안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 유리를 보면 다양한 색상을 내는데 그 이유에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.유리의 색상은 주로 금속 산화물이나 미네랄을 첨가하여 조절합니다. 예를 들어, 크롬은 초록색을, 코발트는 파란색을, 금은 붉은색을 발현시켜며, 이러한 색상은 온도 조절과 제작 과정에서의 화학 반응에 따라 달라집니다. 또한, 유리의 두께와 가열 시간도 색상에 영향을 미쳐 미적인 변화를 유도할 수 있습니다.
재료공학
Q. 고분자 복합재에서 미세한 섬유의 배향과 크기와 기계적 성질의 관계
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.고분자 복합재에서 미세한 섬유의 배향과 크기를 최적화하려면, 섬유의 배향도와 분산 정도를 조절하는 것이 중요합니다. 섬유를 균일하게 분산시키기 위해 혼합공정과 고온 고압 압출을 사용하고, 배향은 압력이나 전기장을 이용해 조절할 수 있씁니다. 또한, 섬유의 크기는 섬유 길이와 직경을 제어하여 최적의 강도와 인성을 확보할 수 있습니다.
재료공학
Q. 세라믹 재료에서 불순물의 농도에가 열적 및 기계적 성질에 미치는 부분을 분석하는 방법!
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹 재료에서 불순물의 농도가 열적이나 기계적 성질에 미치는 영향을 분석하려면, X-선 회절으로 결정 구조 변화를 확인하고, 열분석을 통해 열적 특성 변화를 평가하며, 기계적 시험을 통해 강도나 경도 등 기계적 성질 변화를 측정합니다. 또한, 주사전자현미경을 활용해 미세구조를 관찰하여 불순물의 영향을 시각적으로 분석할 수 있습니다.
재료공학
Q. 금속과 세라믹을 결합하여 만든 하이브리드 재료의 특성에 대해 문의
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속과 세라믹을 결합한 하이브리드 재료는 금속의 강도와 세라믹의 내열성 및 내마모성을 결합한 특성을 제공합니다. 하지만 두 재료의 물리적 성질이 달라 결합이 어려운 점이 도전 과제입니다. 사용화하려면 접합기술과 열팽창 계수 차이를 해결하는 기술이 필요하며, 이를 통해 재료의 일관된 성능을 확보해야합니다.
재료공학
Q. 전기 전도성을 가지면서도 투명성을 가지는 소재?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.투명한 전자제품을 만들기 위해서는 전기 전도성과 투명성을 동시에 가진 소재가 필요합니다. 대표적인 소재로는 인듐주석산화물, 그래핀, 탄소 나노 튜브, 등이 있씁니다. ITO는 전도성이 뛰어나고 투명하여 주로 디스플레이 및 터치스크린에 사용되며, 그래핀과 CNT는 더 효율적이고 유연한 전도성을 제공할 수 있씁니다.
재료공학
Q. 세라믹이라는 소재는 어디에 쓰이는 소재인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹은 주로 자연에서 추출되는 광물, 예를 들어 점토, 석회석, 규석, 알루미나 등의 재료로 만들어집니다. 주요 특징은 높은 내열성, 내구성, 경도, 전기 절연성 등을 가지고 있으며, 화학적으로 안정적입니다. 세라믹은 주로 전자기기, 의료 기기, 항공기 부품, 건축 자재 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
재료공학
Q. 극한의 온도와 압력에서도 변하지 않는 재료는 어떤 원리로 만들어질 수 있을까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.극한 환경에서 사용되는 재료는 고온, 고압, 강한 방사선 및 부식에 결딜 수 있어야 하므로, 내열성, 내구성, 고강도 및 내식성을 갖춘 소재가 필요합니다. 이러한 재료는 주로 합금, 세라믹, 복합재 등으로 개발되며, 금속 및 탄소 섬유와 같은 고강도 물질을 사용합니다. 개발은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험적 연구를 통해 고성능 재료의 특성을 극대화하는 방식으로 이루어집니다.
재료공학
Q. 탄소나노튜브라는 것이 무엇이고 어디에 활용되나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.탄소나노튜브는 탄소 원자가 원통형으로 배열된 구조로 매우 강하고 전기 및 열 전도성이 뛰어나며 가볍고 내구성이 강한 특징을 가집니다. 주로 화학기기, 전자소자, 배터리, 항공우주 산업에서 사용되며, 신소재로써 많은 연구가 진행도괴 있습니다. 이를 만들기 위해서는 화학기상증착법이나 아크 방전법 등을 사용하여 고온에서 탄소 원자를 증착시켜 나노크기의 튜브 형태로 성장시킵니다.
재료공학
Q. 금이나 은이 사용되는 제품에는 어떤 것이 있나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금과 은은 주로 전자기기, 의료 기기, 그리고 장신구에 많이 상요됩니다. 금은 우수한 전도성과 내식성 덕분에 전자 회로와 반도체, 치과용 재료로도 활용됩니다. 은은 고도의 전도성을 가지고 있어 전자기기, 배터리, 태양광 패널 등에 상용됩니다
재료공학
Q. 카본이라는 재질이 비싼이유가 있나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.카본은 가옫와 경량성에서 우수한 성질을 가지고 있어 고성능 제품에 많이 사용됩니다. 높은 강도와 내구성에도 불구하고 가볍기 때문에 자동차, 항공기, 스포츠 장비 등에서 사용됩니다. 하지만 제조 과정이 복합하고 비용이 많이 들기 때문에 가격이 비쌉니다.