KR101684856B1 - 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법 - Google Patents

하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101684856B1
KR101684856B1 KR1020160011313A KR20160011313A KR101684856B1 KR 101684856 B1 KR101684856 B1 KR 101684856B1 KR 1020160011313 A KR1020160011313 A KR 1020160011313A KR 20160011313 A KR20160011313 A KR 20160011313A KR 101684856 B1 KR101684856 B1 KR 101684856B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
entropy alloy
high entropy
alloy
foam
Prior art date
Application number
KR1020160011313A
Other languages
English (en)
Inventor
박은수
윤국노
이제인
Original Assignee
서울대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교 산학협력단 filed Critical 서울대학교 산학협력단
Priority to KR1020160011313A priority Critical patent/KR101684856B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101684856B1 publication Critical patent/KR101684856B1/ko
Priority to US15/414,778 priority patent/US20170218480A1/en
Priority to US16/743,031 priority patent/US10941463B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/08—Alloys with open or closed pores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/02—Alloys based on gold
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/06—Alloys based on silver

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 하이엔트로피 합금을 포함하는 2상 분리 복합재료 및 폼의 제조 방법에 관한 것으로, 3개 이상의 금속원소들이 공통의 용매로 작용하는 하이엔트로피 합금 재질인 제 1상; 및 단일금속을 주원소로 포함하는 하이엔트로피 합금이 아닌 금속 재질인 제 2상이 분리되어 공존함으로써, 하이엔트로피 합금의 특성과 제 2상 금속의 특성이 결합된 독특한 물리적 특성을 나타내는 새로운 복합재료를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법은, 하이엔트로피 합금에 의한 제 1상을 포함하는 2상 분리 복합재료를 제조한 뒤에 전기화학적 탈부식 공정에 의해 선택적으로 제 2상을 제거하여 기공구조를 형성함으로써 종래에 없던 새로운 합금 폼을 제조할 수 있는 효과가 있다. 이를 통해, 하이엔트로피 합금의 고강도 특성에 더하여 폼 구조에 의한 낮은 열전도 특성 등이 추가됨으로써 두 재료의 뛰어난 물성이 결합된 독특한 물성을 나타낸다.

Description

하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법{HIGH-ENTROPY-ALLOY FOAM AND MANUFACTURING METHOD FOR THE FOAM}
본 발명은 하이엔트로피 합금을 포함하는 2상 분리 복합재료 및 하이엔트로피 합금 폼에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 제 2상을 통해 하이엔트로피 합금의 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 2상 분리 복합재료 및 하이엔트로피 합금 폼에 관한 것이다.
하이엔트로피 합금 (high entropy alloy)은 여러 개의 금속 원소가 유사한 분율로 구성되어 첨가된 모든 원소가 주 원소로서 작용하는 합금 시스템으로, 합금 내에 유사한 원자 분율로 인하여 높은 혼합 엔트로피가 유발되고 이에 금속간화합물 혹은 중간체화합물 대신에 고온에서 안정한 고용체를 형성한다.
이 고용체는 다성분의 주원소를 가지기 때문에 구성원소가 유발하는 큰 구성엔트로피 및 상관관계에 의해 복잡한 내부응력이 나타나고, 이로 인하여 심한 격자 변형을 유발한다. 또한 다수의 합금 원소 모두가 용질 원자로서 작용하므로 매우 느린 확산 속도를 가지며 이로 인해 고온에서 제 2상의 석출이 지연되어 기계적 특성이 유지된다. 이러한 하이엔트로피 합금의 특징은 1) 3개 이상의 합금화 원소, 2) 합금원소 간 원자반경 차 (ΔR)가 ±10 % 이하인 유사한 원자간 크기 차이, 3) 합금원소 간 혼합 엔탈피차 (ΔHmix)가 ±10 kJ/mole of atom 이하인 유사한 혼합열 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 합금 시스템이다. 이러한 하이엔트로피 합금은 높은 강도와 연신 등을 포함하는 우수한 기계적 물성을 갖기 때문에 관심이 높았으며, 최근에는 고온 물성과 저온 물성 등 극한환경 물성에서도 우수한 특성을 나타내고 있는 것으로 알려지면서 다양한 연구가 계속되고 있다.
하지만 기존 상용합금 시스템과 달리 하이엔트로피 합금은 단일상을 가지는 합금시스템 개발에만 집중하고 있을 뿐 제 2상 제어를 통한 특성 제어에 관한 연구는 매우 제한적으로 이루어지고 있는 실정이다.
[문헌1] EUROPEAN JOURNAL OF CONTROL. 2006. "Recent progress in high-entropy alloys." Jien-Wei YEH, 633-648쪽 [문헌2] The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society (TMS). 2012. "Computational Thermodynamics Aided High-Entropy Alloy Design" CHUAN ZHANG 등 4명, 839-845쪽
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 하이엔트로피 합금의 제 1상과 상분리된 제 2상을 구비하는 2상 분리 복합재료와 하이엔트로피 합금 내부에 다른 형태의 제 2상인 기공이 형성된 하이엔트로피 합금 폼 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 하이엔트로피 합금을 포함하는 2상 분리 복합재료는, 3개 이상의 금속원소들이 공통의 용매로 작용하는 하이엔트로피 합금 재질인 제 1상; 및 단일금속을 주원소로 포함하는 하이엔트로피 합금이 아닌 금속 재질인 제 2상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하이엔트로피 합금과 양(+)의 혼합열관계를 가지는 단일 금속원소를 첨가함으로써, 액상상태에서 물과 기름처럼 하이엔트로피 합금과 단일금속 원소가 별도의 제 2상을 나타내는 2상 분리 복합재료를 제공한다.
부연하면, 3개 이상의 금속원소들이 공통의 용질로 작용하여 하이엔트로피 합금을 구성하기 위해서는, ±10 % 이하의 유사한 원자반경 차 (ΔR), 및 혼합 엔탈피차 (ΔHmix)가 ±10 kJ/mole of atom 이하인 유사한 혼합열 관계를 갖는 금속 원소들을 선택하여, 해당 원소들 사이에서 10 at% 이하의 함량 편차를 가진 유사한 원자비율로 합성하는 것 등의 조건이 필요하다. 이는 현재까지 알려진 하이엔트로피 합금에 대한 내용으로부터 도출된 일반적인 내용이지만 이에 제한되는 것은 아니며, 하이엔트로피 합금에 대해서는 추가적인 특성이 더 발견될 수 있으므로 추후에 밝혀질 특성을 포함하여 하이엔트로피 합금을 구성할 수 있는 것이면 모두 적용될 수 있다.
