기계금속 도서관

텀블러 재질 - 스테인레스

스테인레스  강은 철강재료의 한 종류로, 녹이 잘 슬지 않게 만든 합금강의 일종

철은 쉽게 산화되고 산화피막이 엉성하여 부식/방식처리가 중요함. 부식에 의해 강도저하의 문제를 야기할 수 있음.

철강소재의 내식성을 높이기 위하여 크롬을 합금화 하는 시도가 이루졌고 성공적으로 작용해 스테인리스강이 탄생함.

녹이 슬지 않기 때문에 매우 오랜시간 사용할 수 있음. 유기물, 오염물 등이 잘 붙지 않고 쉽게 닦아낼 수 있어 주방, 위생, 의료기구 등으로 많이 쓰임.

공구를 이용하여 절삭가공하기가 어려워 난삭재로 분류됨. 레이저 절단함.

스테인레스 가공과정

https://www.youtube.com/watch?v=f_1o3i7Tyy4 

텐트, 타프 천 재질 - 보통 나일론 또는 폴리에스테르 소재

나일론은 폴리아미드계 섬유에 대한 통칭으로 그 종류가 수천종임.

텐트 타프의 폴대 재질 - 알루미늄, 두랄루민, 플라스틱, 파이버 글라스, 주철 등이 쓰임.

안녕하세요 정보꾼입니다.

오늘은 국제단위계(SI)에 대해서 살표보려고 하는데요.

국제단위계란 국제도량형총회에서 단위계를 통일하자고 하여 1960년에 국제적인 표준을 만든 것으로 미터법에 속하는 단위계입니다.

국제 단위계를 알아보겠습니다.

우선 길이의 단위로 미터(meter, 기호 : m)를 사용합니다.

질량의 단위로는 킬로그램(kilogram, 기호 : kg)을 사용합니다.

시간의 단위로는 초(second, 기호 : s)를 사용합니다.

전류의 단위로는 암페어(Ampere, 기호 : A)를 사용합니다.

온도의 단위로는 켈빈(Kelvin, 기호 : K)를 사용합니다.

물질량의 단위로는 몰(mole, 기호  : mol)을 사용합니다.

광도(빛의 밝기)의 단위로는 칸델라(Candela, 기호 : Cd)를 사용합니다.

다음과 같이 7가지 항목에 대하여 기본단위를 정한것을 국제단위계(SI)라고 한답니다.

이상으로 국제단위계(SI)에 대한 글을 마치겠습니다.

다음에 추가할 항목이 있다면 더 추가하도록 하겠습니다.

감사합니다.

[1] 금소의 결정(Crystal)

물질을 구성하고 있는 원자가 입체적으로 규칙적인 배열을 이루고 있을 때를 결정이라 하며, 결정은 응고 중에 형성되는 는데, 금속은 일반적으로 많은 크고 작은 결정이 모여 무질서한 집합체를 이룬다.

(1)결정입계(Crystal grain boundary) : 결정 입자의 경계를 말한다.

※ 결정립과 결정립 사이를 결정립 경계라 하며 불순물이 이곳에 모인다.

(2) 금속은 면심입방격자(FCC), 체심 입방 격자(BCC), 조밀 육방 격자(HCP) 등의 비교적 간단한 세 가지 격자 중에 어느 한 가지로 이루어져 있다.

(3) 결정 격자 : 규칙적으로 배열된 다결정 중의 한 개의 결정을 말한다.

[2] 공간 격자(Space lattice)와 단위정(unit cell)

결정립은 원자가 규칙적으로 배열되어 형성된 공간 격자에 의해서 이루어지고 있으며 원자 배열은 금속의 종류, 온도 및 대칭성 등에 따라 다르고 성질에 많은 영향을 미친다.

(1)공간 격자(Space lattice, 결정격자)

결정 구조의 원자는 이온(ion), 분자 또는 분자 집단이며, 이들이 일정한 격식에 따라서 공간에 배열되어 있으며 이들 점의 계열을 공간 격자라 한다.

①공간 격자는 최소 단위인 단위정(unit cell)로 구성되어 있다.

② 단위정(unit cell) : 공간 격자를 구성하는 단위 부분이다.

