안녕하세요. 이희애 전문가입니다.
재료공학
Q. 기왓장은 뭘로 만드는 것인지 궁금합니다
안녕하세요. 전통 기와는 점토를 성형한 후, 고온에서 소성하여 제작됩니다. 환원 분위기에서 소성하면 흑색 기와가, 산화 분위기에서는 적색 기와가 형성됩니다. 소성 과정에서 미세 기공이 조절되어 방수성과 내구성이 향상되며, 기후 변화에도 안정적인 구조를 유지합니다. 이러한 물리적 특성 덕분에 전통 건축에서 오랫동안 사용되어 왔습니다.감사합니다.
재료공학
Q. 나노스케일에서 재료의 기계적 강도와 연성이 어떻게 상호작용하나요?
안녕하세요. 나노스케일에서는 hall-petch 효과로 인하여 강도가 증가하지만, 특정 입계점 이하에서는 역 hall-petch 효과로 연성이 급격히 저하됩니다. 이를 극복하려면 나노층상 구조, 이종상계 인터페이스, 혹은 부분 결정질-비정질 복합체 설계가 필요합니다. 이러한 접근법은 변형 기작을 조율하여 강도와 연성을 동시에 향상시킵니다.감사합니다.
재료공학
Q. 다층 코팅에서 각 층의 두께와 순서가 물리적 특성에 대해 질문 드립니다.
안녕하세요.다층 코팅의 각 층 두께는 잔류 응력과 변형 거동을 조절하며, 순서는 계면 접합력과 열확산 특성에 영향을 미칩니다. 최적화된 구조를 결정하기 위해서는 실험적 기계적 분석과 함께 유한 요소 해석 및 원자 수준 시뮬레이션을 활용한 정량적 평가가 필수적입니다. 궁극적으로, 목표 특성에 맞는 층 설계와 계면 안정성이 핵심입니다.감사합니다.
재료공학
Q. 반도체 재료에서 밴드갭을 미세조정 하는 방법에 대해
안녕하세요. 밴드갭을 미세하게 조정하는 방법으로는 도핑, 비정질화, 그리고 나노구조화가 있습니다. 도핑은 외부 원소를 첨가하여 전자 에너지 준위를 조정하고, 나노구조화는 양자 효과를 활용해 밴드갭을 변화시킵니다. 또한, 압력 변화는 결정구조를 변형시켜 전자 전도성을 조절하는 중요한 방법이 됩니다.감사합니다.
재료공학
Q. 형상기억합금(SMA)에서 상변화 메커니즘에 대해
안녕하세요. 형상기억합금은 온도 변화에 의해 아오스테틱 상에서 마르텐사이트 상으로 전환되며, 이를 통해 기계적 변형이 발생합니다. 기계적 변형이 가해지면 마르텐사이트 상이 변형되었다가, 온도가 다시 상승하면서 아오스테틱 상으로 복귀하여 원래 형태로 되돌아옵니다. 이 상변화 메커니즘은 주로 결정구조의 변화에 의한 것입니다.감사합니다.