기계금속 도서관

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.

열역학 1법칙

"어떤 계의 내부 에너지의 증가량은 계에 더해진 열 에너지에서 계가 외부에 해준 일을 뺀 양과 같다."

열역학 2법칙

 에너지 흐름의 양과 방향에 대한 명시, 엔트로피의 개념과 밀접한 관련.  

물질계의 자발적 변화는 비가역 반응임을 설명하는 법칙.

O 공기압 발생 장치

① 공기 압축기(compressor) - 공기 압축

② 저장 탱크 - 공기 저장

③ 서비스 유닛 - 불순물 제거, 윤활제 공급, 압력조절