벌크 금속유리의 변형과 파괴거동(Deformation and fracture behaviors of bulk metallic glasses)

전문가 제언

◃전문가 제언▹

□ 1968년 H. S. Chen이 Au-Ge-Si 계 합금을 급랭시킬 경우 유리특성이 나타나는 것을 발견한 이래 금속유리는 미래의 신소재로 기대를 받고 있다. 금속유리는 금속과는 달리 불규칙적인 원자배열을 하고 있기 때문에 이방성이나 결정결함이 없고 고강도, 고인성의 기계적 특성, 부식성이 스텐레스에 비해 백만분의 1에 불과한 초내식성, 고토자율의 자기적 특성 또 가공이 용이한 온도영역을 가지고 있어 향후 꿈의 신소재로 기대하고 있다.

□ “알루미늄보다 가볍게, 강철보다 강하게”이는 재료공학분야의 꿈이다. 이러한 꿈이 서서히 현시로 다가오고 있다. 비정질금속(금속유리)이 바로 이 꿈을 실현시키는 신소재로 등장하고 있다. 비정질 금속은 결정질금속에 비해 강도가 2~5배 이상 높고 내식성이 강하고 표면이 액체처럼 매끄러워 초소형정밀부품, 휴대폰, PDA의 외장부품, 자동차, 항공기, 전차 각종 군수품에 사용이 기대되며 실용화가 본격화 될 경우 신소재 혁명으로 표현할 수 있을 정도로 엄청난 파급효과가 예상된다.

□ 그러나 이러한 비정질금속에도 실용화를 위해서 해결해야할 기술문제가 많다 그 중 취성이 약하고, 아직까지는 일본 미국에서 1mm 두께의 니켈합금을 제조한 초기기술단계로 실용화를 위해서 두꺼운 덩어리 형태의 제조가 가능해야 한다.(덩어리 형태를 만들 경우 생성과정에서 결정화를 피하는 기술이 어렵다.) 이러한 두 가지 난제를 한국 기술진이 해결하여 이 분야 세계 최고 기술을 확보하고 있다. 연세대 김도향교수는 2002년에 10mm 두께의 니켈합금제조에 성공하였으며 특히 이 합금은 기존 합금에 비해 강성이 3배 이상 뛰어 나고 내식성이 강하고 또 기존의 주조법으로 쉽게 제조가 가능하여 고온에서 복잡한 형상의 부품성형이 가능하여 학계 산업계의 많은 관심을 끌고 있다. 또 한국 과학기술 연구원 에릭 플러리 연구팀은 고려대, 포항공대 와 공동연구로 구리계 비정질재료로 강도를 철강재의 5배 취성이 기존 비정질재료에 비해 300%이상 향상된 재료를 개발하여 실용화 단계에 있다.

□ 본 고에서는 Zr-Al-Ni-Cu 계를 중심으로 과냉각 액체 온도영역에서 거동에 대하여 상세히 다루었으며 금속유리의 변형, 파괴, 결정화 특성 등 금속유리의 기계적, 물리화학적 특성을 고루 다루어 이 분야에 관심 있는 분에게 좋은 참고자료가 될 것이다.

저자

KATO Hidemi ; INOUE Akihisa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2005

권(호)

75(2)

잡지명

금속(A112)

과학기술
표준분류

재료

페이지

107~112

분석자

오*갑

분석물

• 벌크 금속유리의 변형과 파괴거동.pdf [187,084 byte]

이미지변환중입니다.