계장화 압입시험을 이용한 Zr계 비정질 합금의 소성변형에 대한 수소의 영향 분석

초록

벌크비정질합금(bulk metallic glass)은 수소저장(hydrogen storage)합금의 후보 재료로 고려되고 있지만, 수소의 주입 시, 취성이 포함된 소성변형의 발생으로 인하여 수소저장합금으로 활용에 한계가 있다. 본 연구에서는 계장화압입시험(instrumented indentation test)을 수행하여 Zr계 벌크비정질 합금의 수소주입시간에 따른 소성 변형을 체계적으로 분석하였다. 100mA/cm2 의 전류밀도로 최대 200시간까지 수소를 주입하여 얻은 Zr계 벌크 비정질 합금에 대하여 계면접합기술(interface bonding technique)로 시험편을 준비하고, 그 계면에 구형압입시험을 수행하였다. 다음으로 압흔 하부의 소성변형영역에 대하여 베르코비치(Berkovich) 압입자를 이용한 나노압입시험을 수행하여 수소주입 시간에 따른 소성영역의 경도변화를 분석하였다. 이를 바탕으로 벌크비정질합금의 소성변형에 미치는 수소의 영향에 대하여 체계적으로 분석할 수 있었다.