개념정리:

응용정리:

재료 – 금속

재료 – 세라믹

재료 – 고분자

응력-변화률 곡선들

재료의 물리적 성질

체적 및 융용 특성 :

고체의 부피와 관련이 있고 온도에 따른 재료의 영향(밀도, 열팽창, 용융점)을 다룬다. 밀도는 단위체적당 중량이다. 일반적으로는 온도가 상승할 수록 밀도는 감소한다. 밀도와는 비슷하게 비중력은 재료 밀도와 물 밀도간의 비율이다. 재료로써는 밀도는 강도처럼 중요한 고려사항이다. 주로 강도-중량비(인장강도를 밀도로 나눈 값)으로 항공기와 자동차에 사용한다.

체적 및 융용 특성2 :

열팽창은 밀도에 대한 온도의 영향을 말한다. 단위중량 당 부피는 온도에 따라 증가하고 열팽창계수를 통해 표현한다. 제조공정에서는 수축박음(작은 물체를 수축, 팽창) 또는 팽창박음(큰 물체를 팽창, 수축)으로 사용하고 열팽창이 재료내 열응력을 발생시켜서 열처리와 용접과정에서 열 팽창이 문제가 되곤한다. 또한 용융점은 금속주조, 플라스틱 성형, 소결과정에서도 사용된다.

열적 특성 :

열팽창,융용점 및 용융열과 같은 온도가 재료의 내부적인 변화를 일으키는 특성을 의미한다. 추가적으로는 주조, 열처리 등 성형공정 시 에너지량을 결정하기위해 비열과 열 전도도를 활용한다. 열이 필요한 공정으로는 열처리나 세라믹의 소결과정이 있다. 다르게 열이 발생하는 공정은 냉간성형이나 금속의 절삭가공(Coining 기법 ) 등이 있다.

질량 확산 :

질량 확산이란 재료내에서는 또는 두 개의 재료의 경계에서 원자나 분자가 이동하는 것을 의미한다. 물론 재료 내부의 원자는 계속 움직인다. 하지만 액체와 기체에서는 열적 동요 수준이 높아 원자들이 더 자유롭게 돌아다닌다. 고체에서는 결정구조내의 공극이나 결함으로 원자운동이 촉진된다. 제조공정에서는 표면경화법, 확산용접에서 사용된다.

전기적 성질, 전기화학공정 :

전하운반체의 전압에 의한 이동으로 인해 전기의 흐름이 발생한다. 고체에서는 전자가 액체에서는 양이온과 음이온이 전하운반체로써 존재한다. 또한 금속에 따라 저항을 받는다. 제조에서는 방전가공(전기로 금속재료를 제거해 가공), 용접공정, 마이크로 전자 공정에서 사용한다.  전기화학공정은 전해액처럼 전기와 화학변화에 대한 관계를 다룬다.제조에서는 전기도금(표면에 금속을 입히는 것), 전해가공(금속표면의 표면에서 재료를 제거하는 것), 수소&산소 생산 등에 활용된다.

예제정리: