부 열팽창의 새로운 산화물 재료

전문가 제언

○ 물체의 온도가 올라가면 체적이 늘어나는 열팽창은 기본적인 물리현상으로 거의 모든 재료에서 일어난다. 최근 들어 기기와 소자가 대용량화, 초고속화, 초소형화 및 다기능화되어 가면서 소비전력이 증가하고 따라서 자연히 많은 발열을 하게 된다.

○ 작동 중에 열 이력을 경험하게 되는 소자들은, 자연히 열에 의한 팽창과 수축의 반복에 의해서 손상을 입게 되기도 하며 성능의 변화도 생기게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위해서는 열에 의해서 물리적인 크기(체적)의 변화가 발생하지 않는 제로 열팽창이나 이에 가까운 열팽창을 나타내는 소재가 필요하다.

○ 오래전부터 일부 합금(Fe-Ni, Fe-Pt 등)에서는 열팽창이 거의 제로가 되는 현상이 알려져 있어, 이미 정밀기계 등에 응용이 되고 있다. 그러나 전기전자공학 분야에서 쓰이고 있는 고성능 소재들이 대부분 각각 고유의 열팽창계수를 가지고 있어서 이를 보완해주기 위한 소재의 연구가 필요한 실정이다.

○ 지금까지의 기술로 소자 발열이 필연이라면, 발열에 의한 열팽창 영향을 억제하기 위해서는 일반적인 열팽창을 보이는 재료와 부의 열팽창을 나타내는 재료를 조합해서 온도변화에 따른 체적의 변화를 최소화 하는 것이 최선의 연구방향이라고 생각한다.

○ 본 연구에서 발표한 새로운 산화물재료는 비록 좁은 온도 영역에서 부의 열팽창이지만, 특이한 메커니즘에 의한 것으로 앞으로 새로운 재료의 개발 가능성을 시사하고 있다. 가급적 넓은 온도 영역에서 부의 열팽창 재료에 대한 연구개발은, 앞으로의 과학 기술의 발전에 획기적인 기여를 하게 될 것이다.

○ 부의 열팽창의 재료를 다른 실용적인 재료와 복합화하는 것으로 온도에 의한 체적변화를 제어할 수 있다면, 새로운 복합 재료의 개발 등의 개발은 물론 근소한 변화도 허용치 않는 초소형 기기의 개발에도 큰 공헌을 할 것으로 기대한다.

저자

Yuichi Shimakawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

29(12)

잡지명

機能材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

79~84

분석자

김*배

분석물

• 부 열팽창의 새로운 산화물 재료.pdf [350,005 byte]

이미지변환중입니다.