[금속재료공학]형상기억 합금

소개

형상기억 합금에 대한 원리및 발전 방향

목차

1. 형성기억합금의 원리를 형성기억합금의 응용을 설명하시오.
2. 비정질합금을 제조하기 위해서 가장 주의해야 할 사항을 설명 하시오.
3. 수소저장합금이 가져야할 성질에 대하여 설명하시오.
4. 세라믹재료의 장점을 설명하고, 대표적인 예를 드시오.
5. 유전재료가 가져야할 성질에 대하여 설명하시오.
6. 압연재료의 원리를 설명하여라.
7. 금속자정재료와 비교하여 세라믹 자성재료가 가지는 특성을 설명하시오.
8. 전자사진을 제작하는 공정에 대하여 설명하시오.
9. 복합재료를 분류하고 그 특성을 설명하시오.
10. 분말소결재료의 기본성질을 설명하고 응용의 예를 드시오.

본문내용

1. 형성기억합금의 원리를 형성기억합금의 응용을 설명하시오.
형상기억합금이 본질적인 특징은 두 가지가 있는데 그 중 첫 번째는 ‘회복력’이다 .
회복력은 온도변화에 따라 처음의 모양으로 되돌아 갈 때 합금에 미치는 응력을 뜻한다.
변형온도에서 순간적으로 원래 상태로 돌아갈 때의 힘을 이용한 여러 예 중 하나가 자동차
열엔진이다. 몇 년 전 한국과학기술연구원의 기술진에 의해 선 보인 바 있는 열엔진은 변형과 응력을 적절히 조화시켜 일을 하도록 설계한 동력기로서 흔히 온도차가 나는 두 물탱크에서 동작하도록 설계되었다. 그러나 아직까지는 그 어느 것도 상온에서의 효율이 4~8% 정도로 낮아 실용화에는 문제가 있다. 뱅크스엔진이라고 불리는 특이한 엔진의 기본구조는 축의 둘레에 몇 개 붙어있는 스프링은 실온(저온) 에서는 늘어나고, 따뜻한 물 속 (고온)에서는 줄어든다. 작은 크기로 만든 스프링을 실온에서 힘을 가해 늘였고, 그 스프링이 고온의 따뜻한 물에 들어가면 원래의 작은 크기로 줄어들게 되는 것이다. 줄어들 때의 힘은 대단히 커서, 그 힘으로 축을 회전시켜 동력을 얻을 수 있다. 태양열로 물을 데워 뜨거운 물을 만든다면 에너지원이 필요 없는 엔진이 탄생하게 되는 것이다.
형상기억합금의 두 번째 특징은 ‘반복동작’에 있다. 쉽게 변형되지만 2번 이상 같은 동작을 하지 않는 플라스틱과는 달리, 형상기억합금은 형상회복이 된 후에 또 다시 굽혀도 열을 가하면 몇 번이라도 이전과 같이 원래의 기억한 형상으로 회복된다. 니켈-티타늄(Ni-Ti) 합금에서는 100만번의 반복동작을 한 후에도 형상을 회복하는 능력이 거의 변화하지 않는 사용 방법이 가능하다. 여기서 한 가지 생각할 것은 ‘형상기억합금’과 ‘초탄성합금’과의 상관관계이다. 형상기억합금을 탄성한계 이상으로 변형시키면 다른 금속재료들처럼 탄성 변형에 이어서 항복이 발생한다. 항복영역에서 가해진 부하는 외견상의 소성 변형이 남는데 이 변형은 가열하면 완전히 회복되어 변형량이 제로인 상태로 돌아온다.

참고자료

· 없음