높은 강도를 가지는 Al-Ni-Ta 반응성 구조 재료 개발

국문 초록 (Abstract)

반응성 구조재료(Reactive Structural Materials)는 일정 수준 이상의 충격 운동에너지가 가해지면 화학적 반응에너지를 방출하는 재료를 말한다. 알루미늄은 가볍고 반응성이 좋아서 공기 중에서 산화하며 열을 방출하기 때문에 반응성 구조재료의 원소로 매우 적합하다. 그러나 무기체계에 바로 적용하기에 알루미늄만으로는 강도와 밀도가 충분치 않기 때문에 다원계 합금화가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄과 반응하여 높은 발열량을 보이는 금속 분말을 볼 밀링머신을 이용해 혼합하고 핫 프레스로 소결해서 Al-Ni-Ta 합금을 제작했다. 만들어진 합금은 SEM과 XRD로 미세구조 및 상 분석을 진행하였고 DSC로 발열량을 측정했다. 기계적 강도를 확인하기 위해 압축시험을 진행했고 SHPB(Split-Hopkinson Pressure Bar) 시험으로 고 변형률 하에서 재료의 동적 거동을 분석했다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Reactive structural materials are materials that release chemical reaction energy when a certain level of impact kinetic energy is applied. Because Al is light and highly reactive, it oxidizes in air and releases heat, making it very suitable as an element of reactive structural materials. However, since Al alone does not have sufficient strength and density for engineering or defense applications, multi-element alloying is required. Therefore, in this study, a metal powder having a high calorific value by reacting with Al was mixed using a ball mill and sintered by hot press to produce Al-NiTa alloys. The microstructure of the alloys were characterized by SEM and XRD. Furthermore, the heat release during exothermic reactions of the ball-milled powders was determined by DSC. To check the mechanical strength, compression tests were performed. The dynamic behavior of the material under high strain rate was analyzed through the Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB) tests.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1. 서론
• 2. 실험 과정
• 3. 결과 및 토의
• 4. 결론
• References