주철과비금속재료

목차

1. 주철
1.1 주철의 개념
1.2 주철의 종류와 용도

2. 비금속 재료
1.1 비금속재료의 개념
1.2 비금속재료의 종류

3. 참고문헌

4. 소 견

본문내용

① 유리 섬유 강화 폴리에스테르 수지
이 재료의 강도는 주로 유리의 함유량과 유리 섬유의 배열에 의존하는데, 일반적으로 유리의 함유량이 높을수록 강하다.
② 탄소 섬유 강화 에폭시 수지
섬유는 높은 인장 성질에 기여하고, 기지는 섬유의 배열과 일부 충격 강도에 기여한다. 탄소 섬유의 장점은 고강도와 고탄성 계수, 저밀도이므로, 경량화가 중요한 항공기, 우주선에 쓰이고 있다. 피로 한도도 알루미늄 합금에 비하여 우수하다.
2) 골재 복합 재료
콘크리트(concrete)는 골재 복합 재료(aggregate composite materials)의 좋은 예이다. 콘크리트에서 골재라는 용어는 모래(미세 모래)와 자갈(조대 골재)을 혼합한 것에 기인한다. 콘크리트의 이 성분은 천연 재료로서, 보통 높은 밀도와 강도를 가지고 있기 때문에 많이 사용되고 있다. 일정 콘크리트의 혼합물 중에서 미세 및 조대 골재를 함유하는 이유는, 미세 입자는 더 큰 입자들 사이의 틈을 채운다. 철근과 콘크리트가 조합하여 철근 콘크리트가 되며, 이것은 복합 재료에 다시 복합시킨 좋은 예이다. 골재를 둘러싸는 기지가 시멘트(cement)이며, 이름이 뜻하는 바와 같이 이것은 골재 입자를 단단한 고체로 결합한다. 최근 콘크리트는 포틀랜드 시멘트(Portland cement)를 사용한다
3) 금속 복합 재료
금속 복합 재료는 입자 분산 강화 금속(particle pisperced strengthen metals), 섬유 강화 금속(fiber reinforced metals)등 기계적인 성질의 향상을 목표로 연구, 개발되고 있다. 금속 복합 재료는 많은 종류가 있는데, 기지를 금속으로 한 경우에 상온의 특성을 고온까지 유지시킬 수 있다는 점과, 복합화할 때에 그 온도가 고온으로 된다는 점이 다른 복합 재료와의 차이점이다. 금속 복합 재료에는 입자 분산 강화 금속, 섬유 강화 금속 흑은 금속 기지 복합 재료(metal matrix composites), 적층 재료 등이 있다.
① 입자 분산 강화 금속
입자를 분산시킴으로써 기지 자체의 변형 저항을 높이고, 고온에서의 탄성률, 강도, 크리프 특성 등을 개선하기 위해 개발된 재료이다.
② 섬유 강화 금속
금속 중에 강도나 강성이 높은 섬유를 집어넣어 재료에 작용하는 힘을 주로 섬유에 받게 하여, 기지 자체로서는 얻을 수 없는 기계적 성질을 얻는 것을 주목적으로 하는 재료이다.
③ 적층 재료 두 종류 이상의 금속 또는 금속과 플라스틱이나 세라믹을 서로 겹쳐서 각 소재가 가지는 특성을 균형 있게 만든 재료이다. 이 재료는 다른 금속 복합 재료에 비해서 공업재료로서의 위치를 확립하고 있다. 이것은 제조 기술이 비교적 단순하고, 제조 방법에 따라서는 대형인 것을 연속적으로 제조할 수 있다.
4> 그 밖의 비금속 재료
1) 윤 활 유
베어링과 축, 피스톤과 실린더 등과 같이 서로 접촉하면서도 운동을 하는 기계의 접촉면에는 마찰을 감소시키기 위하여 윤활유(1ubricating oil)를 사용한다. 윤활유의 가장 큰 목적은 마찰 부분을 윤활하는 것이지만, 열흡수 제거 작용, 밀봉 작용, 청정 작용, 밀폐 작용 등도 중요하다. 표 4-51은 윤활유의 종류와 그 용도를 나타낸 것이다.
2) 절 삭 유
금속이나 비금속 재료를 깎거나 자를 때에 쓰이는 기름이나 액체를 절삭유(cut-ting oil)라 한다. 절삭유는 공구의 수명을 길게 하고, 다듬질면을 좋게 하며, 냉각 작용과 윤활 작용을 하는 것이 좋으나, 이러한 작용을 동시에 만족시킬 수는 없으므로 절삭 조건에 따라 적당한 것을 선택하여 사용해야 한다(표 4-52). 절삭유에는 알칼리성 수용액, 유화유, 광물성 윤활유, 동식물유 등이 있다.
3) 패킹 재료
패킹(packing)은 가스, 물, 공기, 기름 등 유체의 누설 방지에 쓰인다. 사용 장소 및 용도에 따라 여러 가지의 재료가 쓰인다. 주요한 것을 들면 다음과 같다.
① 고 무
연하고 탄력성이 있으므로, 거친 표면 사이에 넣어도 누설 방지가 잘 되지만, 열, 기름에 대해 약하다. 내열성의 고무라도 80℃ 이상의 온도 또는 유류에는 쓰이지 않고 있다. 일반적으로, 저압의 수밀용에 쓰인다.
② 석 면
내열성이 크고 값이 비싸다. 고온 개소의 패킹으로 쓰인다.
③ 개스킷(gasket)
풀림한 얇은 구리판으로 석면을 쌓아 판으로 만든 것이다. 내열, 내압성이 있고, 내구성도 좋다. 소형 기관의 실린더 헤드 등에 쓰인다. 그 밖에도 파이버(fiber), 무명실, 무명끈, 가죽, 금속 패킹(metal packing) 등이 있다.
4) 연삭 재료
일반적으로, 금속의 표면을 연삭하는 연삭재(abrasive)또는 도금한 면의 버핑(buffing)에 사용하는 연마제(polishing, buffing, lapping powder)는 금속의 산화물 또는 탄화물과 같이 용융점이 높은 물질의 분말이 좋다. 이것에는 산화철 (Fe2O3), 산화 크롬(Cr2O3), 알루미늄(A12O3)등이 있다. 금속의 연삭 가공에 쓰이는 재료에는 천연산 다이아몬드, 루비, 강옥과 같이 굳은 물질 등이 있으나, 산출량이 적으므로 주로 인조의 연삭재가 널리 사용되고 있으며, 그 중에서 산화물, 탄화물이 주로 사용된다. 표 4-53은 여러 가지의 연삭재를 분류한 것이다.
3. 참고문헌
백과사전
http://naver.com
http://web.edunet4u.net
http://blog.naver.com/ho9393
http://contents.edu-i.org/
4. 소 견
우리 사회에서 널리 쓰이는 주철과 비금속 재료에 대해서 알아보았다.
주철의 종류에도 여러 가지가 있다. 크게 보통주철, 고급주철, 합금주철, 특수주철로 나눌 수 있다. 각 주철마다 쓰이는 용도가 다르다는걸 알 수 있다. 또 한 비금속 재료를 보면 세라믹재료, 복합재료, 고분자재료등 여러 가지로 나눌 수 있고 이 또한 우리사회 전반에 걸쳐 사용되고 있다. 하지만 현재로서는 금속재료가 상당히 많은 부분을 차지하고 있으며 비금속 재료는 아직 그 수준에 미치지 못하고 있다. 앞으로 많은 부분에서 비금속재료가 쓰여질 것이다.

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