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우수기술자료집

기술명 고감도 플렉서블 금속 기술

기술요약일반금속 대비 수십 배 잘 휘어지고 바로 복원되며, 초고강도, 저탄성계수, 고성형성, 우수한 생체적합성 및 고내식성을 가지는 플렉서블 금속 개발

키워드 플렉서블 금속, 초고강도, 저탄성계수, 고성형성, 생체적합성, 고내식성

고감도 플렉서블 금속 기술

구분 발명의 명칭특허 등록번호(국제특허분류)

발명자

국내특허선형적 탄성변형을 하며 초고강도, 초저탄성 특성을 가지는 타이타늄 합금

1234505호 박찬희, 홍잭근, 염종택

국내특허비선형적 탄성변형을 하며 초고강도, 초저탄성계수, 안정적 초탄성 특성을 동시에 가지는 타이타늄 합금

1562669호 박찬희, 홍잭근, 염종택

국내특허Ultrahigh strength and ultralow elastic modulus titanium alloy with linear elastic deformation

PCT/KR2013/002598 박찬희, 홍잭근, 염종택

국내특허Ultrahigh strength, ultralow elastic modulus, and stable superelasticity titanium alloy with non-linear elastic deformation

PCT/KR2015/010175 박찬희, 홍잭근, 염종택

권리현황1.

기술개요일반금속 대비 수십 배 잘 휘어지고 바로 복원되며, 초고강도, 저탄성계수, 고성형성, 고내식성을 가지는

인체 무해한 플렉서블 금속 개발

대표 이미지

기술개요2.

기존 기술의 문제점3.

● 일반 금속소재는 강도가 높아지면 내부에 원자단위 결함이 많이 생겨 조금만 구부려도 영구 변형되나 플렉서블 금속은 독특한 장범위 규칙격자를 가지는 원자구조로 인해 극한 의 유연성은 물론 초고강도, 저탄성계수, 고성형성 등의 우수한 특성 발현

- 인체 무해한 플렉서블 금속의 우수한 특성은 스마트 기기 금속 케이스에서 발생하여 온 휘어지는 현상과 신체와 접촉하여 알레르기 반응을 야기시키는 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대

[타 소재는 휘고 나서 복원안됨]

[플렉서블 금속 휘고 나서 복원]

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우수기술자료집

구분 이름 연락처 e-mail

연구자 염종택 yjt96@kims.re.kr

기술거래부서 최재홍 055-280-3772 jhchoi@kims.re.kr

● 고감도 플렉서블 메탈은 일반적인 Ti합금에 비해 초고강도(1100~1500MMPa), 초저탄성 계수(40~60GPa), 고내식성, 우수한 생체적합성을 가지며, 초탄성(~2.7%)의 특성을 가짐

● 또한, 냉간성형성이 99%이상 가능하여 부품 생산비용을 절감할 수 있으며, 특히 영하 150도에서 영상 250도까지 극심한 온도변화에도 안정적으로 사용하는 것이 가능

기술의 우수성4.

기술개발 완성도5.

TRL

기초연구단계 실험단계 시작품단계 실용화단계 사업화 단계

1단계 2단계 3단계 4단계 5단계 6단계 7단계 8단계 9단계

기초 이론/실험

실용목적 아이디어, 특허 등 개념 정립

실험실 규모의 기본성능

검증

실험실 규모의 소재/부

품/시스템 핵심성능평가

확장된 소재/부품/시스템 시작품 제작 및 성능평가

파일럿 규모 시작품 제작 및 성능평가

신뢰성 평가 및 수요기업

평가

시제품 인증 및 표준화

사업화

완성도

● 일본에서는 Ti기반 초탄성합금인“GUM”금속을 개발하여 일부 안경테에 상용화하였으나, GUM금속의 인장강도 및 피로강도가 생체의료 소재의 요구치에 못미쳐 상용화가 이루어지지 못하고 있음● 스마트 기기중 IPhone 6에서 채용된 금속 케이스에서 휘어지는 현상인“bendgate”결함이 발생하는 문제가 제기되었고, 금속 케이스의 얇은 두께에서 강도는 상당히 중요한 인자로 인식됨● 해외 1위 의료업체인 Straumann사에서 개발된 Ti-Zr계 신합금을 적용한“Roxolid”라는 차세대 혁신 제품이 치과용 임플란트에서 높은 가격을 형성하고 있음● 국내 출연(연) 재료연구소에서는 Ti기반 인체 무해한 플렉서블 금속을 개발하여 스마트 기기 케이스, 안경테, 임플란트, 골프해드 등에 플렉서블 금속의 적용 가능성을 확인하였고, 특수금속 제조사와 기술이전 추진중에 있음

국내외 산업동향7.

기술 문의처8.

[타 소재와 유연성 비교]

[플렉서블 금속의 성형성]

활용분야6.

활용분야 각종 스마트기기 금속 내·외장재, 임플란트, 인공생체재료, 바이오분야, 안경, 골프해드 등 다양한 분야에 활용

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