또한 상기 하이엔트로피 합금을 구성하는 원소들과 대부분 양의 혼합열 관계를 가지는 원소를 첨가하여 하이엔트로피 합금과 단일 주성분 원소간 의사 2원계 (Pseudo-binary) 상태에서 액상 분리를 유발하는 용해도 갭 (Miscibility gap)과 편정반응 (Monotectic reaction)을 가지는 합금을 구성하였다.
이를 통해 본 발명의 합금들은 응고시 편정반응을 포함하는 공액선(tie line)을 통과하는 조성영역으로, 제 1상이 수지상 구조를 가지고 제 2상은 수지상 간 영역에 위치하는 구조이거나 제 1상과 제 2상이 용해도 갭에 의해 분리된 구조일 수 있다.
부연하면, 본 발명의 하이엔트로피 합금을 포함하는 2상 분리 복합재료는 하이엔트로피 합금을 구성하는 Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni 중에서 선택된 3개 이상의 원소와 양의 혼합열관계에 있는 Cu, Ag 및 Au 중에서 선택된 금속을 혼합함으로써, 응고시 편정반응 (Monotectic reaction)을 포함하는 공액선(tie line)을 통과하는 조성영역에서 하이엔트로피 합금에 의한 제 1상과 단일 금속에 의한 제 2상으로 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 하이엔트로피 합금(HEA)과 단일금속(M)이 편정반응을 포함하는 공액선에 해당하는 넓은 조성 범위인 M100-x(HEA)x (단,5≤x≤90)의 조성비율로 표현될 수 있다.
이때, 하이엔트로피 합금 내 고용을 통한 기계적 특성 향상을 위하여 Ti, V, Al을 15 at% 이하로 첨가하는 것이 가능하다. 또한, 상기 하이엔트로피 합금 내 석출을 통한 기계적 물성 향상을 위하여 B, C, N, Si, Y, Zr, Nb, Mo, Ta, W 및 Bi 중에서 하나 이상의 원소를 하이엔트로피 합금 대비 10 at% 이하의 범위로 첨가하는 것도 가능하다.
본 발명의 또 다른 형태에 의한 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법은, 하이엔트로피 합금을 구성하는 3개 이상의 금속원소 및 상기 하이엔트로피 합금과 양(+)의 혼합열관계를 가지는 단일금속 원소를 준비하는 원료 준비 단계; 원료물질을 용해한 뒤에 냉각하여 상기 하이엔트로피 합금 재질인 제 1상과 상기 단일금속을 주 원소로 하는 재질인 제 2상이 서로 분리된 2상 분리 복합재료를 제조하는 합금 제조 단계; 및 상기 제 2상만을 제거하여 폼을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
합금 제조 단계에서, 하이엔트로피 합금의 높은 용융온도로 인해 단일상의 액상보다 우선적으로 응고가 진행되어 하이엔트로피 제 1상이 단일금속을 주 원소로 하는 액상 내에서 수지상 구조를 형성하고 제 2상은 수지상 간 영역에 위치하는 2상 분리 복합재료를 제조할 수 있으며, 이러한 2상 분리 복합재료에서 제 2상을 제거하여 수지상 구조의 하이엔트로피 합금 폼을 제조할 수 있다. 이때, 합금 제조 단계에서 일방향 응고 등을 통해 냉각방향을 조절하는 방법으로 수지상의 발달 방향을 제어할 수 있으며, 후속 열처리를 통해 수지상의 두께를 조절할 수 있다.
그리고 원료 준비 단계에서 하이엔트로피 합금과 단일금속의 분율을 조절하여 제 1상과 제 2상의 분율을 조절하는 방법으로, 내부 기공도를 제어할 수 있다. 이 밖에도 내부 기공도를 제어하는 다른 방법으로서, 제 2상 제거 단계에서 제 2상만을 제거하는 선택적 탈부식 시간을 조절함으로써 시편의 깊이 방향으로 제거되는 제 2상의 양을 조절하는 것도 가능하다.
한편, 제 2상의 분율 및 그 제거량에 따라서 잔류하는 하이엔트로피 합금이 형태를 유지하지 못할 수도 있으며, 이때에는 잔류하는 다공성 하이엔트로피 합금을 소결하는 단계를 추가로 수행하여 하이엔트로피 합금 폼을 제조할 수 있다.
본 발명의 마지막 형태에 의한 하이엔트로피 합금 폼은, 3개 이상의 금속원소들이 공통의 용질로 작용하는 하이엔트로피 합금 재질이며, 내부에 기공을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하이엔트로피 합금 폼은 하이엔트로피 합금 내부에 기공이 분포하는 구조로서, 하이엔트로피 합금의 특성과 함께 기공에 의한 폼 구조에 의한 특성이 추가됨으로써 독특한 물리적 특성을 나타낸다.
이러한 하이엔트로피 합금 폼은, 하이엔트로피 합금 재질의 제 1상과 하이엔트로피 합금과 양(+)의 혼합열관계를 가지는 단일 금속 재질의 제 2상으로 구성된 2상 분리 복합재료에서 제 2상을 제거하여 제조된 것일 수 있으며, 제 2상의 분율을 조절하여 내부 기공도가 제어된 것일 수 있다.
폼 구조체에서 내부 기공도를 제어하는 것은 중요하며, 본 발명의 하이엔트로피 합금 폼은 2상 분리 복합재료를 먼저 구성한 뒤에 제 2상을 전기화학적 탈부식 방법을 통해 선택적으로 제거하여 제조됨으로써, 제 2상의 분율을 조절하여 내부 기공도를 제어할 수 있다.
또한, 제 1상이 수지상 구조이고 제 2상은 수지상 간 영역에 위치하는 2상 분리 복합재료에서 제 2상을 제거함으로써, 하이엔트로피 합금 폼의 내부형태가 수지상 구조일 수 있다.
나아가, 하이엔트로피 합금이 Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 3개 이상의 금속원소로 구성될 수 있고, 이때 제 2상을 구성하는 단일 금속 재질은 Cu, Ag 및 Au 중에서 선택된 하나의 금속일 수 있다. 더불어, 하이엔트로피 합금 내 고용을 통한 기계적 특성 향상을 위하여 Ti, V, Al을 15 at% 이하로 첨가하거나, 석출을 통한 기계적 물성 향상을 위하여 B, C, N, Si, Y, Zr, Nb, Mo, Ta, W 및 Bi 중에서 하나 이상의 원소를 하이엔트로피 합금 대비 10 at% 이하의 범위로 첨가하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 2상 분리 복합재료는, 하이엔트로피 합금 재질의 제 1상과 단일금속을 주 원소로 하는 재질인 제 2상이 분리되어 공존함으로써, 하이엔트로피 합금의 특성과 제 2상 금속의 특성이 결합된 독특한 물리적 특성을 나타내는 새로운 복합재료를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법은, 하이엔트로피 합금에 의한 제 1상을 포함하는 2상 분리 복합재료를 제조한 뒤에 제 1상만을 선택적으로 남김으로써, 종래에 없던 수지상 기공구조를 가진 새로운 복합재 형태인 하이엔트로피 합금 폼을 제조할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 하이엔트로피 합금 폼은 내부에 기공이 분포하는 구조로, 하이엔트로피 합금의 고강도 특성에 더하여 폼 구조에 의한 낮은 열전도 특성 등이 추가됨으로써 두 재료의 독특한 물성이 결합된 뛰어난 물리적 특성을 나타낸다.
도 1 은 본 발명에서 검토된 원소들의 혼합열 관계를 정리한 표이다.
도 2 는 Fe, Ni, Co, Cr 및 Cu 사이의 혼합열 관계 및 원자반경을 표시한 도면이다.
도 3 은 열역학 계산에 의한 FeNiCoCr과 Cu간 의사 2원계 상태도이다.
도 4 는 본 발명의 대표적 실시예 합금들과 비교예 합금들에 대한 X-선 회절분석 결과이다.
도 5 는 실시예 2에 대한 주사 전자현미경 사진 및 EDS (Energy Dispersive Spectroscope) 성분분석 결과이다.
도 6 은 실시예 7 내지 실시예 15 및 비교예 4와 비교예 6에 대한 X-선 회절분석 결과이다.
도 7 은 도 6의 시편들에 대한 주사전자현미경 사진이다.
도 8 은 본 발명의 전기화학적 선택적 탈성분 부식공정의 개략도를 보여주는 도식이다.
도 9 는 (a) 실시예 12와 (b) 실시예 14의 2상 분리 복합재료에 대하여 L2상을 제거하기 전후의 X-선 회절분석 결과이다.
도 10 은 실시예 14로 제조된 하이엔트로피 합금 폼의 (a) 표면과 (b) 모서리 부분을 촬영한 주사전자현미경 사진이다.
도 11 은 실시예 14으로 제조된 하이엔트로피 합금 폼의 탈성분 부식시간에 에 따른 표면으로부터 폼 형성된 깊이 차를 보여주는 단면을 촬영한 사진이다.
도 12 는 실시예 2의 2상 분리 복합재료와 비교예 4의 합금 및 실시예 2로부터 제조된 합금 폼에 대하여 열확산계수를 측정한 결과를 나타낸다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
2상 분리 복합재료 설계
본 발명은 3성분 이상의 구성원소들이 공통의 용매로 작용하여 고용체를 구성하는 하이엔트로피 합금의 제 1상(L1)과 별도의 단일금속을 주 원소로 하는 재질인 제 2상(L2)이 분리되어 공존하는 2상 분리 복합재료에 대한 것이다.
먼저, 제 1상을 형성할 하이엔트로피 합금을 구성하는 원소로서 Fe, Ni, Co, Cr 및 Mn을 선택하였다.
다음으로 제 2상을 형성할 단일금속을 주 원소로 하는 재질로서 하이엔트로피 합금 구성 원소들과 양(+)의 혼합열 관계를 가지는 원소로서 Cu, Ag, Au를 선택하였다.
도 1은 본 실시예에서 검토된 원소들의 혼합열 관계를 정리한 표이다.
하이엔트로피 합금을 구성하는 원소들인 Fe, Ni, Co, Cr 및 Mn 사이에는 혼합 엔탈피차 (ΔHmix)가 ±10 kJ/mole of atom 이하인 유사한 혼합열 관계를 나타내었고, Cu와 Ag 및 Au는 하이엔트로피 합금을 구성하는 대부분의 원소들과 양의 혼합열 관계를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 구성원소들간 혼합열 관계 및 원자반경차를 보다 분명하게 설명하고자 대표적 구성원소인 Fe, Ni, Co, Cr 및 Cu 사이의 혼합열 관계 및 원자반경차를 표시한 도면이다.
도면에서 알 수 있는 바와 같이, Fe, Ni, Co, Cr 원소 사이에는 -7~0 kJ/mol 의 혼합열 (ΔHmix ≤ ±10 kJ/mole of atom)을 나타내고 ±10 % 이하의 유사한 원자반경 차 (ΔR)이기 때문에 하이엔트로피 고용체를 구성하기에 좋은 조건이다.
반면에, Cu는 하이엔트로피 합금을 구성하는 모든 원소들과 양의 혼합열관계를 가지고 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이 Thermo-Calc를 이용해 FeNiCoCr과 Cu의 의사 2원계 상태도를 계산한 결과, 하이엔트로피 합금과 Cu간 액상 분리를 유발하는 용해도 갭 (L1와 L2의 분리)과 편정반응 (L→ HEA 고용체 + L2)을 가지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 편정반응의 공액선 (tie-line)이 넓은 조성범위 (M100-x(HEA)x (단, 5≤x≤90))에 걸쳐서 형성되어 응고시 HEA와 Cu 간 상분리 현상이 나타날 수 있음을 확인할 수 있다.
2상 분리 복합재료 제조
상기한 설계과정에서 선택된 하이엔트로피 합금을 구성하는 원소와 Cu를 원료로 하여 아크멜팅법으로 합금을 제조하였다.
아크멜팅법은 아크플라즈마를 통해서 고온을 구현할 수 있기 때문에, 빠르게 벌크 형태의 균질한 고용체를 성형할 수 있고 산화물과 기공 등의 불순물을 최소화할 수 있기 때문에 선택되었다. 이러한 아크멜팅법 이외에도 용해 중 전자기장에 의한 교반효과가 있는 인덕션 주조법, 그리고 정밀한 온도제어가 가능한 저항가열법을 활용하여 상용주조 공정을 통해 제조하는 것이 가능하다. 이와 더불어, 원료 고융점 금속의 용해가 가능한 상용 주조법 뿐 아니라, 원료를 분말 등으로 제조하여 분말야금법을 이용해 스파크 플라즈마 소결(Spark Plasma Sintering) 혹은 열간 정수압 소결(Hot Isostatic Pressing)을 이용하여 고온/고압으로 소결하여 제조할 수 있으며, 소결법에 의한 경우에는 보다 정밀한 미세 조직제어 및 원하는 형상의 부품 제조가 용이한 장점이 있다.
