분야
hwp1.1 세라믹의 정의
1.2 세라믹의 특성
1.3 세라믹의 종류
2. 복합재료
2.1. 복합재료의 정의
2.2. 복합재료의 종류
3. 검토 및 토의
1.1 세라믹의 정의
이 세상의 물질을 크게 구분하면 금속, 세라믹, 폴리머 등 이렇게 3가지로 구분할 수 있다. 첫 번째, 금속은 모두 잘 알고 있듯이 철과 같은 금속원소들이 규칙적으로 배열하여 결정 구조를 이루는 무기물질이다. 두 번째, 세라믹은 원소주기율표상의 비금속원소(ex.산소, 질소, 붕소, 탄소, 규소 등)만으로 이루어져 있거나, 또는 비금속원소와 금속원소로 이루어져 있는 물질을 말한다. 마지막으로, 폴리머는 플라스틱과 같이 주로 탄소나 수소로 결합된 긴 분자사슬들로 이루어진 비결정 탄화수소 물질을 말한다.
위 표에서 보는 것과 같이 세라믹은 비금속 무기물 고체의 이온결합이나 공유결합의 형태로 이루어져 있는 것이다. 이와 같이 세라믹이란 무기물질을 주원료로 사용하는 산화물, 질화물, 탄화물등의 재료를 뜻한다.
세라믹
1.2 세라믹의 특성
경도- 세라믹의 큰 특징은 “딱딱하다”이다. 세라믹은 지구상에서 가장 딱딱하다는 다이아몬드다음으로 딱딱한 물질이며, 공장에서 금속을 자르거나 하는 절삭 공구 등에서도 사용되어 진다. 일반적으로 알루미나 세라믹스의 경도가 스텐레스강철의 약 3배에 달한다.
강성- 세라믹은 변형하기 어려운 일, 즉 강성이 높다. 강성은 그 소재로 하중을 걸쳐 소재가 구부러진 양을 측정하는 것으로 알 수 있는데 세라믹의 경우에는 강성이 스텐레스강철의 약 2배 가까이 된다.
내열성- 구워서 만든 벽돌이나 타일이 열에 강한것과 같이 세라믹은 열에 강한 성질을 가지고 있다. 일반적으로 알루미늄은 약 660도에서 녹기 시작하는데 반해, 파인 세라믹스의 알루미나는 약 2,000도 이상이 되어야만 녹는다.
1.3 세라믹의 종류
세라믹의 종류는 크게 파인세라믹스(fine ceramics)와 세라믹스(ceramics)로 나눌 수 있다. 도자기, 유리, 시멘트, 내화물 등 종래의 요업제품을 세라믹스이라고 하는데 반해 이것보다 더욱 정교하게 만든 것을 파인세라믹스라고 한다. 파인이라는 용어는 주로 일본에서 사용하고 유럽 및 기타 나라에서는 뉴세라믹스(new ceramics)라고도 한다.
종전의 세라믹스는 산화알루미늄이나 산화규소 등의 산화물을 원료로 하지만, 파인세라믹스는 질화규소나 탄화규소를 원료로 하는것, 빛이나 전기적인 특수한 성질을 가지고 있는 것도 있다.
아래부터는 크게 세라믹스와 파인세라믹스 및 기타세라믹스의 대표적인 종류에 대해서 알아 보겠다.
