형상기억합금

소개

기계재료학

목차

1. 형상기억합금

2. 일반금속과의 차이

3. 형상기억합금의 메카니즘

4. 용도

5.향후 개발 전망

본문내용

1. 형상기억합금

변형을 시켜도 기온이 올라가면 원래의 형태로 돌아간다 .부드럽게 구부리거나 힘을 빼면 원래의형태로 돌아간다. 철의 탄성 구부림 범위는 보통 0.5%정도이다. 이것에 비해 Ni-Ti합금은 MAX 8%정도이어서 철의 10-20배의 변형된 구부러짐이 회복된다. 형상기억합금은 보통의 금속재료에서는 찾아볼 수 없는 형상기억 효과와 초탄성 효과라고 하는 특성을 지닌 금속이다. 철의 횡탄성 계수는 약 8,000kgf/mm2. 이것에 비해 Ni-Ti합금은오스테이트상에서 약 2,000kgf/mm2로 작고 또 초탄성영역에서는 STRAIN이 증가해도 변형에 필요한 힘은 거의 일정하다.
또한 형상기억합금은 바다와 같은 부식 환경에서도 티타늄이나 티타늄합금에 비교할 만큼의 내식성이 있고 또 높은 내마모성을 가지고 있다.

2. 일반금속과의 차이

- 형상기억합금

3. 형상기억합금의 메카니즘
-온도
Ni-Ti합금은 오스테나이트상과 마르텐나이트상 사이(10-15℃)에서 크게 재료특성이 변화한다. 형상기억합금은 이 온도 영역을 이용해서 형상기억 효과를 얻고 있다. 즉, 형상회복온도는 Ni량의 약간의 차이로 변화한다.
-원리
Ni-Ti합금은 형상회복온도보다 고온에서 오스테나이트상이라고 하는 결정구조를 취한다. 이것을 냉각하면 마르텐사이트상으로 형태가 변한다. 이 상은 외부의 힘으로 간단하게 변형시킬 수 있다. 변형되면 결정구조는 변형 마르텐사이트상으로 변하고 이것에 열을 가하면 구조가 오스테나이트상으로 되돌아가기 때문에 Ni-Ti합금의 형상도 원래의 형태로 돌아가게 된다.

참고자료

· 진성기업 - 자료실
· 과학기술부 - 패션을 넘어 과학으로 (논문)
· 연합뉴스