다음의 표 1은 본 발명에 따른 실시예 및 실시예와의 비교를 위한 비교예의 조성 및 이들이 나타내는 상을 표시한 것이다.
시편 조성 결정구조
실시예 1 CuFeNiCo 2phase FCC (L1+L2)
실시예 2 CuFeNiCoCr 2phase FCC (L1+L2)
실시예 3 CuFeNiCoCrMn 2phase FCC (L1+L2)
실시예 4 CuFeNiCoCrMnV0.5 2phase FCC (L1+L2)
실시예 5 CuFeNiCoCrMnTi0.5 2phase FCC (L1+L2)
실시예 6 CuFeNiCoCrMnAl0.5 2phase FCC (L1+L2)
실시예 7 Cu90(FeNiCoCr)10 2phase FCC (L1+L2)
실시예 8 Cu80(FeNiCoCr)20 2phase FCC (L1+L2)
실시예 9 Cu70(FeNiCoCr)30 2phase FCC (L1+L2)
실시예 10 Cu60(FeNiCoCr)40 2phase FCC (L1+L2)
실시예 11 Cu50(FeNiCoCr)50 2phase FCC (L1+L2)
실시예 12 Cu40(FeNiCoCr)60 2phase FCC (L1+L2)
실시예 13 Cu30(FeNiCoCr)70 2phase FCC (L1+L2)
실시예 14 Cu20(FeNiCoCr)80 2phase FCC (L1+L2)
실시예 15 Cu10(FeNiCoCr)90 2phase FCC (L1+L2)
비교예 1 Ni FCC
비교예 2 NiCo FCC
비교예 3 FeNiCo FCC
비교예 4 FeNiCoCr FCC
비교예 5 FeNiCoCrMn FCC
비교예 6 Cu FCC
비교예 7 CuNi FCC
비교예 8 CuFe FCC Fe + FCC Cu
비교예 9 CuNiCo FCC
도 4 는 본 발명의 대표적 실시예 합금들과 비교예 합금들에 대한 X-선 회절분석 결과이다. Fe-Ni-Co와 Fe-Ni-Co-Cr 및 Fe-Ni-Co-Cr-Mn이 하이엔트로피 합금을 구성하는 조성에 Cu를 첨가한 실시예 1 내지 실시예 3의 합금들은 L1과 L2로 상이 분리된 결과를 보이는 구리계 FCC 상의 피크가 관찰되었으나, 하이엔트로피 합금을 구성하지 못하는 경우에는 상이 분리되지 않은 것을 확인할 수 있다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이 실시예 2에 대한 주사 전자현미경 사진 및 EDS 성분분석 결과를 통해서 더욱 명확하게 확인이 가능하다. 도 5에서 어두운 영역은 하이엔트로피 합금에 의한 L1상 부분이고, 밝은 부분이 Cu에 의한 L2상 부분임을 EDS 성분분석을 통해 확인할 수 있다.
실시예 4 내지 실시예 6은 하이엔트로피 합금 내 고용을 통한 기계적 특성 향상을 위하여 Ti, V, Al을 15 at% 이하로 첨가한 경우이며, 해당 조성 범위에서도 하이엔트로피 합금의 제 1상과 단일 주원소 중심의 제 2상으로 분리된 2상 분리 복합재료을 얻을 수 있었다.
실시예 7 내지 실시예 15는 Fe-Ni-Co-Cr 하이엔트로피 합금과 Cu의 2상 분리 복합재료에서 하이엔트로피 합금과 Cu의 조성비율을 조절한 경우이다.
도 6은 실시예 7 내지 실시예 15 및 비교예 4와 비교예 6에 대한 X-선 회절 분석 결과이고, 도 7 은 도 6의 시편들에 대한 주사전자현미경 사진이다.
X-선 회절 분석 결과 편정반응을 포함하는 공액선 구간내인 Cu 분율이 10 at% 에서 90 at%까지 변화하는 실시예 7 내지 실시예 15에서 모두 L1상과 L2상에 의한 피크가 관찰되어 2상 분리된 합금이 형성된 것을 확인할 수 있다.
Fe-Ni-Co-Cr 하이엔트로피 합금만으로 구성된 비교예 4에 대한 도 7 (a)에서는, 전체 영역이 100 ㎛ 이상의 큰 결정립으로 이루어진 것을 알 수 있으며, EDS 분석결과 각 결정립은 구성원소가 비슷한 원자분율 (25 at%)로 이루어진 하이엔트로피 상으로 확인 되었다.
Cu의 분율이 10 at%인 도 7(b)에서는, 조성이 상기 도 3의 상태도에 표기된 편정 반응의 좌측에 놓여 융점이 높은 하이엔트로피 합금에 의한 L1상이 융점이 낮은 Cu 계 액상 내에서 수지상(dendrite)으로 성장하였고, 수지상 간 영역(inter-dendrite)에 Cu에 의한 L2상이 위치하여, L1상과 L2상이 분리된 2상 분리 복합재료가 형성된 것을 확인할 수 있다.
도 7 (c) 내지 도 7 (e)에서는, Cu의 분율이 20 at%에서 40 at%까지 높아지면서, 조성이 편정점 쪽으로 접근하게 되어 수지상 구조가 더욱 분명하게 나타난다. 이때, Cu의 분율이 30 at%인 경우에 수지상 가지의 두께가 가장 얇은 것을 확인할 수 있는데, 이는 수지상 가지의 두께가 Cu의 분율에만 영향을 받는 것이 아님을 나타낸다. 이러한 수지상 가지의 두께 변화는 액상선에서 과냉 정도에 따라 분리된 L2가 먼저 고상으로 응고하면서 내놓는 열에 의해 냉각속도가 늦춰지면서 성장 시간에 차이가 생기기 때문이다. 이러한 현상을 이용하여 수지상의 두께를 제어할 수 있으며, 냉각 방향에 따라서 수지상의 성장 방향이 달라지기 때문에 일방향 응고 등을 통해 수지상의 방향성 및 전체 수지상 구조를 제어할 수 있다.
