펄스통전소결에 의한 형상기억합금의 개발

전문가 제언

○ 형상기억합금(shape memory alloy)을 제조할 때, 종래에는 용융 가공법을 주로 사용해 왔다. 그러나 이 방법은 제조과정에서 불순물의 오염을 방지하거나, 복잡한 형상을 만들기 어려운 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 분말야금법이 검토되었다.

○ 일반적인 분말야금법에 의하면 소결시간이 20시간 이상으로 길다. 또 소성 중에 재료의 산화를 방지하기 위하여 수소나 질소를 이용한 분위기 제어가 필요하다. 최근에 펄스통전소결법이라는 새로운 소성방법이 연구되고 있다. 이 기술은 소결시간을 대폭 단축시킬 수 있고, 소결조건을 정밀 제어할 수 있는 특징을 가지고 있다.

○ 이 논문에서는 Ti-Ni-Cu계 금속합금을 펄스통전소결법을 이용하여 만들었다. 이렇게 만든 형상기억합금은 종래의 용융가공법으로 만든 형상기억합금과 유사한 특성을 보이고 있다. 이때 Ni의 일부를 Cu로 치환하면 원자재의 원가절감효과를 얻을 수 있다. 이 논문의 연구진은 Cu의 투입량에 따른 각종 물성과 형상기억효과 및 기계적 특성 등을 고찰하여 적절한 Cu의 함량을 제시하였다.

○ 형상기억합금은 안경테, 브래지어, 커피 포터 등 우리 생활 주변에서 이미 활용되고 있다. 또 화재경보기, 스프링 쿨러, 모바일 기기용 안테나 등의 산업용으로 이용된다. 치열교정용 와이어로도 이용된다. 우리나라의 경우는 안경테, 브래지어용 와이어, 치과용 와이어 등이 산업화 되어 생산 중에 있다. 그러나 시장이 협소하여 중소기업이나 벤처회사 등에서 제조되고 있다.

○ 형상기억합금은 앞으로 군수, 항공?우주, 로봇, 자동차, 조선 의료 등 다양한 산업분야에 응용될 것으로 예상된다. 재료적 측면에서 보면 금속재료 뿐 만 아니라 고분자재료도 연구되고 있다. 최근에는 박막형태로 만들어서 센서나 MEMS에 적용하는 것을 연구하고 있다. 우리나라는 앞으로 산업고도화에 기여할 수 있는 이 연구 분야에 더욱 역량을 쏟아야 할 필요가 있다.

저자

Hideki Kyogoku

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

58(1)

잡지명

粉體およぴ粉末冶金

과학기술
표준분류

재료

페이지

50~56

분석자

허*도

분석물

• 펄스통전소결에 의한 형상기억합금의 개발.pdf [244,350 byte]

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