형상기억합금의 정의
– Shape Memory Alloy, 形狀記憶合金
– 어떤 형상의 합금을 임계온도(Ms) 이하에서 변형하면 변형된 상태로 유지하고 있다가, 어떤 임계온도(Af) 이상의 온도로 가열하면 원래의 형상으로 되돌아가는 합금
– 1960년대 미국 해군연구소의 W. Buller가 형상기억 반응을 나타내는 합금(니켈+티타늄:니티놀)을 발견, 연구 진행
– 현재까지 형상기억효과가 확인된 합금은 200여가지 이지만, 가장 대표적인 것이 TiNi계 형상기억합금임
형상기억합금의 특징
– 형상기억효과 (shape memory effect)
– 초탄성효과 (superelastic effect)
– 우수한 내부식능 (excellent corrosion resistance ability)
– 우수한 생체적합성 (excellent biocompatibility)
– 우수한 진동감쇄능 (excellent damping ability)
보유기술 내용
– 형상기억합금 설계 기술_Planning Technology
– 형상기억합금 용해 기술_Melting Technology
– 형상기억합금 압연 기술_Rolling Technology
– 형상기억합금 신선 기술_Wire Drawing Technology
– 형상기억합금 형상가공 기술_Shape Manufacturing Technology
– 형상기억합금 형상기억 열처리 기술_Heat Treatment Technology for Shape Memory
– 형상기억합금 후처리 기술_Post Treatment Technology
형상기억합금의 기계적 물리적 특성
| 항 목 | 특 성 치 |
|---|---|
| 밀 도 | 6.45 (g/cm³) |
| 탄성계수 | 마르텐사이트 상 - 700 MPa(kg/mm²) 오스테나이트 상 - 2,200 MPa(kg/mm²) |
| 비 열 | 0.46 kJ/(kgㆍK) |
| 잠 열 | -1548 ± 84 J/mol |
| 전기저항 | 80*10-8 Ωㆍm |
| 자 화 율 | 0.8∼1.4*10-10 H/m |
| 열전도도(실온) | 10 W/(mㆍK) |
| 인장강도 | 1300 MPa |
| 연 신 율 | 45 % |
| 열팽창계수 | 10.4(10-6K-1) |
| 형상회복률(최대) | 8 % |
| 회복응력(최대) | 250 MPa |
| 반복사용횟수 | 변형율 0.8% 미만 : 100만회 이상 변형율 2.0% 미만 : 10만회 이하 |
| 변태온도 | -100 ∼ 120 ℃ |
| 부식특성 | Stainless Steel 316L 보다 약 3배 부식 저항성이 우수. 현재 생체재료로 사용됨. |