형상기억 합금

소개글

형상기억 합금에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

--> 24M 형제정--> (응력작용 후= 변형) --> 마르텐사이트의 단결정 --> (하중제거후) --> 마르텐사이트의 단결정 --> (가열 후) --> 모상의 단결정 이 됩니다. (2) 비열탄성마르텐사이트 합금 비열탄성마르텐사이트 합금은 열탄성마르텐사이트합금(마르텐사이트상태에서 외력)과 달리 모상상태에서 외력을 가하여 형상을 변화 시킵니다. 비열탄성마르텐합금의 모상은 대부분 면심입방구조입니다. Ms(마르텐사이트 시작온도)온도이상에서 모상에 응력을 가하여도 마르텐사이트가 생성되는데 이를 응력유기마르텐사이트(응력에 기인한 마르텐사이트라는 말)라 합니다. 이 때 변형이 발생하며 외력을 제거한 후 변형된 시편을 가열(As에서 Af까지)하면, 마르텐사이트가 모상으로 역변환하면서 형상이 원래의 모양으로 되돌아갑니다. 그러나 이 때는 응력이 너무 크기 때문에 전단변형외에 슬립변형이 생기면서 변형(슬립변형만)은 영구적으로 남게 됩니다. 그래서 합금을 설계할 때 이 슬립변형이 생기지 않게 하기 위해 상온에서 변형하여 Af이상의 온도로 가열하여 역변태시키는 과정을 수회 되풀이 합니다.(이를 training처리 라고 함) 이렇게 하면 잦은 변형으로 전위가 많이 도입되고 이들이 변태가 시작하는 응력을 낮추어 주기 때문에 슬립변형이 생기기 전에 마르텐사이트가 생성되게 됩니다. 따라서, 영구변형이 남지 않고 원래의 상태로 완전히 돌아가게 됩니다. 지금까지는 변형된 상태에서 모상의 원래 모양으로 돌아가는 현상을 설명하였습니다. 이것을 \'일방향 형상기억효과\'라 합니다. 열탄성 마르텐사이트 합금의 경우에는 열처리와 가공방법에 따라 마르텐사이트의 형상까지도 일부 기억하기도 하고 , 모상상태와 정반대의 형상으로 돌아가게 할수도 있고, 변형시의 형상으로 되돌아가게 할 수도 있습니다. 이들을 각각 이방향 형상기억효과(회복력 약함), 전방위형상기억효과(회복력 강함, 가장 성능이 우수한 Nitinol의 경우), 역방향형상기억효과(반복불가) 라 합니다. 다시 설명하면, 열탄성 마르텐사이트 합금은 마르텐사이트상태에서 외력을 가해 변형을 시킨상태로 불완전하지만 되돌아가는 것이 이방향 형상기억효과입니다. 즉, 가열과 냉각을 반복할 때마다 마르텐사이트의 형상과 모상의 형상이 되풀이됩니다. 그리고 전방위 형상기억효과는 이방향형상기억효과가 매우 강하게 나타나 냉각과 가열을 반복할 때마다 원래의 모상의 형상과 마르텐사이트의 형상을 되풀이 하는 것입니다. 마지막으로 역형상기억효과는 변형시의 형상으로 접근하는 것입니다. 이것은 고온으로 가열시 한번만 일어나고 반복해서 일어나지 않습니다. 이제 마지막으로 실제로 사용되는 예를 들어 보겠습니다. 우선, 공업적으로 많이 쓰이는 것이 파이프 이음쇠입니다. 즉, 변형시킨 상태로 파이프를 연결한 다음 기억시킨 형상으로 변화시켜서 단단하게 이어지게 하는 것이죠. 그 다음에는 가장 돈을 많이 번듯한데, 일본이 기술을 보유한 브래지어와이어입니다. 광고에도 많이 나오져,,,이거는 여성의 가슴의 형상을 기억시켜서...넘어가져...--; 또 연구되고 있는 것은 인공위성안테나 입니다. 그러니까 지구에서 출발할 때 구겨넣었다가 우주에서 온도변화시 기억시킨 안테나 형상으로 회복하는 기술입니다. 그런데 변형이 너무 심하기 때문에 현재까지는 만족할만한 수준은 못된다고 합니다. 제가 최근에 들은 것은 발전기에도 사용된다는 것입니다. 형상기억합금으로 만든 톱니바퀴를 뜨거운 물에 한 쪽만 넣으면 물에 담긴 부분은 팽창되고 식힌 부분은 줄어드는 원리로 바퀴가 돌아갑니다. 여기에서 발전기의 터빈처럼 돌아가는 동력이 생기죠. 이걸 이용해서 오지에서 동력으로 사용한답니다. 이 기술은 현재 이용되고 있구요.

키워드

형상기억합금,   형상기억합금의 성질,   형상기억합금의 응용