막(18)을 기재(16)에 견고하게 접합할 수 있다. 그 결과, 기재(16)로부터 DLC 피막(18)이 박리되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 면(26)에서는, DLC 피막(18)이 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성을 장기간에 걸쳐 양호하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
DLC 피막(18) 및 중간층(22)은, 코팅재(20)에 의해 폐쇄되고, DLC 피막(18)의 슬라이딩 면(26)을 제외한 부위는, 코팅재(20)로 이루어지는 코팅층(20a)에 의해 피복되어 있다. 이 코팅재(20)는, 다른 수지재료 등에 비해 내부식성이 높은 에폭시 수지를 함유한다.
이러한 코팅재(20)로 폐쇄됨으로써, 비록, 산이나 알칼리 등이 접촉했을 경우에도, 이것들이 개방 기공(24)을 통하여 기재(16)에 도달하는 것을 회피할 수 있다. 또, 내부식성 부재(10)의 코팅층(20a)으로 덮인 부위에서는, 산이나 알칼리 등이 DLC 피막(18) 내지는 기재(16)까지 도달하는 것을 더욱 효과적으로 회피할 수 있다. 그 결과, 이 내부식성 부재(10)는, 물이나 소금물에 대해서뿐만 아니라, 강산 및 강알칼리나, 차아염소산 나트륨 등의 살균/소독제에 대해서도 우수한 내부식성을 나타낸다.
또, 코팅재(20)가, 산화티탄 및 카본 블랙을 더 함유하는 경우, 내부식성 부재(10)의 내부식성의 향상을 더욱 도모할 수 있고, 특히 내산성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 따라서, 강산에 대해서도 우수한 내부식성을 나타내는 내부식성 부재(10)를 얻을 수 있다.
코팅재(20)가, 산화크로뮴을 더 함유하는 경우, 내부식성 부재(10)의 내부식성의 향상을 더욱 도모할 수 있고, 특히 내알칼리성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 따라서, 강알칼리에 대해서도 우수한 내부식성을 나타내는 내부식성 부재(10)를 얻을 수 있다.
한편, 코팅층(20a)으로부터 DLC 피막(18)이 노출되는 슬라이딩 면(26)에서는, 해당 DLC 피막(18)의 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성을 그대로 살릴 수 있다. 따라서, 슬라이딩 면(26)을 형성하는 것에 의해, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 성능 및 내마모성을 향상시킬 수 있다. 슬라이딩 면(26)에 있어서의 DLC 피막(18)의 개방 기공(24)에도 물론 코팅재(20)가 충전되어 있기 때문에, 슬라이딩 면(26)을 형성하더라도 우수한 내부식성을 유지할 수 있다. 즉, 이 내부식성 부재(10)로는, 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성과, 내부식성을 겸비할 수 있다.
본 발명은, 상기한 실시형태에 특히 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기의 실시형태에 따른 내부식성 부재(10)에서는, 중간층(22)을 구비하는 것으로 하였지만, 중간층(22)을 구비하지 않을 수도 있다.
상기의 실시형태에 따른 내부식성 부재(10)에서는, 슬라이딩 면(26)을 형성하는 것으로 하였지만, 해당 슬라이딩 면(26)을 형성하지 않고, DLC 피막(18) 전체를 코팅층(20a)로 피복할 수도 있다. 이 경우, 내부식성 부재(10)의 내부식성을 특히 양호하게 향상시킬 수 있기 때문에, 높은 내부식성이 요구되는 부재로서, 슬라이딩 부재 이외의 용도에도 내부식성 부재(10)를 적절하게 이용할 수 있다. 이것과는 반대로, 내부식성 부재(10)에 코팅층(20a)을 형성하지 않고, DLC 피막(18) 전체를 노출시킬 수도 있다. 이 경우, 내부식성 부재(10) 전체가 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성을 나타낸다.
이하, 본 발명이 실시예를 참조하여 상세하게 설명되지만, 본 발명은 해당 실시예로 한정되지 않음은 물론이다.
