기억형상합금

소개글

기억형상합금에 대해서 PPT로 만들었습니다..ㅋ

목차

형상기억합금이란?
형상기억 합금의 발견
형상기억합금의 특징
형상기억합금의 원리
형상기억합금의 종류
형상기억합금의 용도
참고문헌

본문내용

1. 형상기억합금이란?
형상기억합금은 어떤 형상의 재료를 임계온도보다 고온(형상기억처리 온도)에서 성형시킨 후 급냉하여 형상을 기억시킨 다음 실온 부근에서 변형시키면 본래의 형상으로 되돌아가지는 않지만, 어떤 변태온도 이상으로 가열하면 변형이 없어져서 기억하고 있던 원래의 모양으로 되돌아가는 재료이다. 이와 같은 변형과 형상회복은 몇 번이고 반복될 수 있고, 처리 여하에 따라서 가열과 냉각만으로도 형상이 변하는 가역적 특성도 있으며, 어떤 변태온도에서 형상이 회복될 때 큰 회복력을 발생하여 기계적인 동작에도 응용할 수 있다.
또한 초전성이란 형상기억효과(SME)와 같이 겉보기에는 소성범위라 생각되는 상태에서도 어떤 변형량 이내에서는 하중을 제거하면 원래의 형상으로 되돌아 가는 현상을 말한다.
2. 형상기억 합금의 발견
1960년대에 미국 해군연구소의 W.뷸러가 형상기억 반응을 나타내는 합금(니켈＋티타늄:니티놀)을 발견, 연구가 진행되었다. 형상기억효과의 메커니즘은, 금속고상 상태에서의 상변태의 일종인 마르텐사이트 결정변태와 동일한 현상이다. 열탄성 마르텐사이트 변태를 나타내는 합금은 예외 없이 형상기억 특성을 나타낸다는 것이 밝혀졌다. 실용화된 합금으로서는 니켈-티타늄 합금, 구리-아연-알루미늄 합금이 있다.
어느 날 젊은 연구자가 니켈과 티탄의 배합 비율을 여러 가지로 바꾸어서 시료의 굴곡 실험을 하였다. 이 연구자가 구부러진 합금을 검사하고 있을 때 배합 비율이 1:1인 합금 조각만은 이상하게도 원래의 모양으로 되돌아간다는 것을 발견하였다. 몇 번이나 되풀이해서 구부려 보았으나 역시 원래의 모양으로 되돌아갔다. 이 젊은 연구자는 귀신에 홀린 것 같은 기분이었다. 이러한 현상이 일어나는 원인을 여러 가지로 생각해본 결과 입에 물고 있던 파이프의 열이 합금 조각의 모양을 원래대로 되돌리는 원인이 되고 있다는 것을 밝혀냈다. 이 합금을 니켈의 Ni와 티탄의 Ti 그리고 발견한 해군 병기 연구소의 머리글자 N을 붙여서 티탄놀이라 하여 이름 붙여 여러 가지 용도에 사용되고 있다.
3. 형상기억합금의 특징
회복력이 크다. 실용화되고 있는 Ti-Ni계 합금에서는 응력이 50kgf/mm2 이상의 형상회복을 나타내며 로봇이나 액튜에이터와 같이 반복동작을 맣이 하는 경우에도 10kgf/mm2 정도의 회복력을 이용할 수 있다.
동작을 반복적으로 할 수 있다. 플라스틱은 변형력을 가하면 쉽게 늘어나 2회째 이후부터는 같은 동작을 하지 않는데 비하여 형상기억합금은 형상회복이 된 후 다시 굽혀도 열을 가하면 몇 번이라도 원래 기억한 형상으로 되돌아 온다.

참고 자료

. http://allim.go.kr/download1/bodo/kipo030929-01.hwp
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