[공학]신소재 보고서 - 신소재 심화 조사

신소재란 금속, 무기물(無機物), 유기원료(有機原料), 및 이들을 조합한 원료를 기초로 하여 고도의 제조 및 가공기술 또는 상품화기술을 사용하여 종래에 없던 새로운 특성과 용도를 만들어 내는 소재를 일컫는다.
→ 즉, 특별한 특성과 용도를 갖춘 새로운 소재를 신소재라 한다.
형상기억합금
금속계 수소저장합금
비정질금속재료
초탄성 및 초소성재료
초내열합금
리퀴드메탈
고강도합금
희토류합금
파인세라믹스
IC 기판재료
자성재료
무기계 유전재료
생체재료
광학적 기능재료
기계구조재료
형광재료
신소재
의료용 고분자
전기용 고분자
유기계 신소재환경친화성 고분자
정보산업용 고분자
광자기용 고분자
엔지니어링 고분자
초전도재료
반도체재료
열전재료
환경재료
나노재료
코팅재료
고분자기지 복합재료(PMC)
복합재료 금속기지 복합재료(MMC)
세라믹스기지 복합재료(CMC)
금속계 신소재

① 형상기억합금 : 처음에 주어진 특정 모양의 것을 인장하거나 소성변형된 것이 가열에 의하여 원래의 모양으로 돌아가는 현상을 이용하여 만든 합금이다. 1960년대 후반 Ti-Ni 합금인 니티놀을 처음 발견하여 연구되었으며 주로 여성용 브래지어나 치열 교정용, 유압배관계통의 파이프 이음쇠, 원자력잠수함이나 선박의 배관, 해저송유관의 파열보수공사, 냉난방겸용 에어컨, 전자렌지, 인공위성부품, 인공위성 안테나, 발전기, 화재경보기, 수술용 클립, 의족, 의치, 인공심장밸브 및 감응장치 등에 쓰이고 있다.

② 수소저장합금 : 수소와 반응해서 금속 수소화물의 형태로 수소를 포착하여 가열하면 이것을 방출하는 특성을 가지는 성질의 합금을 수소저장합금이라고 한다. 응용분야로는 수소의 저장 및 운송에 필요한 수소봄베의 대용, 자동차용 연료원, 열-화학에너지 변환용, 축열시스템, 히트펌프, 열-기계에너지 변환용, 공압액츄에이터(간호용 리프트, 로봇의 액츄에이터), 케미컬 엔진, 수소의 정제 분리용, 고순도 수소가스의 정제, 수소 동위체의 분리, 에너지저장, 연료전지, 촉매작용, 수소화물센서와 같은 것이 있다.

③ 비정질금속재료 : 1960년대 초부터 개발되었으며 비정질합금은 고강도와 인성을 겸비한 기계적 특성이 우수하고 또한 높은 내식성 및 전기저항성과 고투자율성, 초전도성이 있으며 부레이징 접합성도 좋다. 실용적인 면에서는 고분자재료 콘크리트 등의 보강재나 타이어코드로서 응용되고 있고 크롬과 인을 함유한 스테인리스계 비정질 재료는 기존 재료보다 내식성이 우수하여 면도날 제조 등에 이용된다. 또한 테프론 코팅에 견디는 열안정성이 높은 비정질 재료는 정확한 치수의 넓은 비정질 리본을 제조할 수 있으며 이것은 자기투자율, 즉 연자성이 우수하므로 도난방지용 재료나 자기헤드 등에 이용된다.

④ 초탄성 및 초소성재료 : 초탄성이란 형상기억효과와 같이 특정한 모양의 것을 인장하여 탄성한도를 넘어서 소성 변형시킨 경우에도 하중을 제거하면 원상태로 돌아가는 현상을 말한다. 특히 금속 재료가 유리질처럼 늘어나는 특수한 현상을 초소성이라 하며 Ti와 Al계 초소성 합금이 있다.

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