※ 결정 격자 중 금속 특유의 형태를 결정 짓는 원자 모임으로 기본 격자 형태이다.

③ 격자상수(lattice constant) : 단위정 한 모서리의 길이를 말한다.

 가) 격자 상수의 크기 : 보통 3 ~ 6㎛

 나) 단위정 3축 방향 길이 a, b, c를 격자 상수라 하고 이 때 축간의 각인  a(알파), b(베타), r(감마),를 축각(axial angle)이라 한다.

 다) 순금속의 결정 구조는 대부분이 입방정이다.(비금속에 가까운 Ir, Sn, Te, Ti, Bi 등은 제외)

결정경계는 7결정계로 나누고 이것을 다시 14결정 격자형으로 세분되며 이것을 bravais 격자라 한다.

금속의 결정구조

 - 결정질 재료(crystalline) : 규칙적인 배열이 존재하는 재료

 - 비결정질 재료(non-crystalline) : 원자 규칙성이 존재하지 않는 재료.

금속 결정구조의 특징

 - 최 인접 원자의 개수가 많고 높은 원자 조밀도(atomic packing)을 갖는다.

 - 각 원자구조는 금속 이온을 나타낸다.

 - 결합의 방향성이 없다.

 - 금속 결정은 일반적으로 면심입방(face-centered cubic)구조, 체심입방(body-centered cubic)구조, 육방조밀(hexagonal close-packed)구조를 갖는다.

결정구조가 갖는 중요한 성질

 - 배위수(coordination number) : 각 원자에 최인접, 접촉하는 원자수.

 - 원자 충진율(atomic packing factor -APF) : 단위정 내에서 원자구가 차지하는 부피분율

금속관련 용어정리

금속의 결정(crystal) : 물질을 구성하고 있는 원자가 입체적으로 규칙적인 배열을 이루는 것

다결정체(polycrystalline) : 무수히 많은 결정들이 모여서 이룬 집합체

결정입자(crystal grain) : 결정체를 이루고 있는 작은 각각의 결정체, 주로 graing 이라고 함.

결정입계(crystal grain boundary) : 결정 입자의 경계

공간격자(space lattice) : 금속 결정 입자가 규칙적으로 배열되어 이루는 격자

단위격자(unit cell) : 공간 격자의 최소단위(주로 단위정이라고 함)

격자상수(lattice constant) : 단위 격자의 모서리 길이

축각(axial angle) : 축 사이의 각

Crystal(결정) : Basis(원자나 group of atome 또는 분자)가 lattice point에 입체적으로 질서 있게 배열한 것.

Lattice point(격자점) : Crystal내 basis의 중심 위치를 점으로 표시한 것.

Space lattice(공간격자) : lattice point의 3차원적 집합

Unit Cell(단위세포) :

 - Space lattice를 구성하는 가장 해석이 용이한 최소 repeating unit

- Unit cell은 세 crystallographic axes로 정의되며, 이 세 vector들의 길이(a,b,c)와 이들이 서로 이루는 각(a,b,r)을 unit cell의 lattice parameter(격자계수)라 한다.

Primitive cell(원시세포)

 - Space lattice를 구성하는 최소 repeating unit

 - 반드시 1개의 lattice point 만을 포함한다.

금속의 특성

금속 재료의 일반적 특징

 - Hg를 제외한 모든 금속은 상온에서 고체 상태

 - 고체 상태에서 결정 구조를 가진다.

 - 전기 및 열의 양도체이다.

 - 전성 및 연성이 좋다.

 - 금속 고유의 광택을 가진다.

경금속과 중금속

경금속 : 비중 4.5 미만의 금속 -> Al(2.7), Mg(1.7), Ti(4.44), Be(1.85) 등 

중금속 : 비중 4.5 이상의 금속 -> Cu(8.93), Fe(7.8), Pb(11.3), Ni(8.9), Sn(7.28) 등 대부분의 금속

금속이 기계 재료로 사용되기 위한 조건

 - 가공성, 주조성 및 표면 처리성이 좋아야 한다.

 - 경량화가 가능하여야 한다.

 - 안전성이 높아야 한다.

 - 재료의 보급과 대량 생산이 가능하며 값이 싸야 한다.