[실시예 1]
기재(16)로서, A6061-T6로 이루어지고, 직경이 10mm, 길이가 50mm인 중실축체의 표면에 경면 연마를 실시한 것을 선정하였다. 이 기재(16)에 대해서, 중간층(22) 및 DLC 피막(18)을 합계 두께가 2.0 ~ 2.2㎛가 되도록 형성하였다. DLC 피막(18) 표면의 평균 비커스 경도는 1350HV 이었다. 또한, 평균 비커스 경도는, JIS Z 2244의 시험방법에 따라 측정된 것이며, 하중을 10gf로 하였을 경우의 3점 평균치이다. 이하에 나타내는 평균 비커스 경도에 대해서도 동일하다.
코팅재(20)를 형성하기 위한 수지재료로서 에폭시 수지를 3.0 질량%, 크실렌을 17.0 질량%, 에틸벤젠을 11.0 질량%, n-부탄올을 5.0 ~ 10.0 질량%, 이소부탄올을 1.0 ~ 5.0 질량%, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 1.0 ~ 5.0 질량%, 메탄올을 0.1 ~ 1.0 질량%, 포름알데히드를 0.8 질량%, 멜라민 수지를 16.0 질량%, 알키드 수지를 37.0 질량%의 비율로 함유한 것을 선정하였다. 이 수지 부재를 DLC 피막(18)에 도장하고 베이킹 처리를 실시함으로써, 코팅재(20)에 의해, DLC 피막(18)의 개방 기공(24)을 폐쇄시킴과 함께, 해당 DLC 피막(18) 전체를 덮도록 두께가 22.0 ~ 26.0㎛의 코팅층(20a)을 형성하여 내부식성 부재(10)를 얻었다. 이것을 실시예 1의 시험 부재로 한다. 또한, 실시예 1의 코팅층(20a) 표면의 평균 비커스 경도는 12 HV 이었다.
[실시예 2]
코팅재(20)를 형성하기 위한 수지재료로서 에폭시 수지를 5 ~ 20 질량%, 산화티탄을 1 ~ 10 질량%, 카본 블랙을 1 ~ 10 질량%, 크실렌을 5 ~ 15 질량%, 메틸 에틸 케톤을 15 ~ 25 질량%, 2-에톡시에틸 아세테이트를 5 ~ 15 질량%, 톨루엔을 10 ~ 20 질량%, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 1 ~ 10 질량%의 비율로 함유한 것을 선정하였다는 것과, 코팅층(20a)의 두께를 21.0 ~ 25.0㎛로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 내부식성 부재(10)를 얻었다. 이것을 실시예 2의 시험 부재로 한다. 즉, 실시예 2의 시험 부재는, 산화티탄 및 카본 블랙을 함유하는 코팅재(20)를 구비한다. 또한, 실시예 2의 코팅층(20a) 표면의 평균 비커스 경도는 50 HV 이었다.
[실시예 3]
수지재료로서 에폭시 수지를 5 ~ 20 질량%, 산화제2크롬을 1 ~ 10 질량%, 1,2-디클로로에탄을 15 ~ 25 질량%, 메틸 이소부틸 케톤을 5 ~ 15 질량%, 메틸 에틸 케톤을 5 ~ 15 질량%, 디아세톤 알코올을 10 ~ 20 질량%, 에탄올을 10 ~ 20 질량%의 비율로 함유한 것을 선정하였다는 것과, 코팅층(20a)의 두께를 25.0 ~ 30.0㎛로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 내부식성 부재(10)를 얻었다. 이것을 실시예 3의 시험 부재로 한다. 즉, 실시예 3의 시험 부재는, 산화크로뮴을 함유하는 코팅재(20)를 구비한다. 또한, 실시예 3의 코팅층(20a) 표면의 평균 비커스 경도는 20 HV 이었다.
[실시예 4 ~ 6]
기재(16)의 재료로서 A2017을 선정한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 내부식성 부재(10)를 실시예 4의 시험 부재로 한다. 기재(16)의 재료로서 A2017을 선정한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 얻어진 내부식성 부재(10)를 실시예 5의 시험 부재로 한다. 기재(16)의 재료로서 ADC12를 선정한 것 외에는, 실시예 2의 시험 부재와 동일하게 하여 얻어진 내부식성 부재(10)를 실시예 6의 시험 부재로 한다.
