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나노결정재료의 용해거동과 과열현상

전문가 제언: ○ 재료의 용해과정에 관한 연구는 재료과학을 탐구하는 목적에서뿐만 아니라 재료의 응용 측면에서도 매우 중요하며 특히 나노분말, 나노박막, 나노와이어, 나노튜브 등 신재료의 개발에는 나노결정의 용해거동에 미치는 표면과 계면의 영향을 비롯하여 공공, 입계, 전위 등과 같은 결함의 영향에 대한 규명이 요구된다.

○ 재료의 용해현상에 대하여는 20세기 초부터 많은 연구가 수행되어 용해기구를 설명하는 여러 가지 이론과 모델이 제안되어 왔으나 확실한 정설은 아직 확립되어 있지 않으며 나노입자의 용해거동과 과열현상(superheating)에 대하여는 아직도 불명한 점이 많다.

○ 본 논문에서는 나노결정의 용해거동과 과열에 대한 현재까지의 주요 연구 성과를 종합하여 실험에 의한 현상적 관찰, 모델에 의한 이론제시, 열역학과 속도론적 입장에서의 해석 등 다각도로 고찰함으로서 귀중한 지식을 제공함과 아울러 향후의 연구방향과 과제를 제시하고 있어 이 분야의 연구발전에 많은 도움이 될 것이다.

○ 현재까지 열적변화에 수반하는 재료연구와 응용은 주로 냉각과정과 과랭상태(supercooling)에서 일어나는 응고현상이나 상변태에 치중되어 왔으며 나노재료의 용해거동에 관한 연구는 아직 초기단계에 있어 실험대상도 Pb, Sn, Cd, Bi 등과 같은 저융점금속에 한정되고 있으나 향후에는 보다 광범위한 실용재료를 대상으로 하는 연구가 필요하다.

– 또한 나노결정의 제조법, 계면구조와 특성의 측정기법, 과열을 실현하는 방법 등에서 신뢰성 있는 실험기법의 개발이 필요하며 용해거동에 미치는 전기장이나 자기장의 영향을 규명하는 것도 향후의 과제가 될 것이다. 특히 우리나라의 경우 이 분야의 연구는 거의 이루어지지 않고 있어 앞으로 국내의 재료과학자나 물리학자에 의한 연구 활성화가 이루어지길 기대한다.

저자: Mei, QS; Lu, K; AF Mei, Q. S.; Lu, K.
자료유형: 학술정보