한편, Cu와 하이엔트로피 합금의 분율이 같아진 도 7 (f)에서는 상기 도 3의 용해도 갭 구간의 중간 영역근처에 놓여 L1 영역과 L2 영역이 분리되면서 조성 요동이 상분리의 조대화로 이어지는 스피노달 상분리 거동이 발생하였다.
Cu의 분율이 60 at% 내지 90 at%인 경우, 용해도 갭의 중심에서 우측에 놓여 도 7 (g) 내지 도 7 (j)에서 도시한 바와 같이 제 2상의 핵생성-성장 상분리 거동에 의하여 L1과 L2로 분리된 2상 분리 복합재료가 형성된 것을 확인할 수 있다. 이로부터 L1과 L2의 상분리와 관련된 편정 반응의 공액선 (Tie line)이 상당히 넓은 조성 범위에 걸쳐서 형성됨을 알 수 있으며, 응고시 이 공액선을 통과하는 조성영역에서 상분리가 일어나는 것을 확인할 수 있다.
이상의 결과에서 Fe, Ni, Co, Cr 및 Mn 원소로 이루어진 하이엔트로피 합금에 양의 혼합열을 가지는 Cu 원소를 첨가함으로써 하이엔트로피 합금에 의한 L1상과 Cu에 의한 L2상이 분리된 2상 분리 복합재료를 얻을 수 있음을 확인하였다.
특히, Cu의 분율을 편정 반응을 포함하는 공액선 조성영역인 5 at%에서 90 at%까지 다양하게 변화시키는 경우에도 L1과 L2의 2상 분리 현상이 유지되었고, Cu의 분율에 따라서 미세구조가 변경되는 것도 확인할 수 있었다.
나아가, 본 발명의 2상 분리 복합재료는 하이엔트로피 합금에 의한 L1상과 단일 금속에 의한 L2상이 분리되면서 하이엔트로피 합금의 뛰어난 기계적 물성에 단일 금속의 물성이 혼합되어 독특한 물리적 특성을 나타낸다. 일례로 본 실시예에서 사용된 Cu, Ag, Au의 우수한 전기전도도가 하이엔트로피 합금에 결합되어 우수한 기계적 강도와 제어 가능한 전기전도도를 가진 독특한 물성을 가진 복합재 제조가 가능하다.
한편, 상기한 본 발명의 실시예들은 하이엔트로피 합금이 하이엔트로피 합금을 구성하는 원소들만으로 구성된 경우 및 합금내 고용이 가능한 Ti, V 및 Al를 일부 첨가한 경우에 대해서 살펴보았으나, 석출을 통한 하이엔트로피 합금의 기계적 물성 제어를 위하여 특정한 이종 원소들을 첨가할 수도 있다. 대표적으로 B, C, N, Si, Y, Zr, Nb, Mo, Ta, W 및 Bi 중에서 하나 이상의 원소를 하이엔트로피 합금 대비 10 at% 이하의 범위로 첨가하여 하이엔트로피 합금의 L1상과 단일 금속의 L2상을 유지하면서 미세 석출을 통해 기계적 특성을 향상시킬 수 있다.
하이엔트로피 합금 폼의 제조
본 발명의 두 번째 형태는 하이엔트로피 합금 폼(foam)으로서, 하이엔트로피 합금 내부에 기공이 형성된 형태이다. 합금 폼 또는 금속 폼은 내부의 기공에 의해서 밀도가 낮아지지만 넓은 표면적을 이용하여 전극 소재나 열저장 소재 등에 이용되고 있으며, 내부에 형성된 기공에 의한 단열 특성 등을 이용하려는 노력이 계속되고 있다. 또한, 기공에 다른 물질을 채움으로써 자연적으로 형성되기 어려운 인공적 복합재를 제조할 수도 있다.
본 발명의 하이엔트로피 합금 폼은 앞서 제조한 2상 분리 복합재료를 사용하여 제조되며, 그 제조방법은 2상 분리 복합재료를 제조하기 위한 금속 원소를 준비하는 원료 준비 단계와 2상 분리 복합재료를 제조하는 합금 제조 단계 및 2상 분리 복합재료에서 제2상을 선택적으로 제거하는 단계로 구성된다.
원료 준비 단계는 상기한 2상 분리 복합재료 설계를 통해 설계된 원료를 준비하는 단계이고, 합금 제조 단계는 상기한 2상 분리 복합재료 제조에서 설명한 내용과 동일하므로 이에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
제 2상의 선택적 제거 단계는 단일금속으로 구성된 제 2상(L2)만을 선택적으로 제거하여, 하이엔트로피에 의한 L1상만을 남기고 L2상이 위치한 자리를 기공으로 변경함으로써, 종래의 제 2상이 위치한 자리에 다른 형태의 제 2상으로서 수많은 기공이 형성된 구조의 하이엔트로피 합금 폼을 형성한다.
본 실시예에서는 도 8에 도시한 바와 같이 제조된 2상 분리 복합재료를 희석시킨 질산용액에 침지시켜 갈바니 전지 반응을 촉진하였으며, 갈바니 전위 차이에 의해 음극에 해당하는 Cu를 용해시켰다. 이때, Cu에 의한 L2상을 완전히 제거하는 것도 가능하고, 기공도 조절을 위하여 일부를 잔류시키는 것도 가능하다.
도 9 는 (a) 실시예 12와 (b) 실시예 14의 2상 분리 복합재료에 대하여 L2상을 제거하기 전후의 X-선 회절 분석 결과이다.
도시된 것과 같이 실시예 12(Cu40HEA60)와 실시예 14(Cu20HEA80)에서 확인되던 Cu 피크가 전기화학적 탈부식 공정에 의해 제 2상의 선택적 제거 단계를 거친 이후에 사라진 것을 확인할 수 있다.
도 10 은 실시예 14로 제조된 하이엔트로피 합금 폼의 (a) 표면과 (b) 모서리 부분을 촬영한 주사전자현미경 사진이다. 도 10(a) 의 표면을 확대한 사진을 통해서 하이엔트로피 합금의 수지상 구조를 유지한 상태에서 수지상 간 영역에 위치한 Cu만 선택적으로 제거된 것을 확인할 수 있다. 부연하면, 구조체 내부 전체에서 수지상간 영역의 Cu가 선택적으로 갈바닉 부식을 통해 제거된 기공을 확인 할 수 있으며, 기공 구조가 수지상 구조에 의존하여 냉각 방향에 따라 방향성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 다공성 구조의 하이엔트로피 폼을 형성할 수 있음을 확인하였으며, 2상 분리 복합재료를 제조하는 과정에서 수행되는 냉각 공정을 조절하여 방향성 있는 기공을 형성하는 등의 공정 제어가 가능한 것을 알 수 있다.
