안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 세라믹이 잘 깨지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹이 금속에 비해 잘 깨지는 이유는 그들의 강한 이온 결합이나 공유 결합으로 인한 결합 구조 때문입니다. 세라믹의 결정 구조는 매우 단단하지만 외부 힘이 가해질 때 원자가 쉽게 이동하지 못하고 결합이 깨지기 쉬운 성질을 가지고 있습니다. 이로 인해 세라믹은 충격이나 인장 하중에 대해 취약하게 되어 쉽게 파손되는 특성을 보입니다.
재료공학
Q. 금속이 쉽게 변형이 일어나는 이유는?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.특정 금속들이 쉽게 변형되는 이유는 그들의 결정 구조와 결합 방식에 있습니다. 예를 들어, 면심입방 결정 구조를 가진 금속은 많은 슬립 시스템이 있어 외부 힘이 가해질 때 원자가 상대적으로 쉽게 디동할 수 있습니다. 또한, 이러한 금속은 소성 변형을 통해 에너지를 흡수하고 이에 따라 영구적인 변형이 가능하게 됩니다.
재료공학
Q. 알루미늄이 강한 이유에 대해 물어봅니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.알루미늄은 원자량이 상대적으로 낮고 그 결정 구조가 효율적으로 배열되어 있어 밀도가 낮습니다. 이러한 특성 덕분에 알루미늄은 가벼우면서도 강도가 높아 다양한 산업에서 사용됩니다. 또한, 알루미늄의 특수한 원자 결합과 미세구조는 높은 비강도를 제공하여 가벼운 무게에도 불구하고 기계적 성질이 뛰어난 장점을 가집니다.
재료공학
Q. 금속과 세라믹의 녹는점에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속은 상대적으로 낮은 결합 에너지를 가진 금속 결합으로 구성되어 있어 특정 온도에서 원자 간의 결합이 약해져 쉽게 녹을 수 있습니다. 반면, 세라믹은 강한 이온 결합이나 공유 결합으로 구성되어 있어 높은 온도에서도 이러한 결합이 쉽게 깨지지 않아 녹지 않습니다.
재료공학
Q. 세라믹이 만들어 지는 공정? 방법에 관하여...
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹은 일반적으로 원료인 세라믹 분말을 고온에서 소성하여 제조됩니다. 이 과정은 먼저 원료를 혼합하고 성형한 후 높은 온도에서 소성하여 입자 간의 결합을 강화하는 방식으로 진행됩니다. 소성 후에는 재료의 물리적 성질을 향상시키기 위해 열처리나 냉각 과정을 추가로 수행할 수 있습니다.
재료공학
Q. 녹이 발생되는 이유에 대해서 문의드립니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속 표면의 녹은 주로 산화 반응에 의해 발생하며 이는 금속이 산소와 반응하거나 수분과 결합할떄 일어납니다. 이 과정에서 금속 원자는 산화되어 금속 산화물 또는 수화물로 변환되며 이로 인해 표면에 부식이나 산화물이 형성됩니다. 녹은 시간이 지남에 따라 금속의 구조적 강도와 외관을 손상시키므로 이를 방지하기 위한 보호 코팅이나 부식 방지 처리가 필요합니다.
재료공학
Q. 세라믹의 경우 전기가 잘 통하지 않는 이유는?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹이 전기가 잘 통하지 않는 이유는 세라믹의 원자 구조 내에 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 부족하기 때문입니다. 세라믹 재료는 강한 이온 결합이나 공유 결합으로 구성되어 있어 원자 간의 결합이 견고하고 전자가 고정되어 이동할 수 없습니다.
재료공학
Q. 금속이 전기가 잘 통하는 이유가 궁금해요.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속이 전기가 잘 통하는 이유는 금속 내에 자유롭게 이동할 수 있는 전자, 즉 전도 전자가 존재하기 때문입니다. 금속 원자는 원자 간의 결합이 약해 전자가 자유롭게 이동할 수 있으며 이는 전류가 흐르는 데 필요한 전자 흐름을 가능하게 합니다.
재료공학
Q. 재료의 구조를 제어하는 방법에 관하여...
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.재료의 구조를 제어하는 방법에는 합성 과정의 조절, 열처리 및 냉각 속도 조절, 그리고 압력 및 응력 조건 변경이 포함됩니다. 예를 들어, 용융 후 빠르게 냉각하면 비정질 상태가 형성되고 느리게 냉각하면 결정 구조가 형성됩니다. 또한, 특정한 합성 기술을 사용하여 원자나 분자의 배열을 조절함으로써 원하는 구조와 성질을 가진 재료를 만들 수 있습니다.
재료공학
Q. 재료의 구조와 열전도성과의 상관관계에 관하여....
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.재료의 구조는 열전도성에 중요한 영향을 미치며, 일반적으로 결정 구조가 정돈된 재료가 더 높은 열전도성을 나타냅니다. 단결정체는 원자 배열이 일관되어 열전도성이 높고, 반면 다결정체는 결정립 경계에서 열이되는 경향이 있어 열전도성이 낮아질 수 있습니다.