중원대학교 첨단소재와 산업사회 3조

강유전성을 가진 바륨 티타네이트를 다층박막으로 제조하면 메모리, 압전소자, 열전소자 등 다양한 분야에 응용할 수 있다. 강유전성이란 '자발적인 전기분극을 가지며 전기장에 의해 분극의 방향이 반전될 수 있는 특성'이다. 크기:10나노미터(㎚) 미만의 바륨 티타네이트 나노입자로 다층박막으로 만들어 져있다. 만들어진방법(?) 바륨 티타네이트 나노입자 표면의 티타늄 이온과 아민그룹을 가진 고분자 간 흡착을 이용해 다층박막을 만들었다. 사용예측 바륨 티타네이트 나노입자 다층박막을 이용해 차세대 비휘발성 메모리 소자인 '비휘발성 저항 변환 메모리 소자'를 구현할 가능성을 확인했다. 기존 플래시 메모리보다 구동 속도가 빠르고 낮은 전압으로도 작동할 수 있어 차세대 비휘발성 메모리 소자로 꼽힌다. 바륨 티타네이트 특성 바륨 티타네이트 나노입자 다층박막은 2V 이하의 상대적으로 낮은 전압에서 10³의 온/오프(On/Off) 전류비를  나타내는 등 전형적인 비휘발성 저항 변환 메모리 소자의 특성을 보였다. 연구팀은 "박막의 두께를 조절하면 원하는 강유전성과 비휘발성 메모리 소자 성능을 갖는 전기적 소자로 적용할 수 있다"고 설명했다 출처:  http://www.yonhapnews.co.kr/it/2014/04/08/2403000000AKR20140408130600017.HTML

바륨티타네이트에 대해 알아보고 바륨티타네이트의 제조 공법과 장단점 그리고 사용되는 곳에 대해 알아보고자 한다

내가생객하는 핵심키워드 : 첨단무기에 많이티타늄합금분말은 선진국들이 엄격희 통제하는 전력소재입니다.                              장점 :  무개는 강철에 절반정도 강도는 두배높고 부식방지력은 스테인레스에 100배입니다.                     쓰이는용도 :항공기나 우주발사체 미사일 같은 국방산업에 핵심소재이자 자동차 엔진이나                                    3d 프린터용재료로 광범위하게 쓰임.                   만드는법(?):분말로 모양을 만들어 굽기떄문에 덩어리를깎아서 만드는것보다는 재료손실이 적습니다.         우리나라가 굳이 직접제작하는이유는 이기술이 있는 나라들은 국방전력 물자라는이유로 수출을 거이하지않는것도있고       직접제작하면 들여오는비용에 10분에1이기떄문(요약: 수출하기엔국방전력물자이고 비싸서 직접만들어서씀)              출처:  https://www.youtube.com/watch?v=x456mROlf1c 티타늄 제작기술:티탄철석의 농축방법은 다양하지만, 어느 방법이든 티탄철석 중의 철분을 반응매체를 이용하여 제거한 남은 부분에서 TiO2를 농축하여야 한다. 특히 실용적인 면에서 비용 및 환경문제 때문에 반응매체를 회수하여 재사용하여야만 한다. 티타늄이 만들기어려운이유:티타늄은 산 소, 탄소, 질소, 수소 등과 친화력이 매우 크기 때문 에 순수한 금속을 얻기도 어렵다. 