도 11 은 실시예 14으로 제조된 하이엔트로피 합금 폼의 탈성분 부식 시간에 에 따른 표면으로부터 폼이 형성된 깊이 차를 보여주는 단면을 촬영한 사진이다. 그림을 통해 시간에 따라 탈성분 부식이 깊이 방향으로 진행되고 있는 것을 알 수 있으며, 폼의 형성 깊이와 기공도를 탈성분 부식 시간에 따라 조절할 수 있음을 알 수 있다. 실례로, 3 mol/l의 농도를 갖는 질산 희석용액에서 전체 탈성분 부식 공정이 끝난 후의 단면을 보여주는 도 11의 (b)와는 대조적으로 공정을 4시간만 진행한 도 11의 (a)의 경우 약 150 ㎛ 깊이까지 부분적으로만 부식이 진행된 것을 확인 할 수 있다.
도 12 는 실시예 2의 2상 분리 복합재료과 비교예 4의 합금 및 실시예 2로부터 제조된 합금 폼에 대하여 열확산계수를 측정한 결과를 나타낸 것으로, 이 값은 열전도도와 비례관계를 가진다.
비교예 4의 하이엔트로피 합금 (CoCrFeNi HEA)에 비하여 확산계수가 매우 높은 재료인 Cu가 첨가된 실시예 2의 2상 분리 복합재료 (CoCrFeNiCu HEA)은 제 2상인 Cu에 의해서 열확산계수가 증가하였다. 반면에, 실시예 2에서 L2상을 제거하여 제조된 하이엔트로피 합금 폼 (CoCrFeNi Foam)은 실시예 4에 비하여 열확산계수가 약 75 % 감소하였으며, 일반적인 합금보다 열확산계수가 월등히 낮은 것으로 알려진 비교예 4의 하이엔트로피 합금에 비해서도 약 66 % 감소한 결과를 나타내었다. 이는 매우 낮은 열확산계수를 갖는 하이엔트로피 합금 폼의 내부에 형성된 기공에 의한 것이며, 이러한 폼 구조를 가지는 합금이 향후 신개념 열차폐재 등으로 적용 가능성이 높다고 판단된다.
이외에도 하이엔트로피 합금 폼의 경우, 내부에 형성된 기공 구조에 의해서 원재료 합금과는 다른 물성을 나타내며, 대표적으로 기공을 통한 크랙 전파 제한으로 인하여 연신이 증가한다. 본 실시예에서는 하이엔트로피 합금 폼의 독특한 열전도도 특성 변화에 관한 결과만을 제시하였으나, 다양한 기공 구조를 가진 폼 형성에 따른 물성 제어가 가능할 것으로 사료된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 하이엔트로피 합금을 구성하는 3개 이상의 금속원소 및 상기 하이엔트로피 합금과 양(+)의 혼합열관계를 가지는 단일금속 원소를 준비하는 원료 준비 단계;
    원료물질을 용해한 뒤에 냉각하여 상기 하이엔트로피 합금 재질인 제 1상과 상기 단일금속을 주원료로 포함하는 금속 재질인 제2상이 서로 분리된 2상 분리 복합재료를 제조하는 합금 제조 단계; 및
    상기 제 2상만을 선택적으로 제거하여 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 합금 제조 단계에서, 상기 제 1상이 수지상 구조를 형성하고 상기 제 2상이 수지상 간 영역에 위치하는 2상 분리 복합재료가 제조되는 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 합금 제조 단계에서 냉각방향을 조절하여 상기 수지상의 발달 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2상의 선택적 제거 단계에서, 전기화학적 탈부식 공정을 위해 질산을 사용하는 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 2상의 선택적 제거 단계에서 탈부식 시간을 조절함으로써 내부 기공도를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2상이 제거되고 남은 하이엔트로피 합금을 소결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼의 제조방법.
  15. 3개 이상의 금속원소들이 공통의 용매로 작용하는 하이엔트로피 합금 재질이며, 내부에 기공을 구비한 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 하이엔트로피 합금 폼이, 상기 하이엔트로피 합금 재질의 제 1상과 상기 하이엔트로피 합금과 양(+)의 혼합열관계를 가지는 단일 금속 재질을 주원소로 포함하는 금속 재질의 제 2상으로 구성된 2상 분리 복합재료에서 제 2상을 제거하여 제조된 것이며, 상기 제 2상의 분율을 조절하여 내부 기공도가 제어된 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 1상이 수지상 구조이고, 상기 제 2상이 수지상 간 영역에 위치하며, 상기 제 2상이 제거된 하이엔트로피 합금 폼의 내부형태가 수지상 구조인 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 하이엔트로피 합금이 Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 3개 이상의 금속원소로 구성된 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 하이엔트로피 합금 내 고용을 통한 기계적 특성 향상을 위하여 Ti, V, Al 중 하나 이상의 원소를 첨가하되, 첨가된 원소의 총합이 하이엔트로피 합금 대비 15 at% 이하로 첨가한 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 하이엔트로피 합금 내 석출을 통한 기계적 물성 향상을 위하여 B, C, N, Si, Y, Zr, Nb, Mo, Ta, W 및 Bi 중 하나 이상의 원소를 첨가하되, 첨가된 원소의 총합이 하이엔트로피 합금 대비 10 at% 이하의 범위로 첨가한 것을 특징으로 하는 하이엔트로피 합금 폼.
