안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
재료공학
Q. 반도체에 보면 실리콘이 많이 사용되는데...
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.실리콘은 반도체 재료로서 매우 중요한 역할을 합니다. 반도체는 전기 전도성이 금속과 절연체의 중간 정도인 물질로, 전자기기에서 핵심적인 역할을 합니다.실리콘은 전기 전도성이 금속보다 낮고 절연체보다 높은 특성을 가지고 있고,이는 전자와 정공(양전하를 띤 결합 상태의 전자)이 이동할 수 있는 경로를 제공하여 전류를 흐르게 합니다.도핑은 실리콘의 전기적 특성을 조절하기 위해 불순물을 첨가하는 과정을 말하며 일반적으로 인 이나 붕소와 같은 원소를 사용하여 N형 또는 P형 반도체를 만듭니다.실리콘으로 만들어진 트랜지스터는 전류를 증폭하거나 스위칭하는 데 사용됩니다. 이는 컴퓨터, 스마트폰, 텔레비전 등 다양한 전자기기의 핵심 부품입니다.실리콘은 집적 회로를 만드는 데 사용됩니다. 직접회로는 수많은 트랜지스터, 저항기, 커패시터 등을 하나의 칩에 집적하여 복잡한 전자 회로를 구성합니다.실리콘은 상대적으로 저렴하고 구하기 쉬우며높은 온도에서도 안정적인 성능을 유지합니다.
재료공학
Q. 은수저의 경우 100% 은 아니고 도금을 하는 이유가 있나요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.은 100%로 수저를 만들면 매우 강도가 약하여 잘 휘어 집니다.하여 강도를 높이기위해 구리와 니켈 합금에 순은을 도금하여 제작 합니다.
재료공학
Q. 세상에서 강도가 가장 높은 물질은 무엇인가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.현재까지 자연에서 발견된 가장 단단한 물질은 금강석 즉 다이아몬드 입니다.다이아 몬드는 경도 높은 것이지 강도가 높은것은 아닙니다.경도는 단단한정도를 나타내는 것이고강도는 면하면서 단단한 정도를 나타냅니다.유리는 철보다 경도가 높지만 강도는 현저히 떨어집니다.
재료공학
Q. 철강에서 말하는 롤링의 정확한 뜻은 무엇일까요
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.롤링은 철강 제품을 제조하는 과정 중 하나로, 고온에서 철강을 압연하여 원하는 형태와 두께로 만드는 공정을 말합니다. 롤링 공정은 크게 열간 롤링과 냉간 롤링으로 나눌 수 있습니다. 열간 롤링고온에서 철강을 압연하는 과정으로, 일반적으로 1000도 이상의 온도에서 진행됩니다.열간 롤링 후에는 표면이 거칠고, 치수 정확성이 낮을 수 있습니다.냉간 롤링 상온 또는 약간 가열된 상태에서 철강을 압연하는 과정입니다. 열간 롤링 후 냉각된 철강을 다시 압연하여 두께를 줄이고, 표면을 매끄럽게 만듭니다.냉간 롤링을 통해 생산된 제품은 주로 강판, 강대, 강봉 등이며, 표면이 매끄럽고 치수 정확성이 높습니다. 롤링 공정은 철강의 원판제조시 최종 제품의 품질과 성능에 큰 영향을 미치는 공정입니다.
재료공학
Q. 재료의 경도와 내구성의 관계는???
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.재료의 경도는 단단한 정도를 나타내는 척도 이며 강도는 단단하고 연한 정도를 나타내는 척도 입니다.재료의 경도 및 강도가 높으면 내 마모성이 높아져 재료 자체의 마모도를 높며 어떤 형태의 제품을 만들었을때 변형,마모,크랙등 변화율이 현저히 감소되어 내구성이 좋아 집니다.
