고에너지 이온조사에 의한 알루미늄 합금의 경도제어

전문가 제언

○ 금속합금에 이온빔과 전자선을 조사하면 저온에서 첨가원소의 석출이 일어난다. 이것을 이온빔과 전자선 조사로 생성한 격자결함과 첨가원소의 상호작용에 의한 조사촉진 편석현상이라고 한다. 지금까지는 조사촉진 편석은 원자력재료에서 조사로 재료취화(material embrittlement)의 연구의 대상으로 주목되었으나 최근에는 이 현상을 적극 이용해서 재료의 경도를 조절하는 시도를 하고 있다.

○ J.F. Ziegler가 개발한 SRIM 코드는 “The Stopping and Range of Ions in Matter”에 대한 소프트웨어 패키지이다. SRIM-2010은 1985년에 소개된 후에 몇 번의 업그레이드를 거쳐 개발된 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램이다. 이온 및 시료원자와의 충돌과정, 거동 및 에너지 손실과정 등 실험에서 구하기 힘든 정보를 3차원으로 제공해주고 있다. 고체시료 내부에서의 데이터를 활용하기 위해서는 이론적인 연구배경도 필요하다.
○ 시료표면에서 수 ㎛ 혹은 그 이하인 표면 근방의 박막의 기계적 특성을 측정하기 위한 가장 유력한 방법은 나노인덴테이션 방법이다. 압입 흔적이 아주 작아 그 크기를 쉽게 측정할 수 없는 경우에도 기계적 특성을 측정할 수 있다. 마이크로 비커스 경도측정 방법은 표면에서 수 10㎛의 영역까지 측정범위가 미치고 있어서 표면근방의 영향을 정량적으로 측정하지 못하고 있다. 신뢰성이 있는 결과를 얻기 위하여 측정기기의 특성 및 시험방법을 이해하는 것이 중요하다.

○ 국내의 나노인덴테이션 기술개발현황은 Frontics에서 연속압입시험기인 AIS 2000(Advanced Indentation System 2000)를 서울대학교와 공동으로 개발하여 상품화시켰으며 서울대학교에서는 국가지정 연구실 연합 WORKSHOP에서 여러 편의 기술개발자료를 발표하였다. 또한 한국원자력연구소에서는 천이온도 영역에서의 압력용기강의 파괴인성에 대한 예측기술을 개발하였으며 그 외에 성균관대학교, 서강대학교, 한국표준과학연구원 등에서도 나노인덴테이션 압입시험을 통한 재료의 물성평가에 관한 연구를 수행하고 있다.

저자

Tomoaki MITSUDA, Akihiro IWASE

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

62(4)

잡지명

輕金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

170~176

분석자

강*태

분석물

• 고에너지 이온조사에 의한 알루미늄 합금의 경도제어.pdf [343,958 byte]

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