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적층 결함(Stacking fault)과 적층 결함 에너지(Stacking fault energy) 적층 결함(Stacking fault)의 의미 적층 결함은 결정 격자에서 결정면의 적층 순서가 어긋날 때 발생하는 일종의 결정학적 결함입니다. 즉, 결정의 원자가 정상적인 적층 패턴에서 벗어나는 영역입니다. 결정 격자의 적층 순서는 fcc(face-centered cubic) 구조에서 (111)면 또는 hcp(hexagonal close-packed)에서 (0001)면의 원자들이 조밀하게 배열된 면에 의해 결정됩니다. 완벽한 결정 격자에서 이러한 평면의 적층 순서는 규칙적이고 주기적입니다. 그러나 적층 결함에서는 이 순서가 중단되어 원자가 정상적인 패턴에서 벗어나게 됩니다. 적층 결함의 특징 적층 결함은 변형이나 전위 운동과 같은 다양한 메커니즘을 통해 결정 격자에 생성되거나 결정 성장 중에 도입될 수 .. 2023. 4. 9.
Al-Mg-Si 합금의 세부 분류와 시효 경화 Al-Mg-Si 합금은 알루미늄, 마그네슘 및 규소를 주요 합금 원소로 포함하는 알루미늄 합금의 종류입니다. 이러한 합금은 일반적으로 자동차 부품, 항공 우주 구조물 및 건축 자재와 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다. Al-Mg-Si 합금의 세부 분류 알루미늄에 마그네슘과 규소를 첨가하면 결과 합금의 강도와 강성이 향상되는 동시에 내식성이 향상됩니다. Al-Mg-Si 합금의 정확한 조성은 특정 응용 분야에 따라 다를 수 있지만 일반적으로 마그네슘 함량은 0.5~1.5 wt% 범위인 반면 실리콘 함량 범위는 0.6~1.0 wt%입니다. Al-Mg-Si 합금의 가장 일반적인 유형 중 하나는 철 및 구리와 같은 미량의 다른 원소 외에 마그네슘 및 규소를 포함하는 6xxx 계열입니다. 강도, 성형성 및 내식성.. 2023. 4. 8.
Ni4W crystal structure - tetragonal I4/m Green = Ni Red = W 2023. 4. 7.
입방체 구조에서 충진율(packing density) 충진율(packing density)은 결정 구조에서 원자 또는 이온이 차지하는 공간의 양을 나타냅니다. BCC(body-centered cubic) 및 FCC(face-centered cubic) 구조와 같은 입방 구조의 경우 단위 셀 내의 원자 또는 이온의 배열을 고려하여 충진율을 계산할 수 있습니다. 단순 입방체 구조(Simple cubic)에서 패킹 밀도는 52.4%이며, 이는 사용 가능한 공간의 52.4%만이 원자 또는 이온에 의해 점유된다는 것을 의미합니다. 이것은 단순한 입방 구조의 각 원자가 6개의 이웃 원자와 접촉하여 그들 사이에 상당한 빈 공간을 남기기 때문입니다. BCC 구조에서는 각 원자가 8개의 이웃 원자와 접촉하기 때문에 충진율이 68%로 약간 더 높아 공간을 보다 효율적으로 사.. 2023. 4. 7.
배위수 (Coordination number) 와 배위 화합물 (Coordination compound) 배위수 (Coordination number)란? 재료 과학에서 배위수 (Coordination number) 는 결정 구조에서 특정 원자를 둘러싸는 가장 가까운 이웃 원자 또는 이온의 수를 나타냅니다. 즉, 원자의 배위수는 원자가 접촉하거나 결합한 원자의 수입니다. 배위수는 결정 구조 (crystal structure) 에 따라 달라지게 되며, 원자 또는 이온의 종류에 따라서도 달라질 수 있습니다. 예를 들어 단순한 입방정 (simple cubic) 결정 구조에서 각 원자는 6개의 이웃 원자와 접촉하여 배위수가 6이 됩니다. BCC 구조에서 각 원자는 8개의 이웃 원자와 접촉하여 배위수가 8이 됩니다. FCC 구조에서 각 원자는 12개의 인접한 원자와 접촉하여 12개의 배위수를 생성합니다. 배위수는 재.. 2023. 4. 7.