http://www.sciencetimes.co.kr/?news=스폰지-티타늄-국산화-길-열렸다 티타늄 부품을 제조하기 위해서는 초기 원자재인 ‘스폰지 티타늄’이 있어야 한다. 부품 소재로서 티타늄의 무궁무진한 가능성을 일찍이 간파한 미국, 러시아, 일본, 중국 등은 스폰지 티타늄 제조 기술을 개발, 기술 이전을 거부하고 있다. 때문에 스폰지 티타늄을 필요로 하는 국내 기업들은 킬로그램 당 2만 원이라는 높은 비용을 지불하고, 전량을 수입하고 있다. 바로 이 스폰지 티타늄을 양산할 수 있는 기술을 재료연이 개발. 국내 스폰지 티타늄의 수입 가격은 킬로그램당 5달러(2004년)에서 17달러(2005년), 12달러(2006년) 등으로 심한 유동성을 보이며, 특히 2006년 이후 중국 및 미국의 항공산업 증설로 세계적인 수요 증가와 공급 부족 현상을 보이고 있다. 스폰지 티타늄을 제조 할수있는 이 기술은 127°C에서 끓는 사염화티타늄(TiCl4) 액상을 아르곤으로 보호된 마그네슘 용탕에 주입해 반응(TiCl4+2Mg= sponge Ti+2MgCl2)을 유도함으로써 염화마그네슘(MgCl2)의 형성으로 방출된 순수 티타늄 원자들의 응집으로 다공성 티타늄 금속이 형성되는 기술이다. 반응 후 스폰지 티타늄과 함께 공존하고 있는 잉여의 마그네슘과 염화마그네슘은 진공 증류 공정을 통해 완전히 제거된다. 

http://m.blog.daum.net/_blog/_m/articleView.do?blogid=0Gr9E&articleno=7956061   https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=cpalkm&logNo=120065983447&categoryNo=13&proxyReferer=&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.co.kr%2F   최신동향 

티타늄의 제련과정에 사용되는 공법들과 티타늄스펀지에 대해, 국내 티타늄 제련 기술에 관하여 알아보고자 함

https://www.google.co.kr/amp/s/news.sbs.co.kr/amp/news.amp%3fnews_id=N1004001585&cmd=amp   트럼프 차가 티타늄으로 되어있다는 내용

http://m.top-rider.com/news/articleView.html?idxno=24236 불카노의 보디는 독특하게도 티타늄과 카본파이버로 구성됐다. 티타늄은 아주 단단한 금속 소재로 가볍고 녹는점이 높으며, 내부식성이 뛰어나다. 동일한 강도로 강철보다 43% 가볍고, 합금은 알루미늄 합금 대비 2배 강하다. 블랙버드라는 애칭의 미국 전략 정찰기 SR-71은 티타늄이 폭 넓게 사용된 것으로 유명하다. 불카노는 가격이 250만 유로(약 30억)에 달해 부가티 시론 수준이다. http://m.encarmagazine.com/news/news1/view/41159 값 비싼 티타늄을 보디 전체에 바른 하이퍼카가 등장했다. 주인공은 아이코나 불카노(Icona Vulcano)입니다. 이태리 디자인 업체인 아이코나가 중국 자본과 손잡고 2010년 중국에 세운 '아이코나-상하이'의 작품입니다. 불카노는 스페인어로 '불의 화신'을 뜻하고 영어론 볼케이노(Volcano) 쯤 됩니다.  2013년에 처음 등장했을 때는 카본 패널을 사용했는데 지난해 페블비치에선 티타늄 패널을 붙여 나왔습니다. 아이코나에 따르면 세계에서 처음으로 보디 전체를 티타늄으로 도배했다고 합니다. 카본 패널 제작에만 1,000시간이 걸렸다고 합니다. 어떻게 만들어졌는지는 아래 영상 참고. 영상있음

티타늄은 바닷물에도 부식되지 않아 선박이나 해양플랜트, 해수 담수화 장치에도 쓰이며, 잠수함의 재료로도 사용됩니다. 화학 약품에도 강해서 화학공업에서 쓰이는 여러 장치와 설비를 구성하기도 하고, 인체 내에서도 거부 현상이 없어 임플란트나 인공관절, 인공심장 튜브에도 쓰입니다. 캠핑이나 스포츠 등 레저용품, 주방용품에도 자주 사용되는데, 탄성이 강하고 튼튼한 골프채가 되기도, 쓰려뜨려도 쉽게 망가지지 않는 자전거 안장이 되기도 합니다. 빛을 굴절시키는 성질 때문에 흰색 페인트와 자외선 차단제에도 들어가 있습니다.  이처럼 사용처가 다양한 탓에 세계 티타늄 소비량은 연간 17만 톤 수준에 이릅니다. 그중 중국을 포함해 미국·한국·영국·일본 등 5개국의 티타늄 소비량이 전체의 70% 이상을 차지하는데요. 우리나라의 경우 2000년대 후반까지 티타늄 강판을 전량 수입에 의존했으나, 2010년 포스코가 상용화하면서 국산화에 성공했습니다. 출처:  http://blog.posco.com/2194 [Hello,  포스코 블로그]

