강자성 형상기억 합금과 유도 가열재료(Ferromagnetic Shape Memory Alloys and Induction Heating Materials)

전문가 제언

□ 현재 실용화 되고 있는 형상기억 합금은 온도변화에 의한 형상변형 동작(형상기억효과: shape memory effect)과 응력에 의한 형상변형 동작(초탄성: super elasticity)이 주가 되고 있으며 모두 비자성(非磁性)이다. 높은 투자율(透磁率: magnetic permeability)을 갖는 강자성(强磁性: ferromagnetic) 형상기억 합금(形狀記憶合金: shape memory alloy)은 직접 통전 없이, 유도가열에 의한 단시간 내의 온도변화로 형상변형 동작을 할 수 있어 환경 친화적이며 고 효율적이다.

○ 또한 강자성 형상기억 합금의 자기변태온도를 자체 재료기술과 열처리 기술에 의해 설정이 가능하여, 이온도 이하에서는 고투자율에 의해 유도가열이 되고 이온도를 초과하면, 상자성체가 되어 전기공급을 막아 가열이 일어나지 않는다. 이렇게 하여 재료온도가 자기변태온도 밑으로 떨어지면 다시 투자율이 높아져 유도가열이 일어남으로써, 자기 제어가 가능한 액추에이터나 콘트롤러를 만들 수 있는 것이다.

□ 본문에서 개발된 강자성 형상기억 합금은 주로 Fe-Mn-Si계로, 강자성 원소 첨가와 대기 중에서의 최적 열처리에 의해, 포화투자율과 형상기억 효과의 향상을 연구 중에 있으나 아직 완성 단계는 아닌 것으로 본문에서는 적고 있다. 최근 680℃의 자기변태온도를 갖는 STS430에 Mn을 추가하여 변태온도를 낮추고 고투자율을 유지하는 연구도 진행 중에 있다고 한다. 응용목적에 적합한 철 계 강자성 형상기억 합금은 실현가능한 것으로 미구에 희소식이 전해지기를 기대한다.

□ 천연가스와 석유운송을 위해, 때로는 얼어붙은 대륙을 가로 지르는 길이 수천km의 거대한 직경의 강철 파이프의 이음매에 사용되던 기존의 형상기억합금의 철강재가, 강자성의 형상기억 합금 재료로 되어 접속작업이 더욱 안전하고, 고효율의 혁명적 개선이 될 수 있는 날이 오기를 기대해 본다.

저자

Takashi TODAKA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

12(3)

잡지명

일본AEM학회지(J711)

과학기술
표준분류

재료

페이지

169~174

분석자

변*호

분석물

• 강자성 형상기억 합금과 유도 가열재료.pdf [192,864 byte]

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