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보고서 초록
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 26
제1절 연구의 필요성 26
제2절 연구개발의 최종목표 (2단계, 3년) 27
제2장 국내외 기술개발 현황 30
제1절 국내외 연구동향 30
제2절 국내의 연구수준 32
제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과 34
제1절 금속 비정질의 정의 및 이론적 배경 34
1. 서론 34
1-1. 금속 비정질 34
1-2. 비정질 형성 36
1-3. 비정질의 이론적 배경 39
1-3-1. 열역학적 관점 39
1-3-2. 동역학적 관점 42
1-4. 유리천이 43
1-5. 구조완화 44
1-5-1. 구조완화의 정의 44
1-5-2. 구조완화 시간과 냉각 속도간의 관계 49
1-5-3. 열처리 시간과 구조완화와의 관계 50
1-5-4. 구조완화거동에 대한 연구 동향 51
1-6. 기계적 특성 51
1-7. 자기적 특성 52
2. 비정질 형성능 평가 53
2-1. 반경험적 방법 54
2-2. 이론적 기준 56
2-3. 결정변태 속도론 57
2-4. 비정질 형성능 결정 인자들 61
2-4-1. 유리화온도 및 결정화 온도 61
2-4-2. 합금융점의 영향 62
2-4-3. 단범위 규칙도 63
제2절 실험장치 및 실험방법 64
1. 실험장치 64
1-1. 아크용해로(MAM; Mini Arc Melting Machine) 64
1-2. 리본제조장치(Melt spinning machine) 65
1-3. 시차주사열량계 67
(1) DSC(Differential Scanning Calorimetry) 67
(2) DTA(Differential Thermal Analysis) 67
1-4. X-선 회절 (XRD; X-ray diffraction) 70
1-5. 투과전자현미경 (TEM; Transmission electron microscopy) 70
1-6. 만능시험기 (UTM; Universal testing machine) 71
1-7. 주사전자현미경 (SEM; Scanning electron microscope) 72
2. 실험방법 72
제3절 고연신 비정질 기지 in-situ 복합재료 개발 73
1. Fe-based 벌크 비정질 개발 73
1-1. 기계적 특성이 향상된 Fe-based 벌크 비정질 73
1-2. 기능성이 향상된 Fe-based 벌크 비정질 77
2. Ti-based in-situ 벌크 비정질 개발 81
2-1. 연신과 강도가 동시에 향상된 in-situ 벌크비정질 복합재료 개발 81
2-2. in-situ 벌크비정질 복합재료의 형성기구 규명 91
제4절 고연신 Cu-based 벌크 비정질 합금개발 96
1. Cu-based 벌크 비정질 개발 96
1-1. Cu-Zr 이원계 벌크 비정질 96
1-2. Cu-Zr-Ag 삼원계 벌크 비정질 개발 98
1-2-1. Activation energy와 연신율의 상관관계 98
1-2-2. Miscibility gaps와 비정질 형성능 및 연신율의 상관관계 105
1-2-3. Free volume과 연신율의 상관관계 107
1-3. Cu-Zr-Al-Be 벌크 비정질 개발 110
2. Cu-Zr 이원계 벌크 비정질 합금의 변형기구 규명 (위탁 포함 : 고려대학교) 111
2-1. 서론 111
2-2. 실험 방법 113
2-2-1. Cu-Zr 합금의 충진률 측정 113
2-2-2. 시편제조 및 압축시험 113
2-2-3. 결정화 유효 활성화 에너지 계산 114
2-3. 실험 결과 114
2-3-1. Cu-Zr 조성에 따른 충진률 114
2-3-2. 충진률과 소성의 관계 115
2-4. 결과 고찰 118
2-4-1. 응력상태가 구조변화에 미치는 영향 119
2-4-2. 구조적 변화 현상의 실험적 관찰 : 자유부피 생성 및 나노 결정화 121
2-4-3. 소성의 근원적 해석 124
2-4-4. 기존 이론의 재해석 125
2-5. 결론 127
3. Cu-Zr 벌크 비정질 합금의 기계적 특성에 대한 전산모사 (위탁 포함 : 포항공과대학교) 127
3-1. 연구 배경 127
3-2. 연구 목표 128
3-3. 연구결과 128
3-3-1. 비정질-나노결정립 복합재에서의 변형 거동 예측 129
3-3-2. Cu-Zr계 벌크 비정질 합금에서의 소성 변형능 변화의 원인 규명 132
3-3-3. Ag의 첨가에 의한 Cu-Zr계 비정질 합금의 소성변형기구 규명 136
3-4. 결론 및 추후 연구 방향 141
제5절 벌크비정질 재료의 응용 142
1. 벌크 비정질 재료의 고온 특성 및 성형성 평가 142
2. Porous metallic glasses 개발 146
제6절 참고문헌 150
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 154
제5장 연구개발결과의 활용계획 156
제1절 기대성과 156
1. 기술적 측면 156
2. 경제적 측면 156
제2절 시장 경쟁력 157
1. 산업 및 시장 성장 전망 157
2. 산업 및 시장에서의 경쟁력 확보 방안 158
3. 개발기술의 제품화 전략 158
제3절 향후 계획 159
1. 연구 개발 결과의 활용 계획 159
2. 향후 연구개발 계획 159
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 160
제1절 기술 동향 160
1. 과거와 현재의 기술수준 160
2. 해외의 기술동향 160
3. 국내의 기술동향 160
4. 사업단 기술 수준 161
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