세라믹 재료의 내열성을 가지는 이유는

Question

안녕하십니까재료공학에서 다루는 재료 중 세라믹 재료가 있습니다. 이 세라믹 재료와 관련하여, 왜 높은 내열성을 가지는지 궁금합니다.

박재화 박사 · Accepted Answer

안녕하세요.세라믹 재료의 경운 높은 내열성을 가지는데, 그 주된 이유는 강한 이온결합 및 공유결합을 가지고 있기 때문입니다. 이는 원자들이 견고하게 결합할 수 있고, 높은 열에서 쉽게 깨지거나 변형이 일어나지 않습니다. 세라믹은 금속 산화물, 질화물, 탄화물 등을 지칭하는 것으로 비금속 무기물로 이루어져, 열 전도성이 낮고, 고온에서도 화학적으로 안정합니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹 재료가 높은 내열성을 가지는 주된 이유는 그 구조적 특성에 있습니다. 세라믹은 일반적으로 금속과 비금속 원소가 강한 이온 결합이나 공유 결합을 통해 만들어진 무기 화합물입니다. 이러한 강한 결합은 세라믹 물질에 높은 녹는점과 열팽창 계수가 낮은 특성을 부여합니다. 즉 높은 온도에서도 원자 간 결합이 쉽게 끊어지지 않아 변형이 적고, 열에 의한 부피 변화가 작아 열 충격에도 강합니다. 또한 세라믹은 전기 절연성이 우수하여 고온에서도 전기적 특성을 유지할 수 있다는 장점도 가지고 있습니다. 이러한 특성들 덕분에 세라믹 재료는 고온 환경에서 사용되는 엔진 부품 내화물 전자 부품 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.