KR1020160011313A 2016-01-29 2016-01-29 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법 KR101684856B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160011313A KR101684856B1 (ko) 2016-01-29 2016-01-29 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법
US15/414,778 US20170218480A1 (en) 2016-01-29 2017-01-25 High-entropy alloy foam and manufacturing method for the foam
US16/743,031 US10941463B2 (en) 2016-01-29 2020-01-15 High-entropy alloy foam and manufacturing method for the foam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160011313A KR101684856B1 (ko) 2016-01-29 2016-01-29 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101684856B1 true KR101684856B1 (ko) 2016-12-09

Family

ID=57574764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160011313A KR101684856B1 (ko) 2016-01-29 2016-01-29 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101684856B1 (ko)

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101773298B1 (ko) 2016-05-30 2017-08-30 서울대학교산학협력단 체심입방 결정구조 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조 방법
KR101779715B1 (ko) 2016-06-30 2017-10-10 서울대학교산학협력단 스피노달 분해 기공 구조를 가진 bcc hea-lea 복합 구조 다공체 및 이의 제조 방법
KR20170110019A (ko) * 2016-03-21 2017-10-10 포항공과대학교 산학협력단 Cr-Fe-Mn-Ni-V계 고 엔트로피 합금
KR20170110018A (ko) * 2016-03-21 2017-10-10 포항공과대학교 산학협력단 극저온용 고 엔트로피 합금
KR101831056B1 (ko) 2016-06-01 2018-02-21 한국기계연구원 고엔트로피 합금
KR20180044831A (ko) * 2016-10-24 2018-05-03 세종대학교산학협력단 우수한 강도를 갖는 하이엔트로피 합금
CN108642399A (zh) * 2018-05-17 2018-10-12 哈尔滨工业大学 一种有基高熵合金及其制备方法
KR20180130063A (ko) * 2017-05-26 2018-12-06 포항공과대학교 산학협력단 Co-Cu-Ni-Mn계 고엔트로피 합금
CN109182878A (zh) * 2018-10-17 2019-01-11 湘潭大学 一种预合金化的高熵合金多孔材料的制备方法
CN109277572A (zh) * 2018-10-17 2019-01-29 湘潭大学 一种预合金化高熵合金多孔材料及其制备方法
WO2019039743A1 (ko) * 2017-08-21 2019-02-28 포항공과대학교 산학협력단 V-cr-fe-ni계 고강도 고엔트로피 합금
CN109622979A (zh) * 2019-01-11 2019-04-16 湘潭大学 一种预合金化的高熵合金多孔材料的制备方法
CN109881030A (zh) * 2019-04-04 2019-06-14 合肥工业大学 一种双相结构高熵合金及其制备方法
KR20190106420A (ko) * 2018-03-09 2019-09-18 포항공과대학교 산학협력단 고엔트로피 합금 및 그 제조방법
CN110735077A (zh) * 2019-10-14 2020-01-31 中南大学 一种AlCrFeNiSiTi高熵合金多孔材料及其制备方法
CN110735078A (zh) * 2019-10-14 2020-01-31 中南大学 一种CrFeMnMoSiZr高熵合金多孔材料及其制备方法
KR20200030295A (ko) * 2018-09-12 2020-03-20 연세대학교 산학협력단 나노기공성 전이금속 합금 및 이의 제조방법
JP2020510139A (ja) * 2017-03-08 2020-04-02 シーアールエス ホールディングス, インコーポレイテッドCrs Holdings, Incorporated 高窒素、多主要元素、高エントロピーの耐食性合金
KR20200048343A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 영남대학교 산학협력단 금속 폼, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102302891B1 (ko) * 2020-04-21 2021-09-17 한국생산기술연구원 코어-쉘 구조 CoCrFeNiTi계 고엔트로피 합금 및 그 제조방법
CN114411008A (zh) * 2020-10-28 2022-04-29 中国科学院理化技术研究所 一种高熵合金复合材料的制备方法
CN115921823A (zh) * 2022-12-19 2023-04-07 有研工程技术研究院有限公司 一种高熵合金增强轻金属材料的制备加工方法
WO2023091169A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. Ultra-high strength multiphase high-entropy alloys
CN117305635A (zh) * 2023-11-29 2023-12-29 湘潭大学 一种AlCrTiTaMoB高熵合金材料及其制备方法和应用
WO2024046324A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 北京科技大学 多主元多孔合金及制备方法和用于电解海水的多孔电极

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173732A (ja) * 2000-11-29 2002-06-21 Univ Qinghua ハイエントロピー多元合金

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173732A (ja) * 2000-11-29 2002-06-21 Univ Qinghua ハイエントロピー多元合金

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
[문헌1] EUROPEAN JOURNAL OF CONTROL. 2006. "Recent progress in high-entropy alloys." Jien-Wei YEH, 633-648쪽
[문헌2] The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society (TMS). 2012. "Computational Thermodynamics Aided High-Entropy Alloy Design" CHUAN ZHANG 등 4명, 839-845쪽
N.G. Jones et al., "Phase equilibria of an Al0.5CrFeCoNiCu High Entropy Alloy", MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING A, Vol.615, 2014, pp.214-221*
N.G. Jones et al., "Phase equilibria of an Al0.5CrFeCoNiCu High Entropy Alloy", MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING A, Vol.615, 2014, pp.214-221* *
PARK et al., "Recrystallization behavior of CoCrCuFeNi high-Entropy Alloy", METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A, Vol.46A, APRIL 2015, pp.1481-1487* *

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170110019A (ko) * 2016-03-21 2017-10-10 포항공과대학교 산학협력단 Cr-Fe-Mn-Ni-V계 고 엔트로피 합금
KR20170110018A (ko) * 2016-03-21 2017-10-10 포항공과대학교 산학협력단 극저온용 고 엔트로피 합금
KR101888300B1 (ko) 2016-03-21 2018-08-16 포항공과대학교 산학협력단 Cr-Fe-Mn-Ni-V계 고 엔트로피 합금
KR101888299B1 (ko) 2016-03-21 2018-08-16 포항공과대학교 산학협력단 극저온용 고 엔트로피 합금
KR101773298B1 (ko) 2016-05-30 2017-08-30 서울대학교산학협력단 체심입방 결정구조 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조 방법
