금속
산업 제조
금속은 갓 제조되었거나 연마 또는 파단된 상태에서 광택 있는 외관을 나타내며, 전기와 열을 비교적 잘 전도하는 물질입니다. 금속은 일반적으로 연성(늘어나는 성질)과 전성(펴지는 성질)을 지닙니다. 금속은 철과 같은 화학 원소일 수도 있고, 스테인리스강 같은 합금이거나, 폴리머 황화질소 같은 분자 화합물일 수도 있습니다.
물리학에서 금속은 절대 영도에서도 전기를 전도할 수 있는 물질로 정의됩니다. 평소에는 금속으로 분류되지 않는 많은 원소와 화합물도 고압 하에서는 금속성을 띠게 됩니다.
예를 들어, 비금속인 아이오딘은 대기압의 40배에서 17만 배 사이의 압력에서 점차 금속이 됩니다. 마찬가지로 금속으로 간주되던 물질이 비금속이 되기도 합니다. 나트륨은 대기압의 약 200만 배 압력에서 비금속이 됩니다.
화학에서는 물리학적으로는 부서지기 쉬운 금속으로 분류될 비소와 안티모니가 화학적 특성(비소는 주로 비금속적, 안티모니는 금속성과 비금속성의 중간) 때문에 준금속으로 인식됩니다.
주기율표 118개 원소 중 약 95개가 금속이거나 금속일 가능성이 높습니다. 이 숫자가 부정확한 것은 금속, 비금속, 준금속 사이의 경계가 일반적으로 인정된 정의의 부재로 인해 약간씩 변동하기 때문입니다.
수천 가지 종류의 금속이 존재하며, 각각 매우 특정한 용도를 위해 개발되었습니다.
금속은 물리적 또는 화학적 특성에 따라 분류할 수 있습니다. 아래 소절에서 설명하는 범주는 다음과 같습니다:
철 금속은 철을 포함하고 비철 금속은 철을 포함하지 않습니다. 더 깊이 들어가면, 철 금속과 비철 금속 각각 고유한 특성을 가지며, 이 특성들이 가장 적합한 용도를 결정합니다.
순철은 공학 재료로는 너무 부드럽고 연성이 강해 거의 쓸모가 없습니다. 철이 냉각되어 액체에서 고체로 변할 때, 대부분의 원자가 질서 정연한 층으로 빽빽하게 포개집니다.
그러나 일부는 어긋나서 전위(dislocation)라고 하는 약한 영역을 만듭니다. 철 조각에 응력이 가해지면 이 영역의 원자 층들이 서로 미끄러지며 금속이 변형됩니다. 이것이 연철의 연성을 설명하기 시작합니다.
하지만 철에 탄소를 첨가하면 전혀 다른 특성을 가진 다양한 합금을 만들 수 있습니다. 이를 탄소강이라 부릅니다. 합금은 두 가지 이상의 화학 원소 혼합물로 주성분이 금속입니다.
대표적인 철 금속으로는 합금 강, 탄소강, 주철, 단철이 있습니다. 이 금속들은 인장 강도와 내구성으로 높이 평가받습니다. 철 금속은 해상 컨테이너, 산업용 배관, 자동차, 철로, 다양한 상업용 및 가정용 공구에도 사용됩니다.
철 금속은 탄소 함량이 높아 일반적으로 습기에 노출되면 녹이 슬기 쉽습니다. 이 규칙에 예외가 두 가지 있습니다: 단철은 순도 덕분에 녹에 강하고, 스테인리스강은 크롬의 존재로 녹으로부터 보호받습니다.
대부분의 철 금속은 자성을 띠어 모터와 전기 용도에 매우 유용합니다. 냉장고 문에 철 금속이 사용되어 자석으로 쇼핑 목록을 붙일 수 있는 것입니다.
