공학 재료의 화학적 특성
엔지니어로서 공학 재료의 화학적 특성을 이해하는 것은 중요합니다. 대부분의 공학 재료는 다른 재료와 접촉하여 서로 화학적으로 반응하기 때문입니다. 이러한 화학 반응으로 인해 재료는 화학적 열화를 겪을 수 있습니다. 다음은 공학 재료의 몇 가지 화학적 특성입니다.
화학 조성
원자 결합
부식 저항성
산성 또는 알칼리성
화학 조성
공학 재료의 화학 조성은 재료를 구성하는 원소들을 나타냅니다. 재료의 화학 조성은 공학 재료의 특성에 큰 영향을 미칩니다. 강도, 경도, 연성, 취성, 부식 저항성, 용접성 등은 재료의 화학 조성에 따라 달라집니다.
따라서 공학 재료의 화학 조성에 대한 지식이 필요합니다. 예를 들어 일부 재료의 화학 조성은 다음과 같습니다.
| 번호 | 재료 | 화학 조성 |
| 1. | 강철 | Fe, Cr, Ni |
| 2. | 브라스 | Cu = 90%, Ni = 10% |
| 3. | 브론즈 | 90% Cu, 10% Ni |
| 4. | 인바 | Fe = 64%, Ni = 36% |
| 5. | 건 메탈 | Cu = 88%, Sn = 10%, Zn = 2% |
| 6. | 독일 은 또는 니켈 은 또는 일렉트럼 | Cu = 50%, Zn = 30%, Ni = 20% |
| 7. | 니크롬 | Ni = 60%, Cr = 15%, Fe = 25% |
| 8. | 포스포르 브론즈 | Cu = 89 – 95.50%, Sn = 3.50 -10%, P = 1% |
| 9. | 망가닌 | Cu = 84%, Mn = 12%, Ni = 4% |
| 10. | 콘스탄탄 | Cu = 60%, Ni = 40% |
원자 결합
원자 결합은 원자가 어떻게 결합하여 재료를 형성하는지를 나타냅니다. 녹점, 끓는점, 열전도성 및 전기 전도성과 같은 재료의 많은 특성은 재료의 원자 결합에 의해 결정됩니다. 따라서 재료의 특성을 이해하려면 재료의 원자 결합을 연구하는 것이 매우 중요합니다. 재료의 원자 결합은 다음과 같은 유형이 있습니다.
이온 결합 – 원자 사이에서 외부 전자를 교환하여 형성됩니다.
공유 결합 – 원자 사이에서 전자를 공유하여 형성됩니다.
금속 결합 – 금속에서 발견됩니다.
부식 저항성
부식은 금속이 주변 매체에 의해 서서히 화학적 또는 전기화학적으로 공격받는 현상입니다. 부식으로 인해 금속은 산화물, 염 또는 다른 화합물로 변환되기 시작합니다. 금속의 부식은 공기, 산업 대기, 산, 염기, 소금 용액, 토양 등의 여러 요인에 의해 영향을 받습니다. 부식은 재료에 매우 부정적인 영향을 미치며, 부식으로 인해 재료의 강도와 수명이 줄어들게 됩니다.
재료의 부식 저항성은 재료가 대기 조건에서 산화를 저항하는 능력을 말합니다. 일반적으로 철, 구리, 알루미늄과 같은 순수 금속은 대기 중에서 서서히 부식됩니다. 이러한 순수 금속의 부식을 피하기 위해 스테인리스강, 브라스, 브론즈, 독일 은, 건메탈 등의 합금 형태로 사용합니다.
산성 또는 알칼리성
산성 또는 알칼리성은 공학 재료의 중요한 화학적 특성입니다. 재료가 산성인지 알칼리성인지는 재료의 pH 값에 따라 결정됩니다. 재료의 pH 값은 0부터 14까지 다양하며, 7은 중성으로 간주됩니다. 보통 물은 pH 값이 7입니다. pH 값이 7보다 낮은 재료는 산성이고, pH 값이 7보다 높은 재료는 알칼리성입니다. 재료의 산성 또는 알칼리성은 그들이 다른 재료와 어떻게 반응하는지를 나타냅니다.
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