[비교예 1]
비교를 위해, 실시예 1과 동일한 기재(16)만으로 이루어지는 시험 부재를 비교예 1로 하였다. 즉, 비교예 1의 시험 부재는, 중간층(22), DLC 피막(18), 및 코팅재(20)를 아무 것도 구비하지 않았다.
[비교예 2]
코팅재(20)를 형성하지 않은 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 제작한 시험 부재를 비교예 2로 하였다. 즉, 비교예 2의 시험 부재에서는, DLC 피막(18)이 코팅재(20)에 의해 폐쇄되지 않는다.
[비교예 3 ~ 5]
실시예 1과 동일한 기재(16)에 대해서 양극 산화 처리를 실시하여, 두께 13.0 ~ 16.0㎛의 양극산화피막(Al2O3)을 형성한 시험 부재를 비교예 3으로 하였다. 비교예 3의 시험 부재의 양극산화피막을, 실시예 1과 동일한 코팅재(20)로 폐쇄하고 피복하여, 두께가 22.0 ~ 26.0㎛의 코팅층(20a)을 형성하고, 이것을 비교예 4의 시험 부재로 하였다. 실시예 2와 동일한 코팅재(20)를 선정한 것 외에는, 비교예 4와 동일하게 하여 비교예 5의 시험 부재를 얻었다. 또한, 비교예 3 ~ 5의 시험 부재에 있어서의 양극산화피막 표면의 평균 비커스 경도는 320 HV 이었다.
[비교예 6]
코팅재(20)를 마련하지 않은 것 외에는, 실시예 4와 동일하게 제작한 시험 부재를 비교예 6으로 하였다. 즉, 비교예 6의 시험 부재는, DLC 피막(18)이 코팅재(20)에 의해 폐쇄되지 않는다.
이상의 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 6의 시험 부재와, 서로 다른 7종의 액체 A ~ G를 이용하여 내부식성 평가 시험을 실시하였다. 첫 번째로, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3, 5의 시험 부재에 대해, 필스너계 맥주인 액체 A (pH 3.5)에 대한 내부식성 평가 시험을 실시하였다. 구체적으로는, 액체 A에 상기의 시험 부재 전체를 상온에서 30일간 침지시키기 전과 후에 있어서의 중량의 변화량을 구하였다. 이 중량의 변화량이 작을수록, 시험 부재의 부식 등이 억제되어, 내부식성이 높다고 판단할 수 있다.
두 번째로, 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 3, 5, 6의 시험 부재에 대해, 액체 B (pH 1.0)에 대한 내부식성 평가 시험을, 첫 번째의 시험과 동일하게 실시하였다. 액체 B는, 주성분으로서 인산을 35.0 질량% 함유하는 식품 관련용 산성 세제의 3.0 질량% 수용액이다.
세 번째로, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 3, 5, 6의 시험 부재에 대해, 액체 C (pH 11.0)에 대한 내부식성 평가 시험을, 첫 번째의 시험과 동일하게 실시하였다. 액체 C는, 수산화나트륨을 주성분으로서 15.0 질량% 함유하는 식품 관련용 알칼리성 세제의 3.0 질량% 수용액이다.
네 번째로, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 5의 시험 부재에 대해, 수산화나트륨의 0.04 질량% 수용액인 액체 D (pH 12.0)에 대한 내부식성 평가 시험을, 첫 번째의 시험과 동일하게 실시하였다.
다섯 번째로, 실시예 1 ~ 3의 시험 부재에 대해, 수산화나트륨의 0.4 질량% 수용액인 액체 E (pH 13.0)에 대한 내부식성 평가 시험을, 첫 번째의 시험과 동일하게 실시하였다.
여섯 번째로, 실시예 1 ~ 6 및 비교예 5의 시험 부재에 대해, 수산화나트륨의 4.0 질량% 수용액인 액체 F (pH 14.0)에 대한 내부식성 평가 시험을, 첫 번째의 시험과 동일하게 실시하였다.
일곱 번째로, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1, 3, 4의 시험 부재에 대해, 농도가 500 ppm인 차아염소산 나트륨 수용액(소독/살균제)인 액체 G에 대한 내부식성 평가 시험을, 첫 번째의 시험과 동일하게 실시하였다. 또, 실시예 4, 5의 시험 부재에 대해, 액체 G에 침지하는 기간을 17일간으로 한 것 외에는, 첫 번째의 시험과 동일하게 하여 내부식성 평가 시험을 실시하였다.
