고엔트로피 합금의 구조와 성능

전통적인 합금 설계는 일반적으로 하나의 주요 요소를 중심으로 하며, 소량의 부가 요소를 추가하여 강화됩니다. 반면, 고엔트로피 합금은 다섯 개 이상의 주요 요소를 거의 동비율로 결합하여 이 전통적인 접근 방식을 파괴합니다. 이러한 조성은 높은 구성 엔트로피를 생성하여 결정 구조를 안정화하고 우수한 기계적 강도와 열적 안정성을 제공합니다.

HEA의 뛰어난 특성은 네 가지 기본 메커니즘에서 비롯됩니다: 고엔트로피 효과, 격자 왜곡, 느린 확산, 그리고 칵테일 효과. 이러한 특성 덕분에 HEA는 실제 응용에서 마모, 부식, 고온 및 방사선에 대한 우수한 저항성을 보여주며, 항공우주, 방위, 원자력 및 기타 첨단 제조 산업에 특히 적합합니다.

고엔트로피 합금의 현재 응용

HEA는 이미 여러 고급 기술 산업에서 응용되고 있습니다. 항공 우주 분야에서는 극한의 온도 변화와 고압 환경을 견딜 수 있습니다. 원자력 분야에서는 방사선 저항성이 중요한 구성 요소의 서비스 수명을 연장하는 데 기여합니다. 방위 응용 분야에서는 HEA가 충격 및 마모 저항 코팅에 사용되어 무기 시스템의 내구성을 향상시킵니다.

게다가, 고엔트로피 합금은 고성능 절삭 공구의 표면 코팅으로 널리 사용되어 마모 저항성과 서비스 수명을 크게 향상시킵니다. 벌크 재료 외에도, HEA는 얇은 필름이나 코팅 형태로 자주 사용되며, 정밀 가공 및 고속 절삭 시스템에서 공구 표면을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.

HEA 가공에서의 윤활 문제

HEA 재료의 채택이 제조 환경에서 증가함에 따라, 절삭유 및 윤활유에 대한 새로운 도전 과제를 제시합니다. HEA의 극한 경도와 안정성은 공구 마모를 가속화하고 가공 중 상당한 열을 발생시켜 절삭유의 빠른 열화와 성능 저하를 초래할 수 있습니다.

따라서 미래의 절삭 윤활유는 마찰 및 열 하중을 효과적으로 관리하기 위해 향상된 극한 압력 및 마모 방지 성능을 제공해야 합니다. 또한, 윤활유는 장기간의 고압 작업에 대처하기 위해 향상된 열 안정성과 산화 저항성을 필요로 할 것입니다. 윤활유가 안정적인 오일 필름을 유지하고 HEA 표면에 효과적으로 부착할 수 있는 능력은 미래의 제형 전략에서 중요한 고려 사항이 될 것입니다.

미래 전망: 고엔트로피 합금 및 윤활 기술 통합

앞으로 HEA의 상용화는 산업 윤활 응용 프로그램과의 통합을 심화시킬 것으로 예상됩니다. 윤활유 공급업체와 금속 가공 전문가들은 다음 전략을 고려해야 합니다:

첫째, HEA의 가공 특성에 맞춘 절삭유 및 EP 첨가제 조성을 개발합니다.

둘째, 다양한 HEA 조성이 윤활유의 열 분해 및 폐유 부산물에 미치는 영향을 심층적으로 연구합니다.

셋째, HEA 표면에서 윤활유의 안정성과 접착 성능을 향상시킵니다.

HAI LU JYA HE는 금속 가공 윤활 분야에서 다년간의 경험을 가지고 있으며, 재료 응용 및 절삭 윤활 솔루션에 대한 전문 지식을 보유하고 있습니다. HEA 기술이 빠르게 발전함에 따라, 우리는 윤활제 조제 개발과 현장 응용 전문 지식을 통합하여 고객이 가공 프로세스를 최적화하고 차세대 재료 시대에서 경쟁력을 유지할 수 있도록 돕고 있습니다.

◆ 출처: MDPI

◆ 참조: https://www.mdpi.com/1099-4300/25/1/73