안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 결정이 성장되는 과정은 어떻게 진행되나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.결정 성장은 원자나 분자가 규칙적으로 배열되어 특정 결정 구조를 형성해가는 과정입니다. 단결정 성장에서는 온도와 용액, 압력을 조절해 원자가 결정 격자에 따라 규칙적으로 자리 잡게 하며, 대표적인 방법으로는 용융 냉각이 있씁니다. 이 과정을 통해 균일한 구조의 단결정을 형성하여 보석 같은 미적 특성을 지니게 됩니다.
재료공학
Q. 왜 몇몇 금속은 강철보다 가벼운데 더 단단한지요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.일부 금속은 원자 간 결합 구조와 미세조직 덕분에 밀도가 낮아도 높은 강도를 가질 수 있씁니다. 예를 들어 티타늄 합금은 높은 비강도를 가지며, 이는 강한 금속 결합과 결정 구조가 전위 운동을 억제해 강도를 높이기 때문입니다. 이러한 특성 덕분에 티타늄 합금 같은 금속은 가벼우면서도 강철보다 강력한 구조 재료로 사용됩니다.
재료공학
Q. 슈퍼합금의 고온 저항성을 얻는 방법에 대해서 질문 문의
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.제트 엔진용 수퍼합금은 고온에서도 강도 강도와 산화 저항성을 유지하도록 설계되었습니다. 이는 니켈이나 코발트 기반 합금에 크롬, 알루미늄 등의 원소를 첨가하여 산화막을 형성하고 결정 구조를 조절해 전위 이동을 억제하는 방법으로 이루어집니다. 최근에는 나노구조 제어와 단결정 합금 기술로 극한 환경에서의 성능과 내구성을 더욱 향상시키는 연구가 진행되고 있습니다.
재료공학
Q. 재료의 소성 변형에서 전위 운동의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.소성 변형에서 전위 운동은 원자 배열의 불완전한 이동을 통해 변형을 일으키며, 물질의 강도와 연성에 큰 영향을 줍니다. 전위 운동을 제어하면 전위의 움직임을 방해하여 강도를 높이거나, 전위를 쉽게 이동하게 하여 연성을 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 전위를 억제하는 강화 메커니즘은 재료의 강도를 향상시키지만 연성은 감소시키는 경향이 있씁니다.
재료공학
Q. 유리를 만드는 주재료는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.유리를 만들기 위한 주요 재료는 모래, 석회석, 소다 등의 혼합물입니다. 이 재료들을 고온에서 용융시켜 유리의 기본 원료인 녹은 유리를 만들고 그 후 형성과 냉각 과정을 통해 다양한 형태로 가공됩니다. 유리는 성형, 압출, 슬라이등 등의 방법으로 다양한 제품으로 가공되며, 특히 후속 열처리나 증기 증착 등의 과정이 추가되어 강도나 투명도를 조절할 수 있습니다.
재료공학
Q. SMT자재와 DIP 자재는 어떤파이가 있나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.SMT 자재는 기판 표면에 직접 부착되는 부품으로, 주로 소형 부품이 많이 사용되면, 기계적 납때을 통해 부착됩니다. 반면, DIP 자재는 부품의 리드가 기판을 뚫고 들어가며 양쪽에 납땜이 되어 고정됩니다. SMT는 소형화와 자동화에 유리하고, DIP는 더 높은 기계적 강도가 필요한 부품이나 고전류 부품에 주로 사용됩니다.
재료공학
Q. 금속의 녹는점에 영향을 미치는 주요 요인은 무엇일까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속의 녹는점에 영향을 미치는 주요 원인은 원자 결합의 강도, 원자 구조, 결정격자 배열입니다. 금속의 경우, 원자 간의 금속 결합이 강할수혹 녹는점이 높습니다. 또한, 금속의 순도, 합금 성분, 결정구조에 따른 차이도 중요한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 구리와 알루미늄은 다른 녹는점을 가지며, 합금의 경우 두 금속의 특성에 따라 녹는점이 달라질 수 있씁니다.
재료공학
Q. 홀 효과는 특정 물질에서 더 두드러지게 나타나는가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.홀 효과는 특정 물질에서 더 두드러지게 나타납니다. 일반적으로 반도체와 같은 특정 물질에서 홀 효과가 더욱 뚜렷하게 관찰됩니다. 이는 반도체에서 전하 운반체가 상대적으로 적어 자기장에 의한 변위가 더 강하게 나타나기 때문입니다. 또한, 금속보다는 이차원 재료에서도 홀 효과가 두드러지게 나타나면, 이는 전하 이동성과 관련이 있습니다.
재료공학
Q. 고체 전해질이 차세대 재료로 주목받는 이유?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.고체 전해질은 차세대 전지 재료로 주목받고 있으며, 대표적인 재로로는 황화물계 고체 전해질, 산화물계 고체 전해질, 인산염계 고체 전해질이 있습니다. 이들 재료는 높은 전도성, 안전성, 열적 안정성이 뛰어나며, 리튬 이온 배터리의 성능을 향상시키고 화재 위험을 줄일 수 있습니다. 고체 전해질은 액체 전해질의 누출 문제와 높은 위험성을 해결할 수 있어, 미래의 고용량, 고안전성 배터리 기술에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
재료공학
Q. 전자레인지에서 플라스틱 포크가 녹았어요,,
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.걱정하신 부분에 대해 이해가 됩니다. 대부분의 플라스틱 포크는 전자레인지에서 가열할 경우 변형될 수 있지만, 대부분의 플라스틱 재질은 안전성에 문제가 없도록 설계되어 있습니다. 그러나 고온에서 플라스틱이 녹거나 변형되면, 화학 물질이 음식에 섞일 가능성이 있으며, 그 물질이 인체에 유해할 수 있습니다. 다만, 일시적인 노출로 인한 큰 건강 문제는 드물지만, 불안하시다면 의사와 상담을 권장합니다.