참고 자료:
비철 금속에는 알루미늄, 구리, 납, 아연, 주석, 그리고 금과 은 같은 귀금속이 포함됩니다. 철 금속 대비 주요 장점은 전성입니다. 철 성분이 없어 녹과 부식에 대한 저항성이 높으며, 도랑, 액체 배관, 지붕재, 옥외 간판에 이상적입니다.
또한 비자성이라 전자 및 배선 용도에 중요합니다.
거의 모든 금속이 전성이나 연성을 가지지만, 베릴륨, 크로뮴, 망간, 갈륨, 비스무트 등은 부서지기 쉽습니다. 비소와 안티모니를 금속으로 인정한다면 이들도 부서지기 쉽습니다. 체적 탄성률과 전단 탄성률의 비율(Pugh 기준)이 낮으면 고유한 취성을 나타냅니다.
재료 과학, 야금학, 공학에서 내열 금속은 열과 마모에 매우 강한 금속을 말합니다. 어떤 금속이 이 범주에 속하는지는 정의에 따라 다르지만, 가장 일반적인 정의에는 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 레늄이 포함됩니다. 이들은 모두 녹는점이 2000°C 이상이며 실온에서 높은 경도를 가집니다.
백색 금속은 비교적 낮은 녹는점을 가진 흰색 계열의 금속(또는 그 합금)을 통칭합니다. 아연, 카드뮴, 주석, 안티모니(여기서는 금속으로 셈), 납, 비스무트 등이 이에 속하며 일부는 상당히 독성이 있습니다.
영국에서는 미술품 경매 카탈로그에서 '백색 금속'이라는 용어를 영국 분석국 검정 마크가 없는 외국 은 제품을 설명하는 데 사용하지만, 그럼에도 은으로 이해되어 그에 맞게 가격이 책정됩니다.
중금속은 상대적으로 밀도가 높은 금속 또는 준금속입니다. 더 구체적인 정의들이 제안되었으나 널리 받아들여진 것은 없습니다. 일부 중금속은 틈새 용도가 있거나 독성이 두드러지며, 일부는 미량으로 필수적입니다. 나머지 금속은 모두 경금속입니다.
화학에서 비금속은 산화되거나 부식되기 쉬운 금속을 비공식적으로 지칭합니다. 예: 묽은 염산(HCl)과 쉽게 반응하여 금속 염화물과 수소를 생성하는 금속. 철, 니켈, 납, 아연 등이 해당합니다. 구리는 비교적 쉽게 산화되지만 HCl과는 반응하지 않음에도 비금속으로 간주됩니다.
귀금속은 비금속과 대비되는 용어로 흔히 쓰입니다. 귀금속은 대부분의 비금속과 달리 부식이나 산화에 강합니다. 희소성 때문에 귀금속인 경우가 많습니다. 금, 백금, 은, 로듐, 이리듐, 팔라듐 등이 예입니다.
연금술과 화폐학에서 비금속은 귀금속, 즉 경제적 가치가 높은 금속과 대비됩니다. 연금술사들의 오랜 목표는 비금속을 은, 금 같은 주화용 귀금속으로 변환하는 것이었습니다.
화학적으로 귀금속(귀금속과 마찬가지로)은 대부분의 원소보다 반응성이 낮고, 광택과 전기 전도도가 높습니다. 가장 잘 알려진 귀금속은 금과 은입니다. 둘 다 산업용으로 쓰이지만, 미술, 장신구, 주화로 더 유명합니다. 기타 귀금속으로는 백금족 금속인 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금이 있으며, 이 중 백금이 가장 널리 거래됩니다.
전기화학에서 밸브 금속은 전류를 한 방향으로만 통과시키는 금속입니다.
금속은 두 주요 그룹으로 나눌 수 있습니다: 철 금속은 철을 포함하고 비철 금속은 철을 포함하지 않습니다.
다음은 다양한 금속 종류입니다:
지구 지각의 약 5%, 우주에서 6번째로 흔한 원소인 철은 매우 풍부하고 대중적인 금속입니다. 비합금 철은 불안정한 원소로 공기 중 산소와 쉽게 반응해 산화철을 형성합니다. 안정성을 위해 다른 원소와 합금화해 강철을 만듭니다.
