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▶ 기계공학에서 기계재료에 대해 간략히 설명하는 포스팅
▶ 비철금속 재료
1)동(구리, Cu)의 특징
- 동의 특징
- 물리적 성질:
- 전기 전도성: 구리는 매우 우수한 전기 전도성을 가지며, 전선 및 전기 부품에 널리 사용됩니다.
- 열 전도성: 높은 열 전도성을 가지고 있어 열교환기와 냉각 장치에 사용됩니다.
- 연성과 가공성: 연성이 높아 가공하기 쉽고, 다양한 형태로 제조할 수 있습니다.
- 화학적 성질:
- 내식성: 대기 중에서 산화되기 쉽지 않아, 부식에 강한 특성을 보입니다.
- 생물학적 특성: 항균성을 가지며, 이를 활용한 응용 분야가 있습니다.
구분 | 특성 | 세부 사항 | 응용 예 |
---|
전기 전도성 | 매우 높음 | 전기 및 전자 장비의 주요 재료 | 전선, 전기 모터 |
열 전도성 | 높음 | 열을 효과적으로 전달 | 열교환기, 냉각 장치 |
연성과 가공성 | 우수 | 다양한 형태로 가공 가능 | 파이프, 동판, 동선 |
내식성 | 높음 | 부식에 강함 | 해양 장비, 배관 |
항균성 | 있음 | 세균 증식 억제 | 의료기구, 위생 장비 |
2) Cu+Zn 황동 CAC201
- Cu+Zn 황동 (CAC201)
- 기계적 성질: 황동은 구리와 아연의 합금으로, 구리의 비율에 따라 다양한 기계적 성질을 나타냅니다. 일반적으로 연성이 좋고 가공이 용이하며, 특정 비율에서는 강도와 내마모성이 증가합니다.
- 화학적 성질:
- 톰백: 높은 아연 함유량을 가진 황동으로, 높은 강도와 내마모성을 가집니다.
- 카트리지: 우수한 가공성을 가진 황동으로, 주로 탄약통 등에 사용됩니다.
- 문쯔: 색상 및 마감이 우수하여 장식용으로 많이 사용됩니다.
- 특수 황동:
- 어드미럴티: 바닷물에 대한 우수한 내식성을 가진 황동입니다.
- 네이벌: 해양 환경에 적합한 내식성을 가진 황동입니다.
- 니켈 황동 (Nickel Brass): 니켈을 첨가하여 강도와 내식성을 향상시킨 황동입니다.
- 델타 메탈: 다양한 환경에서 사용되는 내구성이 강한 황동입니다.
황동 유형 | 구성 | 기계적 성질 | 화학적 성질 | 주요 용도 |
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톰백 | 높은 아연 함유 | 강도 및 내마모성 증가 | – | 기계 부품, 베어링 |
카트리지 | Cu, Zn | 우수한 가공성 | – | 탄약통, 전기 부품 |
문쯔 | Cu, Zn | 좋은 연성 | 우수한 마감 | 장식품, 미술 작품 |
어드미럴티 | Cu, Zn, 소량의 주석 | 내식성 강화 | 바닷물에 강함 | 해양 장비, 파이프 |
네이벌 | Cu, Zn, 다른 합금 원소 | 강도 및 내식성 | 해양 환경 적합 | 해군 장비, 구조재 |
니켈 황동 | Cu, Zn, 니켈 | 강도 및 내식성 향상 | – | 고성능 부품, 장식용 |
델타 메탈 | Cu, Zn, 소량의 철 | 높은 강도 | 다양한 환경에 적합 | 산업 장비, 건축 재료 |
3) Cu+Sn 청동 CAC401C
- Cu+Sn 청동 (CAC401C)
- 베릴륨동: 베릴륨을 첨가한 청동으로, 매우 높은 강도와 경도, 우수한 전기 전도성을 가집니다. 주로 고정밀 부품, 불꽃이 튀지 않는 도구에 사용됩니다.
- 백동: 니켈을 첨가한 청동으로, 내식성과 강도가 뛰어납니다. 해양 및 화학 산업에 적합합니다.
- 캘맷: 주석과 납을 첨가한 청동으로, 가공성이 우수하며 저마모성을 가집니다. 베어링과 부시에 사용됩니다.
