Transcript 신소재의_활용
의료용 고분자 신소재의 종류 및 응용 1) 경조직 대체용 고분자재료 : - 연골, 뼈 및 치아 등의 대체 2) 정형외과용 고분자재료 - 인공 고관절 및 슬관절 : 상온 경화형 PMMA뼈 시멘트, UHMWPE - 인공 인대 : 연신 테프론, PP, 폴리에스터 etc. <인공 무릎 관절(인공 슬관절)> 3) 치과용 고분자재료(의치) - 이 뿌리가 남아있는 경우 : PMMA 또는 유기질 복합충전재의 중합 - 전체적으로 손상된 경우 : 금속 및 아크릴계통 고분자, 폴리카보네이트, 폴리설폰 etc. - 공간(구멍)이 생긴 경우 : 무기질 충전재와 PMMA 가교제에 의한 충전 용 컴파운드 수지 중합 4) 혈액정화용 고분자재료 - 인공신장, 인공간장용 : 투석막, 여과막, 혈장분리막, 혈장성분분리 막, 흡착제 etc - 막의 형태 : 평막, 튜브, 중공사 - 주로 중공사형 모듈형태 사용 5) 초극세 섬유 초 극세사의 굵기는 0.1~ 0.5microm 정도로서 섬유가 가늘어 질수 록 직물이 유연해지고, 부드러운 촉감과 은은한 광택을 지닌다. 또한 표면적이 커지기 때문에 흡수성 및 흡유성이 증가되며, 우수한 세척성, 치밀성, 우수한 열차단성의 기능을 갖는다. 1) 신금속 재료 ① 형상 기억 합금 ② 비정질 금속 재료 ③ 초전도 재료 ④ 수소 저장 합금 (2) 비금속 무기 재료 ① ② ③ ④ ⑤ 파인 세라믹스 광섬유 결정화 유리 압전 세라믹스 강 유전체 ( (3) 신 고분자 재료 ① 엔지니어링 플라스틱 ② 고 효율성 분자막 ③ 태양광 발전 플라스틱 전지 ④ 고분자 신소재의 분류 (4) 복합재료 ① 복합재료 ② 바이오센서 ③ 액정물질 액정보호필름의 종류 터치 스크린 광섬유(Optical Fiber) 광 렌즈 초전도 재료 [ super conductive material ] 초전도 재료는 응용면에서 초전도 자석용 재료, 초전도 송전용 재료, 고 주파용 재료로 분류된다. 초전도의 응용이라는 관점에서 초전도 재료를 분류하면 초전도 자석용 고자계 재료, 초전도 송전용 재료, 고주파용 재료(통신용 동축 케이블, 마이크로파 공동) 등이 있다. (1) 초전도 자석용 재료: 현재 사용되고 있는 것은 니오브(Nb)와 티탄(Ti) 의 합금과 Nb3, V3Ga의 화합물이다. 높은 임계자계 뿐만 아니라 임계 전 류밀도가 큰 것이 요구된다. 10테스라 이하의 자계에 대해서는 니오브티탄합금, 15테스라까지는 Nb3Sn, 그리고 고자계에는 V3Ga가 사용된다. 현재까지의 최고 발생자계는 18테스라이다. (2) 초전도 송전용 재료: 임계온도가 높을 뿐만 아니라 낮은 자계(전류 가 만드는 자계)에서의 큰 임계전류가 요구된다. 초전도 특성으로는 완 전 반자성 영역을 이용하는 방식에서는 임계자계가 높은 재료가 좋기 때문에 납(Pb)이나 니오브가 사용되고 있다. 또 고자계 초전도체의 니 오브-티탄 합금, Nb3Sn 등도 저자계에서 큰 임계전류를 갖기 때문에 사 용된다 (3) 고주파용 재료: 임계온도 Tc보다 충분히 낮은 온도에서 사용되는 경우 에는 전자파의 에너지가 초전도체의 에너지 갭보다 작으면 전기저항은 발 생하지 않는다. 그러나 온도가 상승하면 열로 인하여 발생한 상전도의 전 자가 전자파를 흡수한다. 전자파의 진폭은 임계자계서 제한되기 때문에 임 계자계가 클 뿐 아니라 에너지 갭이 큰 납, 니오브 등이 사용된다. [응용과 전망] 초전도 재료의 수는 매우 많아서 이미 수 1000 종류 정도가 발표되었지만 실용화의 관점에서 고찰할 때 다음 조건을 충족해야 하기 때문에 그 수가 제한된다. ① 전이온도가 높다. ② 임계전류ㆍ임계자계가 크다. ③ 만들기가 쉽다. ④ 구하기가 쉽다. 초전도체 의 응용(자기부상열차) 자기부상의 원리 차량에 탑재한 초전도 자석의 강력한 자기작용으로 지상에서 완전히 떠오른 상태에서 시속 500㎞의 고속 주행을 한다. [해설] 현재의 철도 차량에서는 차륜과 레일 사이의 기계적인 접촉이 차량의 지지 ㆍ안내ㆍ추진 기능을 수행하고 있지만 차량의 시속이 300㎞를 넘으면 바퀴 가 공회전하여 주행 불능이 된다. 자기작용 차량을 지지ㆍ안내ㆍ추진하면 보 다 고속의 철도 차량을 실현할 수 있다.