금속계와 세라믹스계 신소재재료

소개

신소재에 관한 리포트

목차

1>금속계
1-1. 고강도 재료
1-2. 고경도 재료
1-3. 형상기억 합금
1-5. 수소 저장 합금
2> 세라믹스계

본문내용

1>금속계
1-1. 고강도 재료

1-1-1 주요 특성
강도는 일반적으로 상온에 대한 인장강도를 나타내며, 일반 탄소강의 인장강도(192~392MPa)보다 높은 재료를 고강도 재료라고 부른다. 일반적으로 재료의 강도가 증가하면 경량화가 가능하게 된다. 최근 건축물의 고층화 및 대형화, 선박의 대형화와 고속화, 교량의 대형화 , 그리고 압력 탱크 등의 제작은 고강도 재료의 개발 없이는 실현이 불가능하였다. 그리고 우주ˑ항공 개발 및 원자력 등의 첨단 기술분야에서는 더욱 더 고강도 재료가 요구되고 있다. EH한 강도가 높은 뿐만이 아니라 가볍고 강한 재료, 즉 높은 비강도 재료가 항공기나 로켓 등의 고속 비행체, 또는 우라늄 농축용 원심분리기와 같은 초고속 회전체에는 없어서는 안 될 재료이다.

1-1-2 관련 재료
1)마레이징강
18~25% 니켈을 함유하며 인장강도 175~210kg/mm2이고 인성이 뛰어나며 가공성이 풍부하다. 로켓 등의 발달로 강인한 재료의 필요에 따라 미국에서 개발되었다. 마레이징(maraging)은 마텐자이트의 시효처리(martensite aging)를 뜻한다.
오늘날 초강력강으로서는 저합금강계(니켈-크롬-몰리브덴강 등) ·중합금강계(5% 크롬을 함유한 합금공구강 등) ·고합금강계(석출경화형 스테인리스강, 마레이징강 등)가 있으나, 이 중에서 강도 ·인성이 모두 우수한 것은 마레이징강이다.
마레이징강에는 18 니켈-8 코발트-5 몰리브덴강(18% 니켈강), 20 니켈-1.5 티탄-0.45 니오브강(20% 니켈강), 25 니켈-1.5 티탄-0.45 니오브강(25% 니켈강)의 세 종류가 있는데, 이 중에서 18% 니켈강이 가장 널리 사용되고 있으며, 값은 비싸지만 노치 인성 ·고온강도 ·탄성률 등에 큰 특징이 있다.
마레이징강은 상온에서 뿐만 아니라 500℃ 정도의 고온에서도 강도가 우수하기 때문에 로켓 케이스, 제트기관 부품, 항공기 기체부품, 초고압 화학공업용 부품, 열간가공용 다이(die), 형재 등에 사용된다.
2)알루미늄 합금
알루미늄의 성질을 개량하여 우수한 특성을 발휘한다. 고력 알루미늄합금은 알루미늄에 구리를 첨가한 것으로 강도가 크며, 두랄루민이 그 대표적인 예이다. 이것에 마그네슘을 첨가하면 초두랄루민, 다시 아연을 첨가한 초초두랄루민은 항공기의 재료로 사용된다. 고력 알루미늄합금은 내식성에서 문제점이 있다. 구조용 알루미늄합금은 마그네슘·아연을 가한 것인데 내식성이 우수하며 철도차량·교량 등에 사용된다. 주물용은 규소를 가한 합금을 사용하며, 이 밖에 내열·광휘 등 목적에 따라서 다른 금속을 배합하여 사용한다.

참고자료

· 없음