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금속복합재료
In-situ TiC 금속복합소재
그래핀 강화 금속복합소재
하이엔트로피 합금 소재
그래핀 구리 나노복합소재
고분자복합재료
신축성 전도체 제조
탄소섬유/탄소나노소재/에폭시 나노복합재료
Basalt섬유 강화 복합소재
나노복합재료
그래핀 산화물 액정 섬유 제조
인공뼈용 생분해성 유무기 복합재료 제조
다공성 탄소섬유 제조
차세대 내열 고강도 하이엔트로피 초내열합금 설계 및 개발

연구 개요

차세대 우주 항공 및 에너지 분야 등 극한 환경에서 사용되는 주요 금속의 물성은 전체 시스템 성능에 중요한 영향을 미치며, 미량 합금 원소의 변화를 통한 기존 합금 설계로 개선될 수 있는 금속의 물성은 한계에 도달한 상황이다. 이러한 물성 한계를 뛰어넘기 위해 새로운 패러다임의 신소재 합금 개발이 필요한데, 최근 5원계 이상의 합금의 원소를 각각 5~35 at.%로 혼합하여 그들간의 높은 엔트로피를 이용하는 하이엔트로피 합금이 유망한 합금으로 주목 받고 있다. 하이엔트로피 합금은 서로 다른 원소들의 혼합으로 인한 높은 엔트로피, 원자 크기 차이로 인한 결정격자 뒤틀림, 낮은 확산 속도 등의 효과로 인하여 기계적 특성이 매우 우수한 것이 특징이다. 하이엔트로피 합금의 제조법에 있어서 가장 널리 쓰이고 있는 방법은 주조법이나 이 경우 미세조직이 불균일하고 결정립의 크기가 조대하다는 단점이 있다. 복합재료 연구실에서는 주조법에서 벗어나 분말야금법을 적용하여 고 에너지 볼 밀링을 통한 하이엔트로피 나노 분말 제조 및 소결을 통한 벌크 합금을 제조하여 향상된 기계적 특성을 가지는 하이엔트로피 합금을 제조하였다. 추가적인 물성 향상을 위하여 하이엔트로피 합금 기지에 산화물 및 탄화물의 강화재 첨가에 대한 연구 또한 진행되고 있다. 하이엔트로피 합금의 조성에 있어서는 W, Nb, Mo 등과 같은 내열 원소들을 이용한 합금 시스템, 그리고 Fe, Co, Cr 등과 같은 전이 금속들을 이용한 합금 시스템에 대하여 그 제조와 특성평가가 진행되고 있다. 이러한 하이엔트로피 합금은 차세대 항공 우주용 가스터빈, 원자력 분야의 내열 합금, 그리고 공 구강용, 금형 및 베어링 재료로의 응용이 기대된다.


Fig.1 하이엔트로피 합금 분말 및 소결체 미세구조


Fig.2 하이엔트로피 합금의 응용분야



Last CGI Updated: January 26, 2011
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