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공학 다운로드 재료공정 실험 - BMG(Bulk Metallic Glass)에 관해서

[공학] 재료공정 실험 - BMG(Bulk Metallic Glass)에 관해서

BMG(Bulk Metallic Glass)

재료공정실험

금속결합

특징1) 금속원자들이 재료내의 모든 전자들을 공유2) 규칙적으로 배열 → 불규칙이 존재(결함)3) 파괴 전 변형 → 구조용 재료로서의 신뢰성4) 자유전자 → 전지전도도,열전도도 우수

비정질이란

Frozen liquid or non-crystalline solid

Glass with metallic elements

MG : Metallic Glass

결정질 vs 비정질

결정질냉각 시 unstable 액상→stable 고상으로 변화 장범위 규칙성을 가지며 배열 →공간 최소화

비정질 냉각 시 unstable 액상 →metastable 고상으로 변화 액상과 유사한 단범위 규칙성을 가지며 배열결정립이 없기 때문에 결함도 없음매우 큰 냉각속도 (1~10^6K/s)필요

비정질의 형성

Tc이하에서 atom들이 움직일수 없다고 하면,undercllling을 Tc 이하 까지 내리면 액상이 그대로 굳어서 amorphous가 된다.

T ` T

큰 과냉을 형성하기 어렵다.(T 과냉각 구관 클수록 좋음)

MG→BMG로의 발전

박판 형태의 MG에서 BMG로 개발이 가능 했던 이유→liquid structure가 다르다Amorphous alloy가 될 확률이 큰 액상의 구조를 가진다

MG에 비해 결정화를 위한 원자 이동이 더 어려운 구조를 가진다(냉각속도를 상대적 적게 하여 비정질 면적을 키우거나 더많은 원자를 집어넣는다)

부피가 크면 적용 분야가 많아짐 가루이면 사용하기 힘듬

결정화가 더 어려운 원자 구조를 가지면 좀 더 낮은 냉각 속도로도 비정질 구조를 유지할 수 있다.

3가지 경험적인법칙(Empirical rule)적용1) 세가지 이상의 합금원소의 사용2) 원소간 원자 반경차이가 12%이상일 것3) 큰음의 혼합열(negative heat of mising)

MGvs BMG

MG급랭을 통한 원자 확산 저지원자이동도는 큰 상태지만 온도 낮아서 이동 불가

BMG급랭을 통한 원자 확산 저지 + 낮은 원자이동도합금 조성 조절을 통해 액상 안정화비정질 형성에 영향을 미치는 인자 중 냉각속도의 영향이 줄어든다.

MG VS BMG 임계냉각 속도

MG : Metallic Glass

BMG : Bulk Metallic Glass

임계냉각속도

MG ` BMG

MGvs BMG(중요)

흡열

발열

유리천이온도

결정온도

식히면 Amorphous로 돌아감 Tg를 넘어가면 비정질 형성이 안됨

T가 클수록 좋음

MGvs BMG

비정질의 장점

높은 강도

높은 연성

내부식성 내마모성 좋음

열전도성 좋아 반도체에 사용

가공 공정이 쉽다(과냉액상 구간내에서)

비정질의 단점

단범위 규칙에 의한 취성파괴

사용 온도 구간의 제한유리천이온도 이상에서 사용 불가

성분이 고순도 물질(99.99%이상)이어야 함불순물이 핵생성을 촉진하기 때문

비정질의 이용분야

[문서정보]

문서분량 : 13 Page

파일종류 : PPTX 파일

자료제목 : 공학 다운로드 재료공정 실험 - BMG(Bulk Metallic Glass)에 관해서

파일이름 : [공학] 재료공정 실험 - BMG(Bulk Metallic Glass)에 관해서.pptx

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