다공질 금속의 연속제작법 개발
철의 플러스화를 가능케, 경량화와 강도향상 실현
大阪대학 산업과학연구소의 中嶋英雄 교수팀은 다공질(폴러스) 금속의 연속제작법을 개발했다. 응고속도를 제어할 수 있어 구멍의 사이즈를 균일하게 한 긴 구멍의 제작이 곤란했던 철이나 스테인리스도 폴러스화가 가능하게 되었다. 앞으로는 폴러스 금속의 항공기 엔진 부품이나 생체재료의 응용연구를 추진한다.
폴러스 금속은 용융한 재료에 수소나 질소 등을 넣어, 재료가 고화할 때 가스를 방출하여 생긴 구멍을 한 방향으로 나란히 한 것. 재료의 경량화 이외에 폴러스화로 손이 찬 재료에 비해 구부리기, 뒤틀기, 압축의 응력에 대한 강도향상으로 이어진다는 메리트가 있다.
개발한 방법은 수소나 질소를 주입한 용융금속을 링 모양의 수냉부에서 꺼내는 것. 끌어내는 속도를 빨리하면 작게, 느리게 하면 큰 구멍이 된다. 구멍 사이즈는 몇 마이크로미터에서 몇 밀리미터로 제어가능. 또 폴러스화의 비율을 나타내는 공극률은 80% 정도까지 제어할 수 있다. 끌어낸 부분의 형상을 바꿈으로써 실용적인 판상의 폴러스 금속을 제작할 수 있다. 질소를 함유한 폴러스철(공극률 40%)은 순수한 철과 같은 정도의 압축강도가 있다. (NK)
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