금속 중에 형상기억합금은 어떤 원리로 구부려도 원래대로 돌아오나요?
안녕하세요 금속 중에 형상기억합금이 있는데 이 금속은 구부리더라도 다시 원래대로 돌아오는데요 어떤 원리로 구부려도 원래대로 돌아오는 것인지 궁금합니다. 알려주시면 감사하겠습니다.
7개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
특정 조건에서 특정 형상 값을 입력하여 외부 힘에 의해서 해당 금속이 변형되더라도 다시 특정 조건을 취해주면 원래 형상으로 돌아오게 하는 원리 입니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
형상기억합금의 일반적인 원리는 특정조건에서의 배열을 기억하고 있다가
다른 외부의 힘등에 의해 변형된 금속이 조건에 도달하면 원래 배열을 찾아가
원상복구 되는 원리입니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
형상기억합금은 일반적으로 수지고 온도에 따라 변화하는 두 가지 형상을 갖습니다. 고온에서는 특정 형태로 형성되는 오스테나이트(austenite) 상태이고, 저온에서는 서로 다른 형태로 형성되는 마르탄사이트(martensite) 상태입니다. 체온과 같은 특정 온도로 냉각되면 마르탄사이트 상태로 변하게 됩니다. 그리고 다시 온도가 올라가면 오스테나이트 상태로 변화하면서 초기 형상으로 회복됩니다.
마르탄사이트 상태에서 구부리게 되면 마르탄사이트가 구부려진 형태를 기억합니다. 그리고 마르탄사이트 상태에서 다시 오스테나이트 상태로 변화하면, 오스테나이트 상태에서 원래의 형태로 돌아가려는 기억 모션에 의해 마르탄사이트가 구부려진 형태를 따라 원래의 형상으로 돌아가게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
형상기억합금은 역변태 온도라는 특성을 가지고 있습니다. 역변태 온도란 합금의 결정 구조가 변하는 온도를 말합니다. 형상기억합금은 역변태 온도 이하에서는 마르텐사이트상이라고 하는 결정 구조를 가지며, 역변태 온도 이상에서는 오스테나이트상이라고 하는 결정 구조를 가집니다. 형상기억합금을 어떤 모양으로 변형시키더라도, 그 온도가 역변태 온도 이하로 떨어지면 마르텐사이트상으로 변하면서 원래의 모양을 기억하게 됩니다. 그리고 그 온도가 역변태 온도 이상으로 올라가면 오스테나이트상으로 변하면서 원래의 모양으로 돌아오게 됩니다.
안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
모든 금속이나 물질들은 자신의 배열을 가지고 있습니다 보통 이런 배열들은 구부렸을 경우 불가역적으로 변화가 될 수도 있지만 일시적으로 변화가 되는 경우도 있습니다 형상 기형 합금은 구부렸을 경우에 가역적인 변화를 하게 되고 온도나 약품 등 자극을 받았을 경우에 자신의 배열을 원상태로 돌리는 특성을 가지고 있기 때문에 구부려도 원래대로 돌아오게 됩니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 탄성 형상 기억 효과: 형상기억합금은 특정 온도 범위에서 탄성 변형을 겪을 수 있습니다. 이때, 합금이 구부러지거나 변형되면 내부 구조가 일시적으로 변경되지만, 원래의 형태로 되돌아가기 위해 탄성적으로 변형된 구조가 있습니다. 온도가 다시 상승하면 탄성적인 복구력에 의해 합금이 원래의 형태로 돌아오게 됩니다.
2. 마르텐사이트-오스테나이트 변환: 일부 형상기억합금은 특정 온도에서 마르텐사이트와 오스테나이트 사이의 구조 변환을 겪을 수 있습니다. 구부러진 상태에서 온도가 상승하면 마르텐사이트 구조가 오스테나이트 구조로 변환되며, 이로 인해 합금이 원래의 형태로 돌아옵니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
형상기억 합금은 특별한 성질을 가진 금속 합금으로, 기계적인 변형이나 열변형 등으로 인해 변형된 상태에서도 원래의 모양으로 돌아갈 수 있는 능력을 지녔습니다. 이러한 성질은 합금 내부의 미세한 조직 구조와 결정 구조에 기인합니다.
일반적으로 형상기억 합금은 니켈, 티타늄, 구리 등의 금속을 기본으로 합금한 것입니다. 이러한 금속들은 냉각 과정에서 어느 정도의 결정 구조를 갖추고 있으며, 이러한 결정 구조가 높은 형상기억 합금의 특성을 결정합니다.
또한, 형상기억 합금은 일정 온도 이상에서는 기존의 결정 구조에서 전이를 일으켜 새로운 결정 구조를 형성합니다. 이 때, 금속 합금이 가지고 있는 기억된 형상이 새로운 결정 구조로 유지되면서 기계적인 변형이나 열변형 등으로 인해 변형된 상태에서도 원래의 모양으로 돌아가는 능력을 가집니다. 이러한 성질은 형상기억 합금이 센서, 액추에이터, 메모리 등 다양한 분야에서 응용되는 기술 소재로 사용되는 이유 중 하나입니다.
