재료의 발달- 형상기억합금

소개

형상기억합금의 발달

term project

목차

1. 재료 선정 동기
2. 발달 과정
3. 구조 및 물성
4. 응용 분야
5. 느낀점

본문내용

대부분의 금속합금은 어느 정도 온도가 변해도 크게 영향을 받지 않는 내부 구조를 가지고 있다. 열을 가해 주면 단지 그 성분 원자가 더 빠르게 진동하게 되어서, 외부적인 힘을 가해 구부리거나 형태를 변화시킬 수는 있으나 분자 구조가 변하지는 않는다. 반면에 형상기억합금은 온도에 따라 변하는 두 개의 안정된 결정 구조(Figure 1 : martensite, austenite)를 가지고 있다. 온도 변화가 하나의 결정 구조를 다른 결정 구조로 바꿀 수 있는 것이다. 이런 변화가 일어나는 임계 온도는 합금 금속의 성분과 종류에 따라 달라진다. 니티놀(Nitinol : melting point=1240°C ~ 1310°C, density=6.5 g/cm ) 은 -400℉(-240℃) 에서 212℉(100℃) 까지 넓은 온도 영역에서 모양 기억 효과를 나타낼 수 있도록 만들 수 있다. 니티놀의 고온에서의 원자배열은 면심입방(주사위 모양의 입체로 8개의 모서리와 6개의 면의 중심에 원자가 배열되어 있는 것)으로 이루어져 있는데 이를 냉각하면 어느 온도에서 갑자기 원자배열이 같은 주사위 모양의 배열에서 8개의 모서리 원자는 그대로지만 면에 있던 원자는 주사위의 중심에 위치하게 되는 체심입방으로 바뀌게 된다. 온도에 따른 면심입방과 체심입방의 결정구조 변화로 인해 형상기억효과를 가지게 된다.

참고자료

· ①「21세기 21가지 재료」-이원종 (KAIST 신소재공학과) / 2003. 6. 26 형상을 기억하는 재료 :형상기억합금
· ② 21세기를 선도하는 꿈의 신소재 http://seis.scienceall.com/book_file/ke26/ke026-index.htm
· ③ 경상대학교 금속재료공학과 기능재료실험실 http://gshp.gsnu.ac.kr/~smalab/sma-2.htm