철은 다공성 표면과 뜨거운 기름이 결합해 눌어붙음을 방지하므로 조리 도구에 쓰입니다. 매우 높은 녹는점 덕분에 주철은 장작 난로 제작에 쓰입니다. 무거운 금속이라 강성을 제공하고 진동을 줄여 중장비 프레임과 베이스 제조에 자주 쓰입니다.
고로는 철광석에서 철을 추출하는 데 쓰입니다. 선철은 고로 1단계에서 추출되며, 더 정제해 순철을 얻을 수 있습니다. 이 철은 주로 강철과 다른 합금으로 쓰입니다. 생산되는 금속의 약 90%가 철 금속입니다.
우선 강철의 주성분입니다. 그 외에도 철이 쓰이는 이유와 용도는 다음과 같습니다:
예를 들어 강철은 다양한 용도를 가진 철 금속입니다. 강철을 알지 못하면 철의 진정한 잠재력을 이해할 수 없습니다.
순철은 다른 금속보다 강하지만 아쉬운 점이 있습니다. 첫째, 순철은 내식성이 없습니다. 철의 부식을 막으려면 많은 비용과 에너지가 듭니다. 둘째, 밀도가 높아 매우 무겁습니다. 이런 단점은 구조물 건축과 유지보수를 어렵게 만듭니다.
철에 탄소를 첨가하면 이런 약점이 어느 정도 해소됩니다. 일정 한도까지 철과 탄소의 혼합물을 탄소강이라 부릅니다. 철에 탄소를 더하면 훨씬 강해지고 다른 우수한 특성을 얻습니다.
이것은 현대 세계에서 단연코 가장 풍부한 금속입니다. 정의상 강철은 단순히 철(원소)과 탄소의 혼합물입니다. 비율은 보통 철 99%, 탄소 1% 정도지만 다소 변동할 수 있습니다.
2017년 전 세계 강철 생산량은 18억 톤을 넘었습니다(절반은 중국). 아프리카 코끼리 평균 무게가 약 5톤입니다. 코끼리를 쌓아 달까지 닿는 기괴한 다리를 만든다 해도(사실 불가능) 매년 생산되는 강철 무게보다 가볍습니다.
사실 강철의 종류는 매우 많습니다. 주요 유형 개요:
기본 강철로 탄소와 철이 주성분이며, 다른 원소가 극소량 첨가될 수 있습니다. 저탄소강, 중탄소강, 고탄소강 세 가지로 나뉩니다. 탄소가 많을수록 더 단단하고 강해집니다. 적을수록 저렴하고 부드러우며 제조가 쉽습니다.
탄소강은 건축 자재, 단순 기계 부품, 다양한 공구로 가장 흔히 쓰입니다.
유전자 변형 강철이라 생각하면 됩니다. 합금강은 다른 원소를 첨가해 만듭니다. 이로써 특성이 변하고 금속을 본질적으로 맞춤화할 수 있습니다. 여전히 제조 비용이 저렴해 매우 흔한 금속입니다.
강철의 일반적인 합금 원소로는 망간, 바나듐, 크로뮴, 니켈, 텅스텐이 있습니다. 각 원소는 금속 특성을 각기 다르게 바꿉니다.
예를 들어 합금강은 고성능 기어에 강도를 더하고, 의료용 임플란트에 내식성과 내마모성을 부여하며, 파이프라인이 견딜 수 있는 압력을 높입니다. 금속 세계의 일꾼으로 널리 인정받습니다.
기술적으로는 합금강의 일종이지만, 종류가 너무 많고 대량으로 쓰여 보통 별도 범주로 다룹니다. 이 강철은 내식성에 특화되어 있습니다.
기본적으로 눈에 띄는 양의 크로뮴을 함유한 강철입니다. 크로뮴은 부식 시 초박막 보호막을 형성해 녹을 늦춥니다. 이 막이 긁혀도 즉시 새 막이 생깁니다.
