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admin

2017-01-12 14:08:48

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X선금속학[X-ray metallurgy]

1895년 뢴트겐이 X선을 발견함으로써 X선은 우선 의료분야에서 급속히 보급되었다. 1912년 라우에는 라우에패턴을 이론으로 정립하고, 블랙은 염화나트륨 등의 단결정(單結晶)을 해석하였다. 또 1915년 디바이, 셰러는 X선회절패턴의 해석에 성공하였다. 그 후 X선은 금속연구에 본격적으로 사용하게 되었다. X선회절패턴이 국제적 조직인 JCPDS(Joint Commitee on Powder Diffraction Standards)에 의해 데이터집으로 간행되었다. 분말결정패턴의 해석법이 진행되고 합금상(合金相)의 부정비화합물 및 고압 하에서 금속상(金屬相)의 구조 등에 대한 해석이 진전되었다. 최근에는 싱크로트론복사광 설비에 의해 강력하고 단색에 가까운 X선이 얻어지고 있어 X선은 새로운 적용분야를 개척하고 있다(☞총론「싱크로트론복사광기술과 물질해석」).

고에너지X선은 금속시료 내부의 상세한 고정밀도이면서 비교적 쉽게 투과측정할 수 있으므로, X선투과사진 또는 직접관찰장치 등을 사용하여 금속용접부의 결함, 주물소(鑄物巢)의 발견과 해명에 널리 쓰이고 있다. 인체와 마찬가지로 X선 CT의 원리에 의해 3차원 관찰측정도 실시되고 있다. 금속재료에서 잔류응력의 검사에는 고각도의 X선회절선이 이용되고 있다. 라우에패턴을 이용한 단결정의 방위결정은 금속의 가공조직을 해명함으로써 우수한 규소강판의 개발에 도움이 되었다. 이 극점도형(極點圖形)에 의한 해석은 현재는 자동화되고 있어 쉽게 가공조직을 규명하고 있다.

X선은 다시 금속의 분석방법으로도 사용되고 있다. 시료에 전자선을 조사하여 발생하는 X선을, 또 X선을 조사하여 발생하는 2차X선을 검출측정함으로써 시료의 확대관찰과 동시에, 그 시료 부위의 원소를 정성(定性), 정량(定量)분석하는 방법은 현재 널리 쓰이고 있다. 이 장치를 병설하여 전자현미경을 분석전자현미경이라고 한다. 또 X선회절분석법에서는 동 패턴해석에 따라 화합물의 정성과 정량분석이 가능하다.