A Shape Memory Alloy, NiTi

문서 내 토픽

1. NiTi 형상기억합금

NiTi는 Ni과 Ti로 이루어진 형상 기억 합금이다. 형상 기억 효과란 소성변형된 형상기억합금에서 austenite 변태온도 이상으로 열을 가해주면 변형 전의 형상으로 형태가 회복되는 현상이다. NiTi는 500-550 ℃의 온도에서 annealing됨으로써 기억할 모양이 설정된다. 고온에서의 결정상은 austenite라고 부르고, 저온에서의 결정상은 martensite라고 부른다. martensite 상태에서 구부러진다면 열을 가해 회복시킬 수 있다. 열을 가하면 austenite 상태가 된다. martensite 결정구조는 원자결합이 파손되지 않고 제한된 변형이 가능한 쌍정을 형성할 수 있으며, 쌍정변형은 약 6-8 %의 변형을 저장할 수 있다. 이와 같은 이유로 인해 martensite에서의 모양 변형이 더 쉽고 볼 수 있다.

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1. NiTi 형상기억합금

NiTi 형상기억합금은 매우 흥미로운 소재입니다. 이 합금은 온도 변화에 따라 원래의 형태로 되돌아가는 독특한 성질을 가지고 있습니다. 이러한 특성은 의료, 항공, 자동차 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. NiTi 형상기억합금은 니켈과 티타늄의 합금으로, 약 50-60%의 니켈과 40-50%의 티타늄으로 구성됩니다. 이 합금은 상온에서 유연하고 변형이 가능하지만, 가열하면 원래의 형태로 되돌아갑니다. 이러한 특성은 의료 분야에서 스텐트, 정형외과 임플란트, 치과 교정기 등에 활용되고 있습니다. 또한 NiTi 형상기억합금은 내식성과 내구성이 뛰어나 항공 및 자동차 산업에서도 널리 사용됩니다. 예를 들어 항공기 날개의 형상 변화를 통해 공력 성능을 향상시키거나, 자동차 엔진의 밸브 개폐 시스템에 활용되고 있습니다. 이처럼 NiTi 형상기억합금은 다양한 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 보여주고 있습니다. 향후 이 소재에 대한 지속적인 연구와 개발을 통해 더 많은 활용 방안이 모색될 것으로 기대됩니다.

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