형상기억합금의 특징과 응용

소개

형상기억합금의 특징과 응용에 관해 정리한 레포트입니다.

목차

1. 형상기억합금이란?
2. 형상기억합금의 성질
3. 형상기억합금의 본질적인 특징
4. 형상기억합금의 두 가지 기억 방식
5. 형상기억합금의 발견
6. 형상기억합금의 응용
7. 형상기억합금의 전망과 과제

본문내용

1. 형상기억합금이란?

‘기억’한다 라는 개념은 그 동안 생명체의 전유물로 생각되어왔다. 그러나 감각적인 것을 기억하고 후에 재생 또는 재인식하는 ‘기억’이라는 현상을 무생물체인 금속에서도 볼 수 있다. 이러한 금속들은 모양이 변했다가 어떤 조건을 만족하게 되면 금속재료 자체가 갖는 원래의 형상을 기억해내는 현상을 나타내게 된다. 이러한 현상을 형상기억효과 (shape memory effect) 라고 한다.
형상기억합금이란 영어로 Shape Memory Alloy (SMA) 이라 하며 말 그대로 ‘모양을 기억하는 합금’이라는 말이다. 합금으로 일정한 모양을 만들고 나서 힘을 가해 전혀 다른 모양으로 변형시킨 후에 온도를 높여주면 처음의 모양을 기억해서 그 모양으로 돌아가는 합금을 말한다.
2. 형상기억합금의 성질

모든 금속은 탄성한계를 가지고 있다. 탄성한계보다 작은 응력 (단위 면적 당 가하는 힘을 ‘응력’ (N/m2)이라고 한다) 을 받아 일어난 변형의 경우, 그 응력을 없애면 원래의 모양으로 돌아간다. 이것을 탄성변형이라 한다. 그러나 탄성한계보다 큰 응력을 가하면, 가했던 응력을 없애도 처음의 모양으로 돌아가지 않는 영구적인 변형이 일어난다. 영구변형이 일어나기 시작하는 시점의 변형 정도, 즉 탄성한계보다 큰 응력을 주었을 때의 변형은 원래 모양의 1%를 넘지 않으며 그 후에 일어나는 것이 영구적인 변형인 소성변형 이다.

이처럼 보통 금속 재료는 적당한 힘을 가해 변형시키면 그 형상으로 유지되므로 굽히거나 늘려서 자유로운 형상으로 모양을 만들고 가공할 수 있다. 이러한 소성가공이 가능하기 때문에 니크롬선을 감아서 전기히터도 만들고 두꺼운 스래브를 압연하여 박판을 만든 후 자동차 차체로 가공하고, 철선을 구부려 클립도 만들 수 있다. 이 소성변형이라는 성질은 금속재료의 큰 특징의 하나이며 금속재료가 공업적으로 널리 사용되는 이유이다.

참고자료

· 없음