세라믹은 왜 단단한데 깨지기 쉬울까요??
안녕하세요. 재료공학을 전공하고 있는 학생입니다.
세라믹은 단단한 소재로 알려져 있는데, 또 깨지기 쉬운 특성을 가집니다. 이 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.
세라믹의 경우 강한 이온 결합이나 공유결합으로 결합하고 있어 매우 단단한 특성이 있습니다. 그러나 이러한 결합으로 인하여 유연성이 부족할 수 있습니다. 구조적으로 결함이 발생하면, 빠르게 균열이 발생하고, 이로 인하여 깨지는 취성파괴가 쉽게 일어납니다. 세라믹은 압축에는 강할 수 있으나, 인성이 낮아 충격에는 취약합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
세라믹은 매우 단단하지만 동시에 취성을 가지고 있어 깨지기 쉽습니다. 이는 세라믹의 결정 구조에서 결함이 쉽게 전파되어 균열이 발생하기 때문입니다. 또한, 변형 없이 외부 충격에 쉽게 파괴되는 낮은 연성과 탄성도 깨지기 쉬운 이유입니다.
안녕하세요.
재료는 힘을 가할때 변형을 하게 됩니다 탄성구간과 소성구간이 있으며, 탄성구간은 힘을 제거 했을때 원형을 유지하는 구간이며, 소성 구간은 원형을 유지하지 못하고 변형되는 구간입니다 세라믹은 항복강도는 높지만 탄성이 없어서 항복강도를 넘어서는 힘을 받으면 깨집니다 탄성이 없는 금속만큼 결합이 더 강하다면 일상생활에서는 깨질일이 없지만 금속보다는 결합이 약해서 깨지게 됩니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
세라믹이 단단하면서도 깨지기 쉬운 이유는 그 내부 구조에 있습니다. 세라믹은 일반적으로 매우 강한 결합으로 이루어져 있어 압축력에는 강하지만 외부 충격이나 굽힘과 같은 인장력에는 약합니다. 이는 마치 벽돌을 쌓아 만든 벽이 옆에서 누르는 힘에는 잘 버티지만 망치로 내려치는 힘에는 쉽게 부서지는 것과 비슷합니다. 세라믹의 결정 구조는 매우 규칙적이기 때문에 균열이 한번 발생하면 그 균열을 따라 쉽게 파괴되는 특성을 보입니다. 이러한 현상을 취성이라고 합니다. 즉 세라믹은 강도가 높지만 유연성이 없어 외부 충격에 약하다는 것이죠.
간단히 말해 세라믹은 강한 결합으로 인해 압축력에는 강하지만 유연성이 없어 외부 충격에 약하기 때문에 쉽게 깨지는 것입니다.