첫 번째 ~ 일곱 번째의 시험 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112019073820958-pct00001
표 1로부터, DLC 피막(18) 및 코팅재(20) 양쪽 모두를 구비하는 실시예 1 ~ 6의 시험 부재는, 모든 액체 A ~ G에 대해서, 기재(16)만으로 이루어지는 비교예 1의 시험 부재, DLC 피막(18)만으로 이루어지는 비교예 2, 6의 시험 부재, 양극산화피막만으로 이루어지는 비교예 3의 시험 부재보다 우수한 내부식성을 나타내는 것을 알았다.
에폭시 수지와 산화티탄 및 카본 블랙을 함유하는 코팅재(20)를 구비하는 실시예 2, 5, 6의 시험 부재는, 모든 액체 A ~ G에 대해서 우수한 내부식성을 나타내지만, 강산인 액체 A, B에 대해서 특별히 우수한 내부식성을 나타내는 것을 알았다.
에폭시 수지와 산화크로뮴을 함유하는 코팅재(20)를 구비하는 실시예 3의 시험 부재는, 모든 액체에 대해서 우수한 내부식성을 나타내지만, 강알칼리인 액체 C ~ F에 대해서 특별히 우수한 내부식성을 나타내는 것을 알았다.
이상으로부터, 본 실시형태에 따른 내부식성 부재(10)는, 에폭시 수지를 함유하는 코팅재(20)에 의해 폐쇄 및 피복된 DLC 피막(18)을 구비함으로써, 강산, 강알칼리, 및 차아염소산 나트륨 등의 살균/소독제에 대해 우수한 내부식성을 나타낸다.
또, 코팅재(20)가, 산화티탄 및 카본 블랙을 더 함유하는 경우, 에폭시 수지만을 함유하는 경우보다 내부식성을 향상시킬 수 있고, 그 중에서도 내산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
한편, 코팅재(20)가, 산화크로뮴을 더 함유하는 경우, 에폭시 수지만을 함유하는 경우보다 내부식성을 향상시킬 수 있고, 그 중에서도 내알칼리성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
게다가, 상기한 바와 같이, 실시예 1 ~ 6의 DLC 피막(18)의 비커스 경도는 1350 HV이고, 비교예 3 ~ 5의 양극산화피막의 비커스 경도 320 HV에 비해 현저하게 크다. 또, DLC 피막(18)에 의하면, 양극산화피막에서는 얻을 수 없는, 우수한 슬라이딩 성능 및 내마모성을 얻을 수 있다. 이 때문에, DLC 피막(18)을 구비하는 내부식성 부재(10)는, 슬라이딩 성능 및 내마모성도 우수하다.
한편, 코팅재(20)로 폐쇄된 양극산화피막을 구비하는 비교예 4, 5의 시험 부재에서는, 아무런 피막도 구비하지 않은 비교예 1의 시험 부재 등에 비해 내부식성을 향상시키는 것은 가능하지만, 슬라이딩 성능 및 내마모성이 부족하다.
다음에, 기재(16)의 형상을 직경 40mm, 두께가 7mm인 원판 형상으로 한 것과 단면의 코팅층(20a)을 제거하여 슬라이딩 면(26)을 형성한 것 외에는, 실시예 5와 동일하게 하여 내부식성 부재(10)를 얻어, 시험 부재로 하였다. 그리고, 이 슬라이딩 면(26)과, 복수 종류의 재료로 이루어지는 상대재와의 사이의 마찰 마모 특성 평가를, 시험 부재를 디스크로 하고, 상대재를 핀으로 하는 볼-온-디스크법(ball-on-disk method)에 따라 실시하였다.
구체적으로는, 하중, 선속도, 회전속도 및 슬라이딩 거리 각각을, 1 kgf, 1000 mm/초, 660 rpm, 1 km로 설정하였다. 또, 상대재를, 직경이 10mm인 중실축체로 하였다. 이 상대재의 재료로서는, 스테인리스강(SUS303), 폴리아세탈 수지(POM), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 하이 실리콘 합금(NH41)과, 다이캐스트용 알루미늄 합금(ADC12), 납 청동 주물(LBC), 황동(C3604), 알루미늄 청동 주물(CAC703), 기계 구조용 탄소강(S45C)을 선정하였다. 그 결과를, 표 2에 나타낸다.
