금속유리의 기계적 성질(Mechanical properties of bulk metallic glasses)

전문가 제언

□ 금속유리는 그 뛰어난 기계적 성질로 인하여, 재료전문가의 눈길을 끌고 있기는 하지만 개발의 초기단계에 있기 때문에, 그 실용성은 골프채 타면(打面)에 금속유리를 한 조각 붙여서, 골프공의 비거리(飛距離)를 연장하였다는 것 외에는 별로 알려진 바가 없이, 아직도 TV뉴스화면에서 요술공 모양 통통 튀고 있는 신비스러운 존재다.

□ Fujita는 방대한 양의 금속유리와 결정합금의 재료를 수집하여, 강도의 단순 비교가 아니고, 두 재료 사이의 근본적인 차이를 설명하려 하고 있다. 그는 금속기 벌크 금속유리(金屬基 bulk 金屬琉璃)와 리본상 금속 비정질(薄帶金屬amorphous)이라는 재료를 구별하여 설명하고 있으나, “유리”와 “비정질”이 실제로 어떤 차이가 있는 것인지는 정의하고 있지 않다. 유리는 비정질이라고 인식하고 있다면, 그를 약간 현학적인 면이 있다고 밖에 볼 수밖에 없을 것이다.

□ 여하간 그는 통상의 결정합금에 비하여, 금속유리는 가공경화 없이 또 파단 직전까지 항복 없이, 탄성변형 에너지 흡수가 매우 크며, 동시에 이로 인하여 인장강도가 월등하게 좋다는 것부터 간파하고 있다.

□ 그는 우선 영률(Youngs modulus)에 착안하여, 금속유리는 같은 영률을 갖는 결정합금에 비하여 3배의 인장강도 또는 압축강도를 갖는다는 사실을 찾아낸 것은, 두 재료를 명확히 갈라놓는 큰 획을 그은 것이다. 결정합금의 탄성변형이 0.0065임에 비하여 금속유리는 0.92로 월등히 크며, 이에서 벗어나는 재료가 없다는 것이 사실이며, 동시에 인위적 데이터 선별의 결과가 아니라면 이는 실로 Fujita의 법칙이라고 할만한 큰 발견이 될 것이다.

□ 피로한도, 피로균열 전파거동, 파괴인성에 관한 이론적인 접근방법은 많은 발전이 있었다. 금속유리 연구자는 금속유리의 기계적 성질의 파악을 위하여 이 방면으로도 관심을 가져야할 것이다.

저자

FUJITA Kazutaka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2005

권(호)

75(1)

잡지명

금속(A112)

과학기술
표준분류

재료

페이지

34~40

분석자

최*수

분석물

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