세라믹이 고온에 강한 이유에 대해서..

Question

안녕하세요. 재료공학을 전공하고 있는 학생입니다.세라믹의 경우 고온의 환경에 활용되는 경우가 많은데, 고온에 강한 이유에 대해서 궁금합니다.

김재훈 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹은 고온에 강한 특성을 가지는데, 이는 주로 세라믹의 결정 구조와 화학적 안정성 덕분입니다. 세라믹 물질은 강한 이온 결합이나 공유 결합으로 구성되어 있어 높은 온도에서도 결합이 깨지지 않고 구조가 유지됩니다. 또한 세라믹은 대부분 불활성 물질로서 산화 부식 화학 반응에 대한 저항력이 뛰어나기 때문에 고온 환경에서도 안정적으로 사용될 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 세라믹은 우주항공, 전자기기 산업용 재료 등 고온에서의 성능이 요구되는 다양한 분야에 널리 활용됩니다.

김찬우 전문가 · Answer

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.세라믹이 고온에 강한 것을 내열성이 강하다 라고 표현할 수 있습니다. 이는 내부의 결합이 상대적으로 금속이나 폴리머보다 강하기 때문이라고 정의 할 수 있습니다.금속은 이온결합으로 이루어져 있는데 세라믹은 금속+비금속 간의 결합으로 이온결합보다 강한 공유결합으로 이루어져있어 외부의 충격이나 열, 약품등을 통해 이러한 결합이 쉽게 끊어지지 않습니다.그래서 고온에 금속류보다 상대적으로 강하기 때문에 극한환경에서 사용되는 재료에 많이 활용됩니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)

박재화 박사 · Answer

안녕하세요. 세라미 재료는 강한 이온 결합과 공유 결합으로 이루어져 있는데, 이는 높은 온도에서도 구조를 유지할 수 있는 강한 결합니다. 이 결합으로 인하여 높은 열 에너지를 흡수하더라도 깨지지 않고 안정성을 유지할 수 있도록 해줍니다. 또한 세라믹의 경우 열팽창에 대한 저항력이 높아 고온 환경에서도 형태의 변화가 크지 않다는 장점을 가지고 있습니다.

김경욱 전문가 · Answer

안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹은 높은 융점과 강한 화학적 결합으로 인해 고온 환경에서도 안정성을 유지합니다. 그 결정 구조는 열에 의한 변형이나 붕괴에 저항력이 강하여 형태를 유지할 수 있습니다. 또한, 세라믹은 열전도율이 낮아 고온에서의 열 전도성을 최소 화하여 열적 안정성을 더욱 향상시킵니다.