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재료 중 고분자 물질의 특성에 관하여...
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.고분자 물질은 대체로 가볍고, 유연하며, 내열성이있고 전기절연성을 갖습니다. (다만, 모든 고분자 물질이 그러한 것은 아닙니다.) 이러한 특성은 단량체들이 긴 사슬 형태로 길게 결합되어 있기 때문에 발생합니다.또한, 고분자 재료가 갖는 가장 중요한 특성은 "점탄성(viscoelasticity)" 입니다. 즉, 특이하게도 고분자 물질은 점성적 특성과 탄성적 특성을 모두 갖습니다. 이 특성은 시간의존성이 있어서 힘을 천천히가하면 점성적 거동을, 단시간에 가하면 탄성적 거동을 하는 경향이 있습니다. (고무줄을 천천히 늘리면 더 많이 늘어나는 것을 생각해보시면 됩니다.)
학문 / 재료공학
24.09.30
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재료의 탄성과 관련하여 탄성한계란??
안녕하세요. 한성민 전문가입니다."탄성한계"는 물체가 변형된 이후에 원래상태로 돌아갈 수 있는 최대 응력을 의미합니다. 즉, 탄성한계이상의 힘을 가하면 물체는 "소성변형"하게 되므로 원래상태로 돌아가지 못하고 영구 변형을 하게 됩니다. 탄성한계가 클수록 물체는 탄성이 크고, 변형되기 전까지의 강도가 강하다고 볼 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.09.30
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원자재와 재료의 차이점에 대해서..
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.원자재는 자연에서 채취한, 가공되지 않은 상태의 자원을 의미합니다. 예를 들면, 철광석, 목재, 원유 등이 있을 수 있깄네요.재료는 원자재를 가공한 것이거나, 완제품을 만드는데 필요한 물질을 일컷습니다. 즉 1차 가공을 하였거나, 특정 목적을 위해 준비된 상태를 말합니다. 예를들면, 철광석을 제련한 강철이 있을 수 있습니다.정리하면, 원자재는 출발점이고, 재료는 가공된 형태라 볼 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.09.30
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메탈 폴리머란 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.금속-폴리머 복합체를 질문하신 것으로 생각됩니다. 금속-폴리머 복합체는 가열한 두 소재를 사출하여 접합하거나, 폴리머 매트릭스에 금속입자들을 분상시켜서 제작합니다. 두 재료 각각의 장단점을 상호보완시키려는 것으로, 금속의 강도, 폴리머의 유연성 및 경량성을 모두 갖게하는게 목적입니다.
학문 / 재료공학
24.09.30
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일상생활에서 많이쓰는 물티슈는 무엇으로 만드나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.의류를 구매하시다보면 폴리에스터라는 재료를 본적이 많으실 것입니다. 폴리에스터는 일종의 플라스틱으로, 플라스틱을 섬유로 뽑아낸 것입니다.물티슈도 마찬가지입니다. 레이온과 폴리에스테르(PET)를 혼방하여 만든 섬유로 제작하는 경우가 많습니다. 즉, 종이와같은 셀룰로오스가 아니고 일종의 플라스틱 섬유에 수분등을 첨가한게 물티슈입니다.
학문 / 재료공학
24.09.30
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다이아몬드가 단단한 이유에 대해서..
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.일단 다이아몬드가 단단하다는건 "경도(Hardness)"가 높다는걸 의미합니다. 즉 표면에 스크래치 저항성이 매우 크다고 이해하시면 됩니다.다이아몬드는 탄소가 각각 4개의 원자와 상대적으로 강한 "공유결합"을 하게되고, 매우 밀하게 분포하여 강한 경도를 갖게되는 것입니다. 다만, 강도(Strength)는 그리 센 편이 아니라서,생각보다 잘 부서질 수는 있습니다.
학문 / 재료공학
24.09.29
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플라스틱이 열에 약한 이유에 대해서...
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.예를들어 금속과 비교드리면, 금속은 아주 강한 금속결합을하기 때문에 녹는점이 매우 높습니다. 그리고 열전도율이 높은 편이라, 한곳에 열이 잘 축적되지 않고요.플라스틱은 금속보단 약한 공유결합을 하고, 열전도율이 낮은 편이어서 집중된 열을 잘 분산시키지 못합니다.
학문 / 재료공학
24.09.29
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플라스틱의 경우 왜 다양한 색깔로 만들 수 있는지 궁금해요.
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.플라스틱의 가공 중에 안료, 염료 등을 배합하여 가공하여 다양한 색상을 낼 수 있습니다.플라스틱이 특히 다양한 색상으로 만들 수 있는 이유는 흔히 쓰이는 다른 재료랑 비교해보면 쉬운데요.예를 들면, 목재는 목재 자체의 색깔이 있고 이를 자르고 갈아서 제품을 만드는 경우가 많으므로, 그리고 나무 자체의 색상이 고급스러운 느낌을 주므로 그 자체 색깔대로 사용되는 경우가 많습니다.또한, 금속의 경우, 플라스틱에 비해 훨씬 높은 온도에서 녹이고 다시 식히는 과정을 거쳐야 하기 때문에, 염료나 안료를 배합하기가 어렵습니다. 그 과정에서 염료나 안료가 변질되기 때문입니다.
학문 / 재료공학
24.09.28
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고무가 탄성을 가지는 이유에 대해서.
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.고무는 대표적인 고분자 물질(Polymer material)입니다. (천연고무든, 합성고무든)폴리머는 단량체가 수 없이 길게 결합되어 있는 물질인데요, 특히 고무의 경우 가교결합(cross-linking)을 하고 있습니다. 이때, 가교결합은 마치 그물처럼 분자들이 얽혀 있는 것을 의미합니다. 이렇게 얽혀있는 그물형태의 분자들을 일 방향으로 당기면, 얽힘이 풀어지고 분자 사이에 거리가 멀어지게 되는데, 이때 힘을 제거하면 원래의 형태로 다시 돌아가게 됩니다. 혹시 엔트로피 개념을 배우셨으면 이해가 쉬울 수 있는데, 얽힌 고분자들이 풀린 상태는 엔트로피가 낮고, 얽혀 있는 상태는 엔트로피가 높으므로, 자연적으로 엔트로피가 다시 높아지는 방향으로 변형이 일어난다고도 설명될 수 있겠습니다.
학문 / 재료공학
24.09.28
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재활용이 가능한 재료에 관하여 궁금합니다.
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.대표적으로 플라스틱의 경우, 육안으로 구성물질을 명확히 파악하기는 굉장히 어렵습니다. 동일한 재료더라도가공방법, 첨가물 등에 따라 형상, 색깔, 경도 등이 제각각이기 때문입니다.이렇게 눈으로 구성물질을 파악하기 어렵기 때문에 판매되는 제품에는 보통 "재활용 기호"가 표시되어 있으며,이를 참조해서 구분하시는게 제일 정확합니다.PE, PP, PET 와 같은 플라스틱 제품이나 철, 알루미늄 등의 금속은 쉽게 재활용이 가능한 편입니다.다만 같은 플라스틱이더라도 PVC, LDPE 등은 재활용이 어렵다고 보고 있구요.
학문 / 재료공학
24.09.28
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