고체보다 강하지 않고 소수의 손상된 격자가 전체 구조를 약하게 하는 등 때때로 충격에 더 예민하다는 점입니다. 결국 보잉사는 처음에는 내부 판넬이나 좌석과 같은 비 구조용 부위에 이 물질을 사용하려고 했습니다. 하지만 이기술의 발전으로 시간에 걸쳐 그범위는 확대될 수 있습니다. https://daily.jstor.org/microlattice-worlds-lightest-metal/

http://www.chaijeom.com/8/2177.html 알루미늄은 금속이지만 티타늄은 전이 금속 알루미늄은 자성이 아니다. 티타늄은 상자성 알루미늄은 티타늄에 비해 싸다. 티타늄은 알루미늄의 강도가 두 배입니다. 티타늄은 알루미늄보다 약 60 % 밀도가 높다. 용도에있어 매우 중요한 알루미늄의 특성은 경량이고 밀도가 낮아 철강의 3 분의 1이다. 그것의 용도에서 중요한 티타늄의 특징은 1650도 이상의 높은 강도와 ​​높은 융점이다.

활용: 미세격자금속을  사용해 리튬이온전지의 저장 용량을 높여주는 성질을 이용해 전극을 만들어 배터리제조비용을 줄이고, 컴퓨팅기기용 공기 냉각기기를 만들 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이와함께 자동차,항공기,우주선제작시 이 가벼운 재료를 사용하게 될 것으로 내다 봤다. 가벼울수록 비행기나 자동차 연비도 상승효과를 기대해볼만도하다. 소리,진동, 그리고 충격을 흡수하는데 유용하게 사용될 것으로 보고 있다 개발방법(?){만드는 방법}:토비아스 섀들러 HRL연구원은 “이 미세금속격자는 사람 머리카락의 1000분의 1에 불과한 가느다란 100나노미터(1nm=10억분의 1미터)두께의 속이 빈 관을 상호연결시켜 조립했다”고 말했다. 압력실험결과: 압력실험을 해 본 결과 눌리면서 원래의 50%로 줄어들었던 이 격자는 압력이 사라지자 원래 높이의 98%까지 키가 회복됐다.    물질이 충격을 받았을 때의 충격완화제와 비슷한 역할을 할 수 있음을 보여주는 것이다. 출처: http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20111119215340  사이트들어가면 맨아래에 실험동영상도 있음

깃털보다 가벼운소재인 미세금속격자 스티로폼100분의 1 초경량금속이다. 미세금속격자는 소재의 99%가 공기(Air)로 구성돼 있고. 속이 비어있는 얇은 튜브(hollow tubes)로 만들어져 있다. 굵기는 사람머리카락(0.1mm=100,000나노)의 1000분의 1(100나노=에이즈 바이러스 크기) 정도다. 마치 새의 깃털과 같이 가벼워 민들레 홀씨 위에 올려놓아도 홀씨가 망가지지 않을 정도로 얇고 가볍지만 금속인 만큼 단단하다. 실험결과: 또한 이 소재로 달걀을 감싼 다음 건물 25층 높이에서 떨어뜨린 결과, 달걀이 깨지지 않았다 사용하는용도: 무게를 극적으로 줄일 수 있어 에너지 효율을 높일 수 있으며, 배터리 전극이나 음향·진동·충격  에너지 흡수용로 사용될 수 있다.       출처:  http://www.itnews.or.kr/?p=16256

http://m.mk.co.kr/news/headline/2015/117318 티타늄보다 가벼운 신소재 개발. 이거는 다 중요한거인거같아서 편집안했어.

