산화피막-기지 계면 접착력 및 박리 메커니즘 규명 연구

Investigation of Interfacial Adhesion and Spallation Mechanisms between Oxide Scale and Substrate

연구 내용

산화피막이 생성된 저탄소강에서 계면 접착력을 수치-실험 하이브리드로 규명하고 박리 임계 조건을 식별하는 연구

저탄소강에 형성된 산화피막과 기지 사이의 접착력을 평가하기 위해 스크래치 테스터로 계면 균열 개시를 관찰하고, 기계적 응답을 기반으로 파괴 조건을 역해석합니다. 유한요소법을 적용하여 계면에서 요구되는 임계 견인력을 정량적으로 산정하고, 잔류응력이 접착력에 미치는 영향을 함께 분석합니다. 또한 에너지 방출률 관점에서 선행 결과와의 정합성을 확인하여 식별된 접착력의 타당성을 검증합니다.

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연구 흐름

초기에는 열간 공정으로 성장한 산화피막의 인공 박리 시나리오를 설정하고, 스크래치 테스터 기반으로 계면 파괴 개시 신호와 미시적 관찰을 연동하는 절차를 확보했습니다. 이후 기계적 응답 데이터를 유한요소 기반 역해석에 연결하여 계면 임계 견인력과 파괴 거동을 정량화하는 방향으로 확장했습니다. 마지막으로 잔류응력 변수를 포함한 영향 분석을 수행하고, 에너지 방출률로부터의 비교를 통해 식별 결과의 일관성을 검증하는 연구를 수행했습니다.

활용 가능성

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

계면 박리 저감 소재 설계
산화피막 생성 조건 최적화
부식 및 스케일 내구성 평가
표면 공정 품질지표 도출
코팅/스케일 접착력 예측 모델
스크래치 기반 파괴 임계치 산정
잔류응력 기반 신뢰성 설계
역해석 기반 파라미터 식별
에너지 방출률 기반 검증 프레임
고강도 강재 공정-거동 연계 분석