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니오븀-기 초합금의 통합 설계

전문가 제언: ○ 융점 2,477℃의 니오븀은 융점 1,455℃의 니켈을 대체할 초합금 원소로서 각광을 받고 있다.

○ 니오븀 금속은 낮은 열중성자 포획단면을 갖고 있어서 원자력 산업에 이용되며, 또한 아크 용접봉과 스테인리스강의 미세조직 안정화를 위하여 사용된다.

○ 니오븀의 주요 사용처는 고-순도 ferroniobium 및 nlckel niobium 형태로서 Ni-, Co- 및 Fe-기 초합금에 사용되어 제트 엔진, 로켓 서브어셈블리 및 내열 연소 장비에 사용되고 있다. 대표적인 예로서 고등 기체 시스템(advanced air frame systems)은 제미니 계획에 사용되었다.

○ 현재 요구되고 있는 로켓 및 가스터빈의 성능 향상에 부응하기 위하여, 가까운 미래에 Nb-기 초합금의 출현은 확실시 되고 있다.

○ 에 의하면, Noburnium (불연원소라고 번역한다) 또는 Noburnium cyberalloy라고 하여, 전자-수준 제1원리 계산법과 효율적 실험의 최적 조합을 성취하는 Nb-기 항공터빈 초합금의 새로운 등급에 관한 설계 및 개발에 박차를 가하고 있다고 한다.

○ Ghosh 등은 시의에 맞게 과거와 같은 시행착오식의 합금 배합이 아닌, ab initio(from the beginning, 自初 또는 當初) 계산과 컴퓨터 열역학 및 반응속도론을 리뷰하고, 그에 의거하여 최적의 Nb-기 초합금을 설계하고 있다.

○ 국내에서도 항공․우주산업의 발전과 함께 초합금의 특성 향상이 긴급하게 요구되고 있으므로 관련 연구 종사자에게 좋은 참고자료가 될 것으로 사료되어 추천하는 바이다.

저자: Ghosh, G; Olson, GB; AF Ghosh, G.; Olson, G. B.
자료유형: 학술정보