http://www.totalmateria.com/page.aspx?ID=TitaniumProperties&LN=KO 티타늄의 장점은 비자성이 좋으며 열 전달 특성을 가지고있으며 높은 융융점을 가지고있고 티타늄의 단점으로는 전기저항 의 흐름을 방해하므로 전도체 역활로는 좋지 않다. 티타늄은 녹이쓸지 않기때문에 바닷물에 의한 부식에 강하기때문에 원자력 발전소에서는 바닷물을 냉각수로 사용하기때문에 티타늄을 많이 사욜할것이며 티타늄은 인체에 무해하므로 의료재료로 사용될것이며 티타늄은 항공 우주 잠수함 과 첨단기술이 나올것이다.    http://mdl.dongascience.com/article/view/S199003N021/461 티타늄은 위에서 말했듯이 산화가 잘 되지 않기 때문에 고온에서 산화가 되지 않고 안전하게 금속표면을 유지할수있으며 내식성,부착성,내충격성,결정조도 등들이 우수하며 에너지 절감등을 할수있으며 자동차 산업에 매우 유용하게 사용할수있을것이다.  https://patents.google.com/patent/KR20130017390A/ko   https://m.search.naver.com/p/crd/rd?m=1&px=245&py=212&sx=245&sy=166&p=TVBCispySCGsstzK5K8ssssssNh-087610&q=%BA%CE%B0%A1%C6%BC+%C6%BC%C5%B8%B4%BD&ssc=tab.m.all&f=m&w=m&s=+KKU/aHzD04Vau3gth2Ivw==&time=1523115141611&a=fsn_lis*b.ilink&r=1&i=90000003_0000000000000033808427B1&u=http%3A//m.blog.naver.com/dkssyddmr/221199476657&cr=1 자료 보조 서준호

티타늄의 정의와  장단점, 티타늄이 사용되는 곳을 알아보고 미세금속격자가 무엇인지 장단점은 무엇인지 알아보고자 함

http://m.autotimes.hankyung.com/contents.do?aid=201205291449091   지금까지 머지않아 우리 눈앞에 등장할 수소연료전지차에 대해서 알아보았습니다. 며칠 후면 현대차 넥쏘를 시작으로 도로를 질주할 수소연료전지차가 벌써부터 기대됩니다. 이런 수소연료전지차 역시 연비 감소와 경량화는 중요한 요소로 손꼽히고 있는데요. 한화첨단소재는 StrongLite(스트롱라이트), SuperLite(슈퍼라이트), BuffLite(버프라이트) 등 자동차 경량화 브랜드를 통해 가벼우면서도 안전한 소재 개발에 힘쓰고 있습니다. 앞으로도 수소연료전지차의 발전에 기여하는 한화첨단소재의 활약을 기대해주시기 바랍니다. 최근 자동차산업 등에 수요가 증가하고 있는 탄소섬유복합소재, 티타늄, 인코넬 등 첨단소재부품을 가공하고 측정할 수 있는 절삭가공장비, 워터젯·레이저 등 특수가공장비, 부품 적용성을 고려한 시험분석장비 등이 구축된다. 2행정 기관(Two-stroke engine) 또는 2사이클 엔진(two-cycle, two-cycle engine)은 4행정 기관과 비교하여 피스톤이 한번만 크랭크 축을 회전함으로 2행정 기관 또는 상하 움직임 파워 사이클을 완성하는 내연 기관의 유형을 사용하는 기관이다. 장점은 4행정 기관 보다 더 가볍고 더 높은 출력이 가능한것이 장점이고 단점으로는 열손실이 많고 탄화수소 배출량이 많다는것이 단점이다 그래서 대기 오염에 많은 피해를 줄수있다.  그리고 디젤2행정 기관은 배기 밸브를 열게되면  가스의 압력에 의해 높은속도로 배출이되고 슈퍼차저와 터보차저에 의해 연소가스를 밀어내고 실린더 내부를 채우게된다 이후 공기를 압축시켜 분사하여 연소하게된다. 4행정 기관(four-stroke engine) 또는 4사이클 엔진(four-cycle, four-cycle engine)은 내연 기관의 일종으로 내연 기관에서 가장 많이 쓰이는 방식이다. '행정'은 위, 아래의 한 방향에서 실

http://car.chosun.com/site/data/html_dir/2018/03/19/2018031901975.html 디젤 자동차 연비 (디젤차 가격 포함) http://www.h2news.kr/news/article.html?no=6534 http://www.hani.co.kr/arti/economy/car/837045.html (수소차 가격 포함) 수소 자동차 연비