청동 유형 | 구성 원소 | 특징 | 주요 용도 |
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베릴륨동 | 구리, 주석, 베릴륨 | 높은 강도, 경도, 전기 전도성 | 고정밀 부품, 불꽃 방지 도구 |
백동 | 구리, 주석, 니켈 | 내식성, 강도 | 해양, 화학 산업 |
캘맷 | 구리, 주석, 납 | 우수한 가공성, 저마모성 | 베어링, 부시 |
4) 알루미늄과 합금
- 알루미늄과 합금의 특징:
- 실루민(알펙스): 알루미늄에 실리콘을 첨가한 합금, 우수한 주조성과 내식성을 가집니다.
- 내열용 합금:
- Y합금: 알루미늄에 구리, 마그네슘, 망간을 첨가하여 고온에서의 강도를 향상시킨 합금입니다.
- Lo-Ex: 저팽창 계수를 가진 합금으로, 고온에서의 안정성이 뛰어납니다.
- 코비탈리움: 알루미늄에 니켈과 코발트를 첨가하여 고온 강도와 내열성을 향상시킨 합금입니다.
- 탄력용 합금:
- 두랄루민: 알루미늄에 구리, 마그네슘, 망간을 첨가하여 높은 강도와 경량성을 가집니다.
- 초초두랄루민: 두랄루민보다 강도가 더 높은 합금입니다.
- 베어링 합금:
- 화이트메탈, 배빗메탈, 캘맷: 베어링 제작에 사용되는 합금으로, 마모 저항성과 내구성이 뛰어납니다.
- 특징: 우수한 내마모성과 내진성을 가지며, 고속 회전 부품에 사용됩니다.
합금 유형 | 구성 원소 | 특징 | 주요 용도 |
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실루민(알펙스) | 알루미늄, 실리콘 | 우수한 주조성, 내식성 | 자동차 부품, 주조 제품 |
내열용 합금 | 알루미늄, 구리, 마그네슘, 망간 | 고온에서 강도 유지 | 항공기 엔진, 고온 부품 |
탄력용 합금 | 알루미늄, 구리, 마그네슘, 망간 | 높은 강도, 경량 | 항공우주 구조재, 자동차 부품 |
베어링 합금 | 알루미늄, 주석, 납 | 우수한 내마모성, 내진성 | 고속 회전 부품, 베어링 |
▶ 비금속 재료
1) 합성수지
- 합성수지의 개요: 합성수지는 다양한 화학적 조성과 성질을 가진 폴리머 재료입니다. 그 중요성은 현대 산업에서 다양한 응용 분야에 걸쳐 널리 사용되고 있음에 있습니다.
- 열경화성수지: 열을 가하면 경화되어 더 이상 용해되지 않는 수지입니다. 강도, 내열성, 내화학성이 우수합니다.
- 열가소성수지: 열을 가하면 연화되고, 냉각시 다시 단단해지는 수지입니다. 재활용이 가능하며, 가공이 용이합니다.
- 첨가제의 역할:
- 가소제: 유연성 및 가공성 향상을 위해 사용됩니다.
- 활제: 물리적 성질을 개선하고 제조 과정을 용이하게 합니다.
- 착색제: 색상을 부여합니다.
- 보강제: 기계적 강도를 향상시킵니다.
- 산화물계, 탄화물계, 질화물계: 특정 성질을 부여하기 위한 첨가제입니다.
- FRP (섬유강화플라스틱)
- 장점: 경량성, 높은 강도, 우수한 내식성 등을 가집니다.
- 단점: 제조 비용이 높고, 재활용이 어렵습니다.
- FRM (섬유강화금속) – 금속 복합 재료
- PRM (입자강화금속), FRC (섬유강화세라믹): 강도, 경도, 내열성 향상을 위한 복합 재료입니다.
수지 유형 | 성질 | 첨가제 | 주요 용도 |
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열경화성수지 | 열에 의한 영구적 경화 | 보강제, 착색제 | 고내열 부품, 전자 기기 |
열가소성수지 | 열에 의한 연화 및 재경화 | 가소제, 활제 | 포장재, 일상용품 |
첨가제의 역할 | 수지의 성질 개선 | 가소제, 활제, 착색제, 보강제 | 다양한 산업 분야 |
FRP | 섬유 강화 | – | 자동차, 항공우주 |
FRM | 섬유 강화 금속 | – | 첨단 공업, 군사 장비 |
다른 기계재료 링크
기계재료 (1) – 금속의 성질
기계재료 (2) – 결정의 구조
기계재료(3) – 철과 강