재료공학
Q. 순수 금속보다 금속 합금을 사용했을 때의 이점은 어떤건가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.순수금속은 금속 자체가 가지고 있는 단점들이 있습니다.대표적으로 금은 가공성이 뛰어나고 연성이 좋으나 강도가 약하여 쉽게 변형되는 단점을 가지고 있습니다. 하여 은,아연,파라듐,동등을 첨가하여 강도를 높거 하였습니다.철은 자연상태에서 산소와 매우 친화적이어서 산소와 만날시 바로 부식되기 시작 합니다.하여 크롬,니켈등을 다량 첨가하여 부식을 방지한 스테인레스를 만들었습니다.또한 탄소는 철의 강도를 높이는 핵심적인 원소 입니다. 하여 탄소를 첨가하여 기계적성질을 햐상시킵니다.이처럼 아직도 여러 금속과 원소를 서로 결합시켜 각 산업에 필요한 최적의 합금을 만들기위해 많은 연구를 하고 있습니다.
재료공학
Q. 부식이 전혀 안되는 그런 금속도 있는지 궁금 합니다.
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.자연상태에서 부식되지 않는 금속은 없습니다. 다만 분자 밀도가 매우 높고 매우 안정적이어서 거의 부식되지 않는 금속은 여러가지가 있습니다. 금, 플라티늄, 타이타늄등이 대표적 입니다.플라티늄은 백금이라 부르며 한때 최고의 귀금속으로 취급되었으나 현재는 황금이 최고의 금속으로 취급 됩니다.
재료공학
Q. 소화기 분말가루는 어떤 재료로 만드는지 궁금합니다
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.소화기 분말은 사용처에따라 중탄산나트륨,중탄산칼륨. 인산암모늄 등이 사용되며 이는 산소를 차단하는 역할을 하여 화재초등대처에 매우 유용하게 사용 됩니다.
재료공학
Q. 탄소강과 스테인리스강의 주요 차이점은?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.탄소강은 탄소를 넣어 강하게 만든 철 입니다.탄소함유량을 강종별로 0.2g~0.9g정도 함유시킨 강입니다. 탄소와 더불어 강의 기계적성질을 향상시키기위해 P,Mn,S,Si등을 함유하였습니다.스테인레스는 말 그대로 부식 즉 녹 발생을 막기위해 크롬 과 니켈을 함유시켜 만든 강 입니다.크롬은 자연상태에서 자연 산화물 층을 만들기 때문에 부식에 매우 강하며 변색이 되지 않습니다. 크롬의 이러한 특성을 이용하여 스테인레스를 만들었습니다.
재료공학
Q. 유리기판에 대한 뉴스들을 많이 접하는데, 유리기판이 기존 기판에 비해 어떤 장점이 있나?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.유리 기판은 일반적으로 실리콘보다 경도가 낮아 깨지기 쉽습니다.하지만 알루미노실리케이트 유리나 비스무트 유리는 기계적 강도와 내구성이 강화된 형태로 제조될 수 있습니다.유리 기판은 열전도율이 낮은 특징이 있습니다. 따라서 고온 환경에서 열 분산을 효율적으로 해야 하는 경우, 이를 보완하기 위해 다른 재료와 조합하거나 열적특성을 최적화하는 기술이 필요하며,유리는 절연체이므로 반도체 소자의 전기적 특성을 보존하며 유리기판 위에서 반도체 소자를 형성할때 외주 전기적 간섭을 차단할수 있는 장점이 있습니다.또한 투명하기 때문에 빛을 잘통과시켜 광학적으로 중요한 응용분야에서 광센서, 광학소자 제조에 사용할수 있습니다.유리기판은 고온에서 가공이 어렵거나 다루기가 힘들어 고도의 기술이 필요합니다. 유리기판 위에 반도체 소자를 증착하거나 패터닝하는 기술이 필요합니다.실리콘 기판에 비하여 제한적일수 있으나 광학적 특성, 절연성, 내구성이 중요한 응용분야에서 매우 유용하게 사용될수 있습니다.