• 제목/요약/키워드: Ni-Ti 형상기억합금

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비파괴 기법을 이용한 스마트 복합재료의 열충격손상평가 (Evaluation on Thermal Shock Damage of Smart Composite using Nondestructive Technique)

  • 이진경;박영철;이규창;이준현
    • Composites Research
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    • 제20권3호
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    • pp.37-42
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    • 2007
  • 금속복합재료에서는 강화재와 기지재 사이의 열팽창계수 차이에 의해 복합재료 내부에 잔류응력이 남아있어 복합재료 전체의 강도저하를 가져온다. 본 연구에서는 TiNi 형상기억합금을 강화재료로써 이러한 잔류응력 문제를 해결하기 위하여 이용하였다. TiNi 형상기억합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료의 잔류응력문제를 해결할 뿐만 아니라 복합재료의 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 핫프레스 방법에 의해 제작된 형상기억복합재료의 강도증가를 위하여 냉간압연을 실시하여 실험을 실시하였다. 이와 같이 제작된 형상기억복합재료의 저온에서의 미시적 손상거동을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다. 또한 열충격을 받은 시험편의 손상에 대한 연구도 이루어졌다.

Ni-Ti 형상기억합금의 전해가공에서 전류효율과 가공특성의 관계 (Relationship between Machining Characteristics & Current Efficiency in Electro Chemical Machining of Ni-Ti Shape Memory Alloy)

  • 김동환;강지훈;박규열
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.320-325
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    • 2000
  • This study was performed to investigate the electro-chemical-machining (ECM) characteristic of Ni-Ti Shape Memory Alloy (SMA). From the experimental results, we could gain optimal electro-chemical conditions to bound with lesser machining effect and better surface roughness than any other machining methods to workpiece at the same time. At these conditions, current efficiency was, for especially ECM working of Ni-Ti SMA, approximately 100% and high frequency pulse current was detected.

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형상기억수지를 이용한 지능형 투습방수직물 및 진동제어 섬유복합재료의 제조 (Manufacturing of Smart Breathable Fabrics and Vibration-Controlled Fiber Reinforced Composites Using Shape Memory Polymers)

  • 정용채;양재흥;전병철;정용찬;조재환
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.433-436
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    • 2002
  • 형상기억재료는 형상기억효과, 회복변형효과, 형상고청효과, 진동제어효과 등의 특성으로 인하여 중요한 지능재료(smart materials)의 하나로 기대되고 있다. 형상기억 재료로는 합금, 세라믹, 고분자, 겔 등을 들 수 있지만 Ti-Ni 합금(Nitinol)이 가장 많이 이용되고 있다. 그러나 형상기억고분자는 형상기억합금에 비하여 가볍고 형상회복률이 높으며 가공이 쉽고 투명할 뿐만 아니라 염색이 가능하기 때문에 물성과 경제적인 면에서 유리하다. (중략)

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TiN/NiTi 2층형 박막의 두께 변화에 따른 물리적 특성 기초연구

  • 변인섭;양지훈;김성환;정재인
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.132-132
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    • 2018
  • NiTi 형상 기억 합금은 형상기억 효과 (Shape memory effect) 또는 초탄성 효과 (superelasticity effect)를 나타낸다고 알려져 있다. 대표적으로 Ni:Ti 조성비가 1:1을 갖는 NiTi(니티놀) 합금은 형상기억 및 초탄성 효과가 우수하여 기계 가공 공정뿐만 아니라 우수한 내마모성을 요구하는 공구에 사용하기 적합하다. 하지만 NiTi 박막은 합금과 같은 Damping capacity를 가지고 있지만 비교적 낮은 물리적 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 NiTi 박막의 낮은 물리적 특성을 향상시키기 위하여 TiN과 NiTi의 2층형 박막을 제조하고 각 층의 두께 변화를 조절하여 특성 향상에 대한 기초연구를 진행했다. 타겟은 NiTi (Ni:Ti=48.2:51.8 at.%) 합금 타겟과 Ti 타겟을 사용하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 10cm 이며, 시편은 기초분석을 위한 SUS304, 물리적 특성 평가를 위한 초경 을 사용하였다. 초경은 실제 공구에서 사용하고 있는 Co함량이 10% 함유된 시편은 선정했다. 시편 전처리는 알코올과 아세톤으로 세척을 실시한 후 진공챔버에 장착하고 ${\sim}10^{-5}Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 기판 정청은 글로우 방전 방식으로 약 800 V 전압에서 30분간 실시했다. 공정 가스는 Ar와 $N_2$ 혼합가스를 사용하였으며, UBM(Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 2층형 박막을 제조했다. TiN과 NiTi 층의 두께 비율을 0.5, 1 그리고 2 로 변화시켜 코팅했으며, 박막의 총 두께는 약 ${\sim}3{\mu}m$ 이다. 기초분석은 FE-SEM을 통해 두께와 박막 비율을 확인 및 XRD 분석을 통해 박막 정성분성을 실시했다. 2층형 박막의 물리적 특성은 Nanoindentation test, AFM 및 ball on disc를 이용하여 평가했으며, 그 결과 두께 비율 변화에 따라 물리적 특성 변화가 나타남을 확인했다.

