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Ni-Mn-Ga 다기능 재료

전문가 제언: ○ 1989년 Kokorin 등은 화학량론 Ni2MnGa 합금에서 2.6%의 형상 기억 효과를 보고하였다. 1996년 Ullakko는 큰 자기장-유도 변형(MFIS: Magnetic-Field-Induced Strain)과 자기 조절 형상 기억(MSM: Magnetically controlled Shape Memory)을 나타내는 강자성 마텐자이트는 운동과 힘을 발생하는 작동 재료 출현에 대한 큰 전망을 열어주었다.

○ 형상 기억 합금 Ni-Ti 합금 등에서 온도 변화에 의존하는 형상 기억 효과는 20세기를 풍미하였으나, 자장에 의한 시간-의존 자기가소성 현상은 21세기의 새로운 액추에이터 및 센서의 지평을 열었다고 할 수 있다. 온도 변화, 전기적 또는 기계적 구동력 없이 자장에 의하여 작동 시킬 수 있는 전혀 새로운 기계적 요소가 출현한 것이다.

○ 마텐자이트 변화가 화학량론 Ni2MnGa에서 발견된 이래 계속 여러 가지 Ni-Mn-Ga 합금에서 관찰되는 서로 다른 마텐자이트 구조는 서로 다른 특성을 이용할 수 있는 길을 열어 놓았다.

○ 결정 구조-의존 자장-유도 변형은 1T이하의 적당한 자장에서 7층 마텐자이트(14M)에서 10%, 5층 마텐자이트(10M)에서 6%에 도달할 수도 있다.

○ 자기 형상 기억(MSM) 현상에 더하여, Ni-Mn-Ga 합금은 자기 열량 및 특수 이동 특성(magnetocaloric and special transport properties)을 나타낸다. 같은 합금에 모든 이러한 특성이 존재하는 것은 아니다.

○ 예를 들어 다기능성은 MSM 효과를 나타내고 있는 합금에서 이미 얻을 수 있었다. 그들이 작동기(actuator), 센서, 에너지 발생을 위하여 사용될 수 있다.

○ 응용 개발은 이제까지 작동기(예를 들면 비례 유체용 밸브, 리니어 모터 및 광학적 응용)에 집중되었다, 그러나 박막 MSM 재료는 완전히 새로운 가능성을 열 것이라고 원저자 Soederberg 등은 주장한다.

저자: O. Soderberg, I. Aaltio, Y. Ge, O. Heczko, S.-P. Hannula
자료유형: 학술정보