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기계공학/기계재료

니켈과 마그네슘

by the artisan 2023. 5. 12.
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1 니켈(Nickel, Ni)
 1) 니켈 개요
   - 비중 8.9
   - 고체상태에서 약한 자기성을 가짐.
   - 산화작용에 대한 저항력이 강해서 공기중에 산화되지 않음. 기계부품 식기로 제작됨.
   - 화학적특징
     * 은백색 상온 고체금속
     * 원자번호 : 28
     * 녹는점 : 1455℃
 2) 니켈의 특징
   - 백색의 인성이 있는 금속이다.
   - 부식이 되지 않는다.(해수 부식에 강하다.)
   - 열간, 냉간 가공이 용이하다.
   - 자기 변태점이 존재한다. 353℃
 3) 니켈합금
   - 인바강 : 36%Ni-0.2%C-0.4%Mn, 낮은 열팽창계수를 가져서 온도변화에 따른 변형이 적다. 정밀기계 시계부품등에 사용된다.
   - 슈퍼인바강 : 20℃ 에서 팽창계수가 0에 가깝다.
   - 플래티나이트 : 백금과 42~48%Ni 구성, 전기저항이 높아서 전기기기부품으로 사용되며, 산업용 촉매로 사용됨.
   - 기타 니켈 합금(Fe-Ni) :
     * 니켈로이(Nickel alloys) : 높은 내식성, 내열성, 내구성을 가지고 있어, 항공 우주 산업, 에너지 산업, 화학 산업, 의료 산업 등 다양한 분야에서 사용. 크롬, 철, 모리브덴 등과 합금.
     * 퍼말로이(Permalloy) : 자기 재료로 사용되는 합금. 자기감도가 높아, 전자기기, 전력 변환기, 자동차 스피커 등에서 사용. 또한, 퍼말로이는 자기장에 노출되면 자기 내부 분자 구조가 바뀌는 특성을 가지고 있, 자기 메모리 효과(Magnetostriction)를 나타냄.
     * 퍼민바(Perminvar) : 퍼말로이와 유사한 자기 재료로, 자기감도와 자기 내부 분자 구조 변화 특성을 가지고 있으며, 퍼민바는 자기 부품, 센서, 변환기, 발전기 등에서 사용.
     * 엘린바(Elinvar) : 낮은 탄성 계수와 온도에 따른 매우 낮은 열 팽창 계수를 갖는 합금.  시계의 발진 장치, 측정 장치, 심박계 등에서 사용.
   - Ni-Cr합금 : 고온산화에 강하고 고온강도가 높다. 고온용 발열체로 사용된다.

2 마그네슘(Magnesium, Mg)
 1) 마그네슘 개요
   - 비중 1.74(실용금속 중 가장 비중이 낮다)
   - 우주에서 9번째로 풍부한 원소(지각 구성의 8대 구성원소 중 하나)
   - 경량화와 내구성 향상을 위해 사용된다.
   - 규산염, 황산염, 탄산염형태로 존재한다.
   - 화학적특징
     * 은백색의 상온 고체금속, 알칼리 토금속
     * 원자번호 12
     * 원자량 24.3
     * 녹는점 : 650℃
     * 끓는점 : 1091℃
 2) 마그네슘의 활용
   - 다양한 금속들과 합금으로 사용된다.
   - 낮은 비중으로 항공기, 우주선 및 광학기계 제작에 사용된다.
     * 자동차산업 : 엔진블록, 변속기케이스, 스티어링휠, 브레이크패달, 에어백하우징
     * 우주항공 : 항공기동체, 엔진케이스등
     * 전자제품 : 노트북, 태블릿, 카메라 케이스

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