January 20,2020

극저온 견디는 초고강도 합금 개발

영하 196도 환경에서도 견딘다

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영하 196도의 극저온 환경에서도 견디는 초고강도 합금이 포스텍 연구팀에 의해 개발됐다.

12일 미래창조과학부에 따르면 포스텍 신소재공학과 김형섭 교수와 손석수 연구교수 등이 참여한 연구팀이 올해 6월 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 이런 내용을 포함한 연구논문을 발표했다.

전통적인 합금은 여러 원소를 첨가할수록 강도 등 기계적 성질이 취약해지는 경향이 있다. 그러나 최근에는 이를 극복할 수 있는 ‘고엔트로피 합금’(HEA)이라는 새로운 합금 제조 방법이 나와 극저온 등 매우 가혹한 환경을 견디는 소재를 개발하는 데 쓰이고 있다.

연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 열역학 계산을 바탕으로 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등이 섞인 새로운 고엔트로피 합금의 조성을 고안했다.

이어 제조 과정에서 특수한 조건의 열처리를 통해 합금의 기계적 특성을 향상했으며, 이렇게 만든 합금이 우수한 기계적 물성을 지님을 실험으로 보였다.

이번 연구는 미래창조과학부 미래소재디스커버리사업의 지원을 받았다.

처리 조건을 달리한 고엔트로피 합금의 미세조직 사진 ⓒ 미래창조과학부

처리 조건을 달리한 고엔트로피 합금의 미세조직 사진 ⓒ 미래창조과학부

 

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