액체 금속 탈합금화(LMD)를 사용하여 합성한 3차원 상호연결 Mg–Ti 복합재에서 합금 원소(X = Zr, Nb, Ta, Mo 또는 Si)가 미세구조, 기계적 특성 및 내식성에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였다. (Ti 47.5 X 2.5 )Cu 50 전구체 합금을 600 °C 및 800 °C에서 Mg–Ca(10 at.%) 용융액에 침지하였다. 합금 첨가물은 전구체 미세구조에 상당한 영향을 주었으며, LMD 후 합성된 Ti 라미네이션(연결) 형태, 결정립 특성 및 Ti 상의 결정 구조에 변화를 초래하였다. 특히 Zr, Nb 및 Ta의 첨가는 미세한 층상(lamellar) α-Ti 결정립의 형성을 촉진한 반면, Mo 첨가는 800 °C에서 β-Ti 결정립의 형성을 돕는 것으로 나타났다. 미세구조 기반 유한요소법의 예측에 따르면, Zr 첨가 복합재는 우수한 기계적 특성을 보였고, 균일한 하중 전달과 국부적 소성 변형의 감소로 인해 최고 항복강도와 작업경화율을 달성하였다. 반대로 Nb, Ta, Mo 및 Si는 Ti 분율의 감소와 비효율적인 라미네이션 형태로 인해 항복강도에 부정적인 영향을 미쳤다. 0.6 M NaCl 용액에서의 내식성은 Zr, Nb, Ta 및 Mo를 첨가함으로써 향상되었으며, Zr이 가장 높은 내식성을 보였다. 이에 반해 Si의 첨가는 부식 저항성을 감소시켰는데, 이는 주로 상(phase) 계면 간격의 증가(비합금 복합재 대비 약 14% 증가)에 기인하였다. 이러한 결과는 고급 생의학 응용을 위한 Mg–Ti 복합재의 최적화에 대한 핵심 정보를 제공하며, 원하는 기계적 및 화학적 성능을 달성하는 데 있어 합금 전략의 역할을 강조한다. • LMD를 통한 3D Mg–Ti 복합재에서의 합금 원소 효과를 체계적으로 분석하였다. • Zr, Nb, Ta, Mo 및 Si는 전구체 미세구조와 Ti 상에 영향을 미쳤다. • Zr 첨가 복합재는 최고 항복강도와 내식성을 나타냈다. • FEM 시뮬레이션이 미세구조 진화가 기계적 거동에 미치는 영향을 평가하였다. • 합금 전략은 기계적 및 내식성 특성을 최적화하는 데 핵심이다.

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