Grain Refinement를 통한 Mg-Ca-Zn합금의 기계적 특성 및 부식 특성 향상

김대한; 최종민; 임현규

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김대한 (국방기술품질원) 최종민 (국방기술품질원) 임현규 (국방기술품질원)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제9호

발행연도: 2017.9

수록면: 418 - 424 (7page)

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마그네슘은 다른 금속들에 비해 비강도가 높으며, 우수한 진동 흡수능, 전자파 차폐성 등으로 산업 전반에 많이 활용되고 있다. 예를 들면, 자동차 시트 프레임, 실린더 헤드 등 자동차 부품으로도 사용되며 노트북 케이스, 핸드폰 케이스 등의 전자제품에도 널리 사용되고 있다. 또한 신체의 뼈가 금이 가거나 부서졌을 경우, 그 손상된 뼈의 치료를 보조하기 위해 사용되는 골 접합용 임플란트 재료로 각광받고 있다. 현재 임플란트 재료로는 Ti alloy, Stainless steel, Co-Cr-Mo alloy등이 사용되어 지고, Mg 합금은 연구단계에 머물러 있다. 현재 골접합용 임플란트 재료의 문제점으로는 한번 접합 수술 후에 회복이 되면 이것을 제거하기 위한 수술을 또 해야 한다는 점이 있다. 하지만 마그네슘은 현재 재료와 비교하여 충분한 강도를 실현 할 수 있으며, 일정시간 후 자체적으로 분해되고 인체에 무해한 원소기 때문에 연구가 진행되고 있다. 그러나 순수 Mg으로는 충분한 강도와 내식성을 가질 수 없기 때문에 합금원소를 첨가하여 Mg 합금을 설계한다. 본 논문에서는 마그네슘에 인체에 무해한 Ca, Zn를 첨가하여 합금을 설계하였고, 추가적으로 강도와 내식성을 향상시키기 위해서 Grain refiner로서 Sr을 소량 첨가하여 최종 합금을 설계하였다. Sr은 방사선 원소는 인체에 유해하지만, 그 외 천연 Sr 원소는 인체에 무해하다. 이렇게 제조된 합금을 광학현미경, 주사전자현미경을 통해 미세조직분석을 수행하고, 인장시험, 동전위 분극 시험, 침지시험을 통해 기계적 특성 및 부식특성을 평가하였다. 결론적으로, Sr 첨가에 의해 조직이 미세해졌으며, 기계적 특성 및 내식성이 향성된 것을 확인 할 수 있었다.

#Bio material #Corrosion Test #Grain refinement #Mg alloy #Tensile Test

참고문헌 (10)

참고문헌 신청

[단행본] - M. M. Avedesian / 1989 / Magnesium and magnesium alloys / ASTM International : 3 ~ 6

[학술지(정기간행물)] - B.L Mordike / 2001 / Magnesium / Materials Science and Engineering: A 302 (1) : 37 ~ 45

[단행본] - H. E. Friedrich / 2006 / Magnesium Technology / Springer : 20 ~

[학술지(정기간행물)] - Baoping Zhang / 2011 / Mechanical properties, degradation performance and cytotoxicity of Mg–Zn–Ca biomedical alloys with different compositions / Materials Science and Engineering: C 31 (8) : 1667 ~ 1673

[학술지(정기간행물)] - Erlin Zhang / 2008 / Microstructure, mechanical properties and bio-corrosion properties of Mg–Zn–Mn–Ca alloy for biomedical application / Materials Science and Engineering: A 497 (1-2) : 111 ~ 118

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