첨단소재부품 양산 기술지원센터에는 최근 자동차산업 등에 수요가 증가하고 있는 탄소섬유복합소재, 티타늄, 인코넬 등 첨단소재부품을 가공하고 측정할 수 있는 절삭가공장비, 워터젯·레이저 등 특수가공장비, 부품 적용성을 고려한 시험분석장비 등이 구축된다. 원문보기: http://m.etnews.com/20160314000185?obj=Tzo4OiJzdGRDbGFzcyI6Mjp7czo3OiJyZWZlcmVyIjtOO3M6NzoiZm9yd2FyZCI7czoxMzoid2ViIHRvIG1vYmlsZSI7fQ%3D%3D#_enliple#csidx098a611e90de420a7a02ac0282c1177 일반 디젤 엔진의 종류 4행정 기관은 각 피스톤이 아래-위-아래-위 의 순으로 한 사이클을 완료한다. 첫 번째의 하강행정에서 공기를 실린더로 흡입하고, 상승행정에서 공기를 압축한다. 두 번째의 하강행정에서 연료를 분사하여 폭발 시킨 후, 상승행정에서 연소된 배기 가스를 밖으로 내보낸다. 2행정 기관은 각 피스톤이 아래-위 의 순으로 한 사이클을 완료한다. 하강행정에서 실린더가 열리면서 배기 가스를 내보내는 동시에 신선한 공기를 흡입한다. 이 과정에서 슈퍼차저와 터보차저를 통해 공기를 순식간에 빨아내고, 동시에 연소된 가스는 배기 밸브를 통해 순식간에 빠져나간다. 상승행정은 압축행정으로 한 번만 일어난다. 4행정 기관보다 한 사이클 당 폭발행정이 2배이므로 크기가 작고 큰 힘이 필요한 기계에 사용한다. 2행정 기관: https://ko.wikipedia.org/wiki/2%ED%96%89%EC%A0%95_%EA%B8%B0%EA%B4%80 4행정 기관: https://ko.wikipedia.org/wiki/4%ED%96%89%EC%A0%95_%EA%B8%B0%EA%B4%80    각각 url에 장 단점 포함 자동차관련 첨단소재 개발. https://ko.wikipedia.org/wiki/4%ED%96%89%E

수소자동차 는 석유대신 수소를 연료로 사용함   친환경자동차로  수소연료전지차 로 불림   원리는 전기자동차와 비슷 수소와 산소의 화학반응을통해 얻어낸 전기를 연료로 사용 Q 수소자동차가  궁극의 친환경 자동차로 불리는 이유는?   수소는 자연 그 자체로 풍부한 에너지원이자 높은 연료 효율을 가지고 있어   또한,  수소자동차 는 환경오염물질을 배출하지 않기떄문에 하이브리드나전기자동차 보다 좀더 발전됀   친환경 자동차로 한번 충전속도가 5분이면 완료돼고 한번 충전에 400km 갈수있음(차기종마다 갈수잇는km는 차이가 날수있음) Q 장점이 많은  수소자동차 가 복격 상용화가 되지 못한 이유   높은 생산단가와 수소충전시설 건설비용등(수소충전시설 부족)       http://www.hanwha-advanced.com/604           <  이주소들을 간략하게 적은것    https://blog.naver.com/clauds/221213669946    < http://blog.hmgjournal.com/Tech/future-car-material.blg 이거는 다른건데 한번씩 봐봐 https://blog.naver.com/hleejy/221095017108 사진 출처

http://m.dongascience.donga.com/news.php?idx=4203 기사에 사진있음. 바륨티타네이트 는 전기장을 만나면 전기적 특성이 바뀌는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성을 이용해 메모리나 압전소자 등 다양하게 활용 가능하다. 하지만 가공성이 낮아  수 마이크로미터(100만분의 1m)보다 얇 은 박막으로 만들기 어려웠음. 진공을 유지해야하는 복잡한 공정대신 상온에 서 코팅하듯 부어주는 간단한 공정사용. 이 다층박막은 비활성 메모리소자로도 사용가능 하다는 것도 확인됐다.

수소 자동차가 일반 디젤자동차와 바교하여 특별히 쓰이는 소재가 있는지와 앞으로 수소자동차에 주력으로 쓰일 신소재에 대한 연구가 있는지에 대해 탐구하고자 함.