신소재의 정의와 종류

신소재의 정의와 종류

 

금속, 무기, 유기 원료 및 이들을 조합한 원료를 새로운 제조기술로 제조하여 종래에 없던 새로운 성능, 용도를 가지게 된 소재로서 신금속재료, 비금속 무기재료, 신고분자재료, 복합재료 등으로 분류할 수 있다.

 

 

신소재의 분류

 

신소재의 종류는 4가지로 분류할 수 있다.

 

(1) 신금속재료

1. 형상기억합금(shape memory alloy) : 대표적인 합금으로 타이타늄-니켈 합금이 있으며 인공위성부품, 인공심장밸브, 감응장치 등에 쓰인다.

2. 비정질금속재료(amorphous metal) : 비결정형재료라고도 하며, 강도, 자기화 특성, 내마모성, 내부식성이 크다. 녹화헤드, 변압기 등에 쓰인다.

3. 초전도재료(superconductinf material) : 절대영도에 가까운 극저온이 되면 전기저항이 0이 되는 성질을 지닌 합금으로, 특징은 입력된 에너지를 거의 완벽하게 전달할 수 있는 점이다. 통신케이블, 핵융합 등의 에너지개발, 자기부상열차, 고에너지 가속기 등에 이용된다.

 

(2) 비금속 무기재료

1. 파인세라믹스(fine ceramics) : 뉴세라믹스라고도 한다. 천연 또는 인공적으로 합성한 무기화합물인 질화물, 탄화물을 원료로 하여 소결한 자기재료이다. 내열성, 굳기, 초정밀가공성, 점연성, 절연성, 내식성이 철보다 강하여 절삭공구, 저항재료, 원자로부품, 인공관절 등에 스인다.

2. 광섬유(optical fiber) : 빛을 머리카락 굵기에 불과한 수십 um 유리섬유 속에 가두어 보냄으로써 광섬유 한 가닥에 전화 1만 2000회선에 해당하는 정보를 전송할 수 있다.

3. 결정화유리(crystallized glass) : 유리세라믹스라고도 하며, 비결정구조로된 유리를 기술적으로 결정화하여 종래에 없던 특성을 지니게 한 유리이다.

 

(3) 신고분자재료

1. 엔지니어링 플라스틱 : 금속보다 강한 플라스틱 제품으로서, 경량화를 지향하는 자동차, 전자기기, 전기제품 등에 쓰인다.

2. 고효율성 분자막(high efiiciency separator) : 특정한 물질만을 통과시키는 기능을 지닌 고분자막과 같은 특수재료이다.

3. 태양광발전 플라스틱전지 : p형과 n형 실리콘 단결정을 접합하여 만든 태양전지보다 더욱 발전 변화효율이 높은 전지로서 대량 공급될 것이다.

 

(4) 복합재료

1. 바이오센서(biosensor) :  생체에 적합한 의료용 신소재로서 인간의 5감을 가지는 것으로, 산업용 로봇제어기술, 자동제어, 정밀계측기 분야에 쓰인다.

2. 복합재료 : 두 종류 이상 소재를 복합하여 고강도, 고인성, 경량성, 내열성 등을 부여한 재료이다. 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등이 이에 속한다.

3. 탄소섬유강화플라스틱(CFRP : carbon fiber reinforced plastic) : 강도가 좋으면서도 가벼운 재료를 만들기 위해서 플라스틱에 탄소섬유를 넣어 강화시킨 것이다. 자동차부품, 비행기 날개, 테니스 라켓, 안전 헬멧 등에 이용된다.

4. 섬유강화금속(FRM : fiber reinforced metal) : 금속 안에 매우 강한 섬유를 넣은 것으로, 금속과 같은 기계적 강도를 가지면서도 가벼운 재료이다. 우주,항공 분야에 이용된다.

 

 

 

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