KR101831056B1 (ko) 2016-06-01 2018-02-21 한국기계연구원 고엔트로피 합금
KR101779715B1 (ko) 2016-06-30 2017-10-10 서울대학교산학협력단 스피노달 분해 기공 구조를 가진 bcc hea-lea 복합 구조 다공체 및 이의 제조 방법
KR20180044831A (ko) * 2016-10-24 2018-05-03 세종대학교산학협력단 우수한 강도를 갖는 하이엔트로피 합금
KR101993527B1 (ko) 2016-10-24 2019-06-27 세종대학교산학협력단 우수한 강도를 갖는 하이엔트로피 합금
JP2020510139A (ja) * 2017-03-08 2020-04-02 シーアールエス ホールディングス, インコーポレイテッドCrs Holdings, Incorporated 高窒素、多主要元素、高エントロピーの耐食性合金
KR101952015B1 (ko) 2017-05-26 2019-02-26 포항공과대학교 산학협력단 Co-Cu-Ni-Mn계 고엔트로피 합금
KR20180130063A (ko) * 2017-05-26 2018-12-06 포항공과대학교 산학협력단 Co-Cu-Ni-Mn계 고엔트로피 합금
WO2019039743A1 (ko) * 2017-08-21 2019-02-28 포항공과대학교 산학협력단 V-cr-fe-ni계 고강도 고엔트로피 합금
KR102086758B1 (ko) 2018-03-09 2020-03-09 포항공과대학교 산학협력단 고엔트로피 합금 및 그 제조방법
KR20190106420A (ko) * 2018-03-09 2019-09-18 포항공과대학교 산학협력단 고엔트로피 합금 및 그 제조방법
CN108642399A (zh) * 2018-05-17 2018-10-12 哈尔滨工业大学 一种有基高熵合金及其制备方法
KR102161347B1 (ko) * 2018-09-12 2020-09-29 연세대학교 산학협력단 나노기공성 전이금속 합금 및 이의 제조방법
KR20200030295A (ko) * 2018-09-12 2020-03-20 연세대학교 산학협력단 나노기공성 전이금속 합금 및 이의 제조방법
CN109182878A (zh) * 2018-10-17 2019-01-11 湘潭大学 一种预合金化的高熵合金多孔材料的制备方法
CN109277572A (zh) * 2018-10-17 2019-01-29 湘潭大学 一种预合金化高熵合金多孔材料及其制备方法
CN109182878B (zh) * 2018-10-17 2020-04-14 湘潭大学 一种预合金化的高熵合金多孔材料的制备方法
KR102178627B1 (ko) * 2018-10-30 2020-11-16 영남대학교 산학협력단 금속 폼, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20200048343A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 영남대학교 산학협력단 금속 폼, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN109622979A (zh) * 2019-01-11 2019-04-16 湘潭大学 一种预合金化的高熵合金多孔材料的制备方法
CN109881030A (zh) * 2019-04-04 2019-06-14 合肥工业大学 一种双相结构高熵合金及其制备方法
CN110735078B (zh) * 2019-10-14 2020-08-28 中南大学 一种CrFeMnMoSiZr高熵合金多孔材料及其制备方法
CN110735078A (zh) * 2019-10-14 2020-01-31 中南大学 一种CrFeMnMoSiZr高熵合金多孔材料及其制备方法
CN110735077A (zh) * 2019-10-14 2020-01-31 中南大学 一种AlCrFeNiSiTi高熵合金多孔材料及其制备方法
CN110735077B (zh) * 2019-10-14 2020-08-28 中南大学 一种AlCrFeNiSiTi高熵合金多孔材料及其制备方法
KR102302891B1 (ko) * 2020-04-21 2021-09-17 한국생산기술연구원 코어-쉘 구조 CoCrFeNiTi계 고엔트로피 합금 및 그 제조방법
CN114411008A (zh) * 2020-10-28 2022-04-29 中国科学院理化技术研究所 一种高熵合金复合材料的制备方法
WO2023091169A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. Ultra-high strength multiphase high-entropy alloys
WO2024046324A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 北京科技大学 多主元多孔合金及制备方法和用于电解海水的多孔电极
CN115921823B (zh) * 2022-12-19 2023-08-15 有研工程技术研究院有限公司 一种高熵合金增强轻金属材料的制备加工方法
CN115921823A (zh) * 2022-12-19 2023-04-07 有研工程技术研究院有限公司 一种高熵合金增强轻金属材料的制备加工方法
CN117305635A (zh) * 2023-11-29 2023-12-29 湘潭大学 一种AlCrTiTaMoB高熵合金材料及其制备方法和应用
CN117305635B (zh) * 2023-11-29 2024-02-09 湘潭大学 一种AlCrTiTaMoB高熵合金材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101684856B1 (ko) 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조방법
US10941463B2 (en) High-entropy alloy foam and manufacturing method for the foam
Yang et al. Columnar to equiaxed transition in Al-Mg (-Sc)-Zr alloys produced by selective laser melting
JP6461543B2 (ja) アルミニウムと希土類元素との合金ターゲット及びその製造方法
US20090042057A1 (en) Metal composite article and method of manufacturing
KR101994015B1 (ko) 전자·전기 기기용 구리 합금, 전자·전기 기기용 구리 합금 소성 가공재, 전자·전기 기기용 부품, 단자, 및, 버스바
KR100861152B1 (ko) 구리합금
US20210395863A1 (en) Complex copper alloy including high-entropy alloy and method of manufacturing same
JP2011149039A (ja) 高強度を有するＣｕ−Ｇａ系スパッタリングターゲット材およびその製造方法
WO2011092586A1 (en) Method of producing nanocomposite magnet
US6350294B1 (en) Powder-metallurgically produced composite material and method for its production
WO2013000147A1 (zh) 铜铬触头及其制备方法
Kumar et al. Structural investigations of nanocrystalline Cu-Cr-Mo alloy prepared by high-energy ball milling
KR101779715B1 (ko) 스피노달 분해 기공 구조를 가진 bcc hea-lea 복합 구조 다공체 및 이의 제조 방법
CN104911581A (zh) 一种具有液相分离组织的含Cu高熵合金涂层及其制备方法
KR101773298B1 (ko) 체심입방 결정구조 하이엔트로피 합금 폼 및 이의 제조 방법
Kim et al. Electrical conductivity and tensile properties of severely cold-worked Cu-P based alloy sheets
Lityńska-Dobrzyńska et al. Characterization of Rapidly Solidified Al_65Cu_20Fe_15 Alloy in Form of Powder or Ribbon
JP3731041B2 (ja) 高耐食性マグネシウム合金および高耐食性マグネシウム材料の作製方法
Xiaohong et al. Preparation and characterization of CuFe alloy ribbons
US20150380136A1 (en) Iron-based soft magnetic material and iron-based soft magnetic core
Khomenko et al. Effect of deformation processing on the properties of Cu–50% Cr composite
JP2008169463A (ja) コバルト−タングステン・スパッタターゲット及びその製造方法
Du et al. Enhanced compression ductility of stoichiometric NiAl at room temperature by Y and Cu co-addition
EP2738272A2 (en) Aluminum alloy including iron-manganese homogeneous solid solution and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 4