고성능 구조합금의 고온 거동과 광학 이득소재 특성화

High-performance alloy high-temperature behavior and optical gain materials characterization

연구 내용

적층·합금·열화 환경에서 구조합금의 기계적/부식 거동과 광학 이득 특성을 규명하는 연구

고온 환경에서 활용되는 구조합금과 광학 이득 매질의 성능을 평가하기 위한 특성화 연구를 수행합니다. 와이어 아크 적층(WAAM)으로 오스테나이트계 스테인리스의 미세조직을 제어하고, 실온 및 고온 인장 거동과 경도 변화를 분석하여 공정-미세조직-역학 성능의 연계를 규명합니다. 또한 Ni3Al 계 합금의 고온 부식 거동을 황 분위기에서 분석하고, 스케일 부착성과 열화 메커니즘을 통해 합금 원소의 효과를 해석합니다. 추가로 Er3+, Tm3+, Nd3+ 도핑 붕산염 유리의 형광 및 광학 증폭 특성을 평가해 섬유 증폭 및 NIR 레이저용 이득 매질 가능성을 검토합니다.

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연구 흐름

2022년에는 Ni3Al 기반 고온 부식 거동과 Er·Tm·Nd 도핑 붕산염 유리의 형광·광학 증폭 특성을 중심으로 소재 성능을 정량화하는 기반 연구를 수행했습니다. 이후 고온 구조 응용 관점에서 2025년에는 WAAM으로 오스테나이트 스테인리스 321을 제작하고, 미세조직 차이와 고온 인장 특성 변화를 비교하는 방향으로 확장했습니다. 동일한 소재 성능 평가 프레임을 적용하되, 구조합금은 역학과 부식, 광학 유리에서는 이득 관련 광학 파라미터로 관찰 축을 전환하여 연구를 축적하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

WAAM 기반 고온 구조부품 개발
고온 부식 저감용 합금 설계
고온 환경용 소재 열화 평가
섬유 증폭용 NIR 이득 매질
고체상 레이저용 광학 재료
고경도 합금화 전략 검증
미세조직-성능 상관 해석
황 분위기 부식 메커니즘 분석
고온 인장 성능 예측 요소도출
광학 특성 기반 소재 스크리닝