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2025
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니켈티타늄 합금선: 기억 금속의 혁신적 적용과 미래 전망
니켈티타늄(NiTi) 합금은 거의 동일한 원자 비율의 니켈과 티타늄으로 구성된 "기억 금속"으로, 형상 기억 효과와 초탄성으로 유명합니다. NiTi 합금선은 의료, 항공우주, 스마트 기기 분야에서 필수적인 소재로 자리매김했습니다.
· 형상 기억 효과: NiTi 합금선은 저온 변형 후 임계 온도로 가열하면 원래 형태로 복원됩니다. 이는 오스테나이트와 마르텐사이트의 가역적 상변태에서 비롯되며, 자동 조절 장치 제작에 이상적입니다.
· 초탄성: 체온 범위 내에서 NiTi 합금선은 8%의 변형률을 완전히 복원할 수 있어 기존 금속의 탄성 한계를 뛰어넘습니다. 반복 변형이 필요한 환경에서 탁월한 성능을 보입니다.
· 생체 적합성: 표면에 형성된 안정한 산화티타늄 층으로 니켈 이온 방출 위험이 낮아, 임플란트 의료 기기에 널리 사용됩니다.
의료 분야: 심혈관 스텐트, 치과 교정 아치와이어, 최소 침습 수술 도구의 핵심 소재입니다. 체온에서 펼쳐지는 심혈관 스텐트는 혈관 벽을 장기간 지지하여 재협착 위험을 줄입니다.
항공우주: NASA는 위성 안테나 전개 기구에 NiTi 합금선을 적용해 경량화와 높은 신뢰성으로 극한 우주 환경 요구를 충족시켰습니다.
스마트 기기: 로봇 분야에서 온도 또는 전류 제어를 통한 정밀 구동 소자로 사용되며, 유연 로봇 기술 발전을 촉진합니다.
고비용, 복잡한 가공 공정, 장기 피로 특성 등의 과제는 남아있지만, 3D 프린팅을 통한 저비용 제조 기술 개발, 피로 수명 향상, 웨어러블 기기 및 에너지 분야 적용 연구가 진행 중입니다. 스마트 소재 수요 증가에 따라 NiTi 합금선은 미래 기술 혁신의 핵심으로 자리매김할 전망입니다.
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