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NiTi 형상기억합금의 실험적 연구 (Experimental study of NiTi shape memory alloy)

  • 양승용;구병춘;김형진;남태현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.611-615
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    • 2004
  • To obtain material properties of NiTi shape memory alloy showing pseudoelastic or shape memory effect, tensile test was conducted for various temperatures. Transformation temperature also was measured by using DSC(Differential Scanning Calorimeter), and crystallographic feature of transformation was observed by XRD(X-ray Diffraction).

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NiTi 형상기억합금을 이용한 차동식 액츄에이터의 동작성능 향상을 위한 연구 (A study on the Improvement of the Performance of Biodirectional SM Actuator)

  • 정상화;김현욱;차경래;송석;신병수;이경형
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.346-351
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    • 2003
  • In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research on dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring are fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity. The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMT is analyzed. Also, bidirectional actuator was fabricated and experimented for its performance

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형상기억효과를 가진 투과형 광탄성 실험용 모델재료 개발에 관한 연구 (A study on the development of photoelastic model material with shape memory effect)

  • 이효재;황재석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.624-634
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    • 1998
  • The photoelastic model material with shape memory effect and the molding processes for the material are developed in this research. The matrix and fiber of the photoelastic model material developed in this research are epoxy resin (Araldite to hardner 10 to 3 (weight ratio)) and wire of $Ti_50-Ni_50$ shape memory alloy, respectively. It is called Ti50-Ni50 Shape Memory Alloy Fiber Epoxy Composite $(Ti_50-Ni_50SMA-FEC).$ Ti50-Ni50 SMA-FEC is satisfied with the requirements of the photoelastic model material and can be used as a photoelastic model material. The maximum recovering strain of $Ti_50-Ni_50$SMA-FEC is occurred at $80^{\circ}C$ in any prestrain of $Ti_50-Ni_50$ shape memory alloy fiber and in any fiber volume ratio. Recovering strain(force) is increased with the increment of the prestrain and the fiber volume ratio. The best prestrain of $Ti_50-Ni_50$SMA-FEC is 5% for the recovering force among 1%, 3%, 5%.

Ni-Ti SMA의 미세 전해가공특성과 형상기억효과 (Micro Electrochemical Machining Characteristics and Shape Memory Effect in Ni-Ti SMA)

  • 김동환;박규열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.43-49
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    • 2003
  • In this study, micro electrochemical machining method was introduced for accomplishment the fabrication technology of functional parts and smart structures using the Ni-Ti shape memory alloy. From the experimental result, the micro part which has very fine surface could be achieved by use of micro electrochemical process with point electrode method. Concretely, the optimal performance of micro electrochemical process in Ni-Ti SMA was obtained at the condition of approximately 100% of current efficiency and high frequency pulse current. That is, much finer surface integrity and shape memory effect can be obtained at the same condition mentioned above.

NiTi 형상기억합금을 이용한 차동식 액츄에이터 개발에 관한 연구 (A study on the Development of Bidirectional Acutator using NiTi Shape Memory Alloy)

  • 정상화;김경석;장우양;김현욱;차경래;송석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.723-726
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    • 2002
  • In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research of dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring is fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity The farce, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMA actuator is analyzed.

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형상기억합금 강화 복합재의 사전 변형률과 형상기억 효과에 대한 이론적 고찰 (An Analytical Study on Prestrain and Shape Memory Effect of Composite Reinforced with Shape Memory Alloy)

  • 이재곤;김진곤;김기대
    • Composites Research
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    • 제17권5호
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    • pp.54-60
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    • 2004
  • 복합재의 사전변형률과 형상기억합금의 형상기억효과를 유발하는 형상기억합금의 상변화량과의 관계를 예측하기 위하여 Eshelby의 등가개재물법과 Mori-Tanaka의 평균장이론을 이용한 새로운 3차원 모델을 제안하였다. 복합재 모델은 가공경화 현상을 갖는 알루미늄을 모재로, 단섬유 TiNi 형상기억합금을 강화재로 사용하였다. 모델 해석에 의하면 사전 변형률이 지극히 작은 영역에서는 사전변형률이 모두 강화재의 형상기억 효과를 유발하고, 이 보다 큰 영역에서 사전 변형률은 강화재의 형상기억 효과와 모재의 소성변형에 의한 것으로 나타났다. 이러한 복합재의 강화기구는 모재의 가공경화 현상과 형상기억 효과에 의한 항복응력 증가를 분리하여 제시되어야 한다.