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학위논문 상세정보

탄성정하중이 Cu-Zr-Ti-Ni 벌크 비정질 합금의 열적 및 기계적 특성에 미치는 영향 원문보기
Influence of elastostatic loading on thermal and mechanical properties of Cu-Ti-Zr-Ni bulk metallic glasses

  • 저자

    신호정

  • 학위수여기관

    세종대학교 일반대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    나노신소재공학과

  • 지도교수

    김기범

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    xv, 107 p.

  • 키워드

    "비정질" "탄성정하중" "Cu-based" "기계적 특성";

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13541178&outLink=K  

  • 초록

    최근 재료 분야에서 비정질 합금을 구조재료의 용도로써 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 비정질 재료는 액체의 구조와 같은 무질서한 원자간 배열을 이루고 있기 때문에 결정질 재료에 비하여 고강도, 내마모성, 연자성, 내부식성, 우수한 자기적 특성 등의 뛰어난 기계적, 화학적, 물리적 특성을 가지고 있어서 구조용, 기능성 재료로서의 연구가 더욱 활발해지고 있다. 특히 Cu계 비정질 합금은 기존 다른 비정질 합금들에 비해 가격 경쟁력이 우수하고, 비정질 형성 재현성이 뛰어나다는 측면에서 많은 관심을 받고 있다. 그러나 금속 비정질 합금은 높은 강도와 경도, 부식 저항성 같은 우수한 특성을 가지고 있어도 상온 변형 시 비정질 금속은 전위, 결정립계 등 변형기구의 결여로 항복강도 이상에서 극단적인 취성파괴 거동으로 급작스런 파괴가 발생하는 큰 단점을 가지고 있다. 이는 여러 구조재료응용에 있어서 큰 문제점으로 작용하고 있다. 이러한 단점을 보안하기 위해서 비정질 기지 내에 다양한 형태와 크기의 결정 및 비정질 제2상을 분산시키거나 양의 혼합열을 갖는 원소를 소량 첨가하여 기지 내에 조성적, 구조적 불균일성을 부여하여 기계적 성질은 향상시키는 연구들이 진행 되고 있다. 또한 최근에는 기계적 후처리를 통하여 비정질 합금의 기계적 특성을 향상시켰다는 연구 결과가 보고되었다. 상온에서 비정질 합금에 항복강도 보다 낮은 응력을 가할 경구 균일 변형이 일어나는데, 이것은 합금에 기계적 에너지를 가하게 되면 구조는 무질서해지며 그 결과로 자유부피가 증가하여 다중 전단 띠를 형성하여 기계적 특성을 변화시켰다는 연구 결과이다. 이를 근거하여 이번 연구에서는 CuZrTiNi 조성의 비정질 합금을 항복강도 이하에서 시간에 따른 압축정하중을 가함으로써 합금 내에 구조변화 일으켜 기계적 특성의 변화를 유도하였고 체계적인 분석을 통하여 비정질 합금에 열적 성질과 기계적 특성변화를 확인하고자 하였다. 실험 방법으로 Arc-suction casting 장비를 이용하여 직경 3㎜ 높이 50㎜의 봉상 시편을 제작하였고, 제작된 시편을 만능시험기를 사용하여 합금의 항복강도 이하에서 장시간 정하중을 가한 후 합금의 기계적인 특성을 상온압축시험을 통하여 측정하였다, 상분석 및 미세조직을 관찰하기 위해 X-선 회절분석(XRD, X-ray diffractometry)과 주사전자현미경(SEM, Scanning Electronic Microscopy) 그리고 투과전자현미경(TEM, tramsmission electron microscopy)을 이용하여 벌크 비정질을 분석 하였고, 시차열분석기(DSC, Differential Scanning Calorimetry)와 열기계분석기(TMA, Thermomechanical Analysis) 사용하여 시편의 유리천이온도 (Tg), 결정화 온도(Tx) 용융점(Tl), 및 과냉각액상영역 (ΔTx)을 결정하였다, 그리고 나노압입시험기(Nano Indentation)을 이용하여 정하중에 따른 기계적 물성 변화를 확인 하였다.


 활용도 분석

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