| 초록 |
일반적으로 기존 다성분계 합금의 경우, 하나의 주 원소를 중심으로 특성 개선을 위해 여러가지 원소를 소량 첨가하여 사용하였으나 이러한 합금 설계에 있어 기존의 개발 방식은 한계를 나타내고 있으며 이에 따라 신개념의 합금 개발에 대한 연구가 필요하다. 따라서 새로운 패러다임의 재료 개발인 하이엔트로피 합금에 대한 관심이 대두화 되었다. 하이엔트로피 합금의 경우 다성분의 원소가 동일한 원자 비율로 첨가되어 모두 주원소로 개별 원소들의 특성이 혼합되어 새로운 특성을 나타내며 재료 내에 높은 혼합 엔트로피를 유발한다. 이러한 하이엔트로피 합금은 일반적인 다성분계 합금에서 중간상이나 금속간 화합물을 형성하는 것과 달리 높은 혼합 엔트로피로 인하여 다성분 원소가 단순한 고용체를 형성하여 고용강화를 통해 우수한 강도를 나타내며. 고온 환경에서의 기계적 특성 또한 매우 우수하다. 이러한 독특한 특성을 나타내는 하이엔트로피 합금에 대한 로드맵을 이해하고 활용하는 경우, 다양한 원소의 적절한 조합을 통해 특정 응용 분야에 초점을 둔 신합금의 맞춤형 재료 설계가 가능할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 하이엔트로피 합금 개발에 관한 로드맵에 대한 이해를 바탕으로 합금 설계 시 Ti, Zr, Hf과 Ni, Cu와 같이 주기율표상에 유사한 원소들을 선택하여 전기전이 금속(ETM)-후기 전이금속(LTM)을 각각 그룹으로 하여 동일한 비율로 치환한 유사원소 치환법을 이용하여 개발하였으며 그룹 간 조성 분율의 변화와 첨가원소 제어를 통해 미세조직의 변화를 분석하고 phase stability를 유도하여 기계적 특성을 향상시켜 최적의 물성을 가지는 하이엔트로피 합금을 개발하고자 하였다. |