Figure 112019073820958-pct00002
표 2로부터, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 면(26)과 슬라이딩하는 상대재의 재료를 SUS303로 했을 경우, 내부식성 부재(10) 및 상대재 양쪽 모두의 마모량을 저감시킬 수 있다는 것을 알았다. 또, 내부식성 부재(10)의 슬라이딩 면(26)과 슬라이딩하는 상대재의 재료를 POM, PTFE로 함으로써, 내부식성 부재(10)의 마모량을 효과적으로 저감시킬 수 있다는 것을 알았다.
즉, 본 실시형태에 따른 내부식성 부재(10)에서는, 상대재(12)의 재료를 스테인리스강, 폴리아세탈 수지(POM), 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중 어느 하나로 함으로써, 슬라이딩 면(26) 및 상대재(12) 양쪽 모두의 마모를 효과적으로 억제할 수 있어, 내부식성 부재(10)나 상대재(12)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(16)와,
    상기 기재(16)의 표면에 형성되는 비정질 카본(a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)으로 이루어지는 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)과,
    적어도 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 개방 기공(24)에 충전되고 에폭시 수지를 함유하는 코팅재(20)
    를 구비하며,
    상기 코팅재(20)는, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 적어도 일부를 덮는 코팅층(20a)을 형성하는 내부식성 부재(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅재(20)는, 산화티탄과, 카본 블랙을 더 함유하는 내부식성 부재(10).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 코팅재(20)는, 질량비로, 에폭시 수지:산화티탄:카본 블랙 = 5:1:1 ~ 20:10:10 인 내부식성 부재(10).
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅재(20)는, 산화크로뮴을 더 함유하는 내부식성 부재(10).
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 코팅재(20)는, 질량비로, 에폭시 수지:산화크로뮴 = 5:1 ~ 20:10 인 내부식성 부재(10).
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)은, 알루미늄과, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)을 구성하는 비정질 카본(a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)을 함유하는 중간층(22)을 개재하여 상기 기재(16)의 표면에 형성되는 내부식성 부재(10).
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 개방 기공(24)에 상기 코팅재(20)가 충전된 상태로, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 표면을 상기 코팅층(20a)으로부터 노출시킨 슬라이딩 면(26)을 가지는 내부식성 부재(10).
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 슬라이딩 면(26)은, 상대재(12)와 슬라이딩하고,
    상기 상대재(12)의 재료는, 스테인리스강, 폴리아세탈 수지, 및 폴리테트라플루오로에틸렌 중 어느 하나인 내부식성 부재(10).
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 상대재(12)의 재료가 되는 스테인리스강은, SUS304, SUS303, 및 SUS316 중 어느 하나인 내부식성 부재(10).
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 슬라이딩 면(26)과 상기 상대재(12)와의 사이에, 불소계 그리스(28)가 개재되는 내부식성 부재(10).
  12. 내부식성 부재(10)에 의해 형성되는 축 부재와,
    청구항 9 또는 10에 기재된 상기 상대재(12)에 의해 형성되는 베어링 부재
    를 포함하며,
    상기 내부식성 부재(10)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(16)와, 상기 기재(16)의 표면에 형성되는 비정질 카본(a-C) 또는 수소화 비정질 카본(a-C:H)으로 이루어지는 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)과, 적어도 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 개방 기공(24)에 충전되고 에폭시 수지를 함유하는 코팅재(20)를 구비하며,
    상기 코팅재(20)는 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 적어도 일부를 덮는 코팅층(20a)을 형성하며,
    상기 내부식성 부재(10)는, 상기 개방 기공(24)에 상기 코팅재(20)가 충전된 상태로, 상기 다이아몬드 라이크 카본 피막(18)의 표면을 상기 코팅층(20a)으로부터 노출시킨 슬라이딩 면(26)을 가지는
    평베어링 장치(14).
  13. 청구항 1에 기재된 내부식성 부재(10)에 의해 형성되는 축 부재를 포함하는, 음료 또는 식품을 취급하는 장치.
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