체심 입방 구조 (Body-centered cubic, BCC) BCC는 Body-Centered Cubic의 약자로 체심입방구조라고 하며, 철, 크롬, 텅스텐 및 바나듐과 같은 금속에서 발견되는 결정 구조의 한 유형입니다. 철의 경우 온도에 따라 BCC와 FCC 사이에서 결정구조가 달라집니다. BCC 구조에서 단위 셀은 각 모서리에 원자가 있는 입방체와 입방체 중앙에 원자 하나가 있는 큐브로 구성됩니다. BCC 구조는 입방체 중심에 추가 원자가 있는 간단한 입방체로 시각화할 수 있는 구조가 됩니다. 각 모서리 원자는 8개의 인접한 단위 셀이 공유하고, 가운데 원자는 공유되지 않고 단위 셀에만 속합니다. 따라서 단위 셀당 총 2개의 원자가 생성됩니다. 그 결과, BCC 구조의 배위수(Coordination number)는 8이며, 이는 구조의 각 원자가 8개의 가장 .. 2023. 4. 7.
제벡(Seebeck) 효과의 의미와 응용 분야 제벡(Seebeck) 효과는 온도 구배가 있을 때 전도체 또는 반도체 재료에서 전위차가 생기는 현상입니다. 이 효과는 Thomas Johann Seebeck의 이름을 따서 명명되었습니다. Seebeck 효과의 원리 Seebeck 효과는 두 개의 서로 다른 금속 또는 반도체가 결합되어 회로를 형성하고 회로의 한쪽 끝이 다른 쪽 끝보다 높은 온도에 노출될 때 발생합니다. 이 설정에서 금속 또는 반도체 재료의 전자는 온도가 증가함에 따라 더 활발해지며 결과적으로 더 빠르게 움직입니다. 이렇게 증가된 움직임으로 인해 두 재료 사이의 접합부에 전하가 축적되어 전압차 또는 전위차가 발생합니다. Seebkec 효과에 의해 생성된 전위차는 접합부와 회로에 사용된 재료의 온도 차이에 비례합니다. 따라서 온도차가 커지면 .. 2023. 4. 5.
열전 기술(Thermoelectric technology): 버려지는 열을 전기로 만드는 기술 전세계적으로 직면한 에너지 위기와 기후 변화에 따른 탄소 배출 문제에 대해, 지속 가능한 방법을 찾아야 합니다. 한 가지 해결책으로 제철소, 화력발전, 자동차 운행 중 버려지는 열을 전기로 변환하는 열전 기술 (Thermoelectric technology)이 주목 받고 있습니다. 제벡(Seebeck)효과 열전 기술은 제벡(Seebeck) 효과의 원리를 이용하는데, Seebeck 효과는 두 개의 다른 전도성 물질 사이에 온도 차이가 존재할 때 전위차가 발생하는 현상을 말합니다. 이때 생기는 전위차는 전기를 생산하기 위해 사용될 수 있습니다. 열전 기술에 사용되는 재료의 특성 일반적으로 n형과 p형의 두 가지 유형으로 분류됩니다. n형 물질은 전자가 과잉이고 p형 물질은 전자가 부족한 상태가 되는데, n형.. 2023. 4. 5.
면심입방(Face-Centered Cubic, FCC) 구조 면심입방(Face-Centered Cubic, FCC) 구조는 금속이나 여러 재료에서 발견되는 가장 일반적인 결정 격자 구조 중 하나입니다. 이 구조에서 각 원자는 입방체의 모서리에 위치하고 다른 원자는 입방체의 각 면 중앙에 있습니다. 이 배열은 3차원 결정 구조를 형성하기 위해 모든 방향으로 확장되는 입방체의 반복 패턴을 형성합니다. FCC 구조는 각 층이 평면에 배열된 원자의 정사각형 배열로 구성된 동일한 층의 스택으로 시각화할 수 있습니다. 각 층은 위 또는 아래 층에 비해 단위 셀 길이의 절반만큼 이동하여 겹치는 원자 패턴을 만듭니다. 이 적층 패턴은 FCC 구조에서 각 원자가 12개의 가장 가까운 이웃을 갖는 특징적인 밀집된 원자 배열을 생성합니다. FCC 구조의 특성 FCC 구조의 주요 장점.. 2023. 4. 5.

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