티타늄과 금을 합치면 왜 단단해지나요?

Question

아이언맨 관련 유튜브에서 티타늄과 금을 일정비율로 합치면 기존 티타늄보다 더 단단해진다고 하더라고요. 그 원리가 어떻게 되는지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.티타늄과 금을 합치면, 합금의 물성이 크게 변화합니다. 이는 원자 구조적인 변화로 인한 것입니다.

일반적으로, 티타늄과 금은 결정 구조가 다릅니다. 티타늄은 6개의 원자가 모여 만들어진 육면체 구조를 가지고 있으며, 금은 얇은 블록 모양의 결정 구조를 가지고 있습니다. 따라서, 티타늄과 금을 합치면 이 두 가지 구조가 섞여 새로운 구조를 형성합니다.

이러한 구조 변화는 합금의 물성에 영향을 미칩니다. 티타늄은 높은 강도와 내식성이 있지만, 비교적 가벼워서 처리하기 쉬운 반면, 금은 높은 밀도와 가공성이 있습니다. 따라서, 티타늄과 금을 합치면, 합금의 강도는 티타늄보다 더욱 강력해지며, 가공성과 밀도는 금의 특성을 유지합니다.

이러한 이유로, 티타늄과 금의 합금은 항공기 엔진, 의료기기, 스포츠 용품 등의 분야에서 광범위하게 사용됩니다.