주방에서 많이 볼 수 있습니다: 칼, 테이블, 식기, 식품 접촉 물품 등.
참고: 스테인리스강이라고 해서 절대 녹슬지 않는 것은 아닙니다. 조성에 따라 녹 방지 정도가 다릅니다. 바닷물 환경용 스테인리스강은 특히 내식성이 강해야 썩지 않습니다. 하지만 모든 스테인리스 종류는 제대로 세척하고 관리하지 않으면 녹슬 수 있습니다.
추가 자료: 스테인리스강이란?
알루미늄은 주로 보크사이트 광석에서 얻습니다. 가볍고 강하며 실용적입니다. 지구상에서 가장 널리 퍼진 금속으로 용도가 곳곳에 스며들어 있습니다.
내구성, 경량, 내식성, 전기 전도성, 대부분의 금속과 합금 형성 용이성 등의 특성 덕분입니다. 자화되지 않고 가공이 쉽습니다.
금속 치고는 꽤 현대적입니다. 알루미늄이 처음 제련된 건 1825년이며, 그 후 엄청난 성과의 기반이 되었습니다.
예를 들어 놀라운 강도-중량비 덕분에 비행과 달 착륙을 가능케 한 금속입니다. 성형이 쉽고(전성), 녹슬지 않아 음료 캔에 적합합니다. 그리고 (아마도) 가장 중요하게, 아주 얇은 시트로 만들어 갓 잡은 생선을 촉촉하게 구울 수 있습니다.
알루미늄 제조 공정은 다른 금속보다 좀 더 복잡하지만, 실제로는 매우 흔한 금속입니다. 지구상에서 가장 흔한 비철(철 불포함) 금속입니다.
녹슬지는 않지만 산화되긴 합니다. 정의상 '녹스는' 금속은 철뿐입니다. 알루미늄은 염분과 접촉하면 부식하지만 물과는 부식하지 않습니다. 이 덕분에 민물용 보트 제작에 매우 유용합니다.
마그네슘은 꽤 매력적인 금속입니다. 알루미늄 무게의 약 2/3인데 강도는 비슷합니다. 이 덕분에 점점 더 흔해지고 있습니다. 대부분 합금 형태로 쓰입니다. 다른 금속 및 원소와 혼합해 특정 특성을 가진 하이브리드 소재를 만들고, 제조 공정에도 유리합니다.
마그네슘의 가장 인기 있는 용도는 자동차 산업입니다. 고강도 경량화에서 알루미늄보다 한 단계 위인데, 가격이 천문학적으로 비싸진 않습니다.
고성능 자동차에서 마그네슘을 볼 수 있는 곳: 휠 림, 엔진 블록, 트랜스미션 케이스. 단점도 있습니다. 알루미늄 대비 부식이 더 쉽습니다. 예: 물과 접촉하면 부식하지만 알루미늄은 그렇지 않습니다.
전반적으로 알루미늄 가격의 약 2배지만, 제조 공정에서는 일반적으로 더 빠릅니다. 마그네슘은 인화성이 강하고 매우 뜨겁게 탑니다. 금속 칩, 파일, 분말은 폭발 방지를 위해 신중히 폐기해야 합니다.
금속 종류를 논할 때 구리와 그 합금을 빼놓을 수 없습니다. 성형이 쉬워 오랜 역사를 가집니다. 오늘날에도 산업에서 중요한 금속입니다. 자연에서 순수 상태로 존재하지 않아 제련과 광석 추출이 필요합니다.
금속은 좋은 전도체지만 구리가 단연 돋보입니다. 뛰어난 전기 전도성 덕분에 전기 회로의 도체로 쓰입니다. 전도성은 은 다음입니다. 열 전도성도 뛰어나 조리 도구에 많이 쓰입니다.
구리도 오래된 금속입니다. 오늘날엔 합금 형태(나중 설명)나 비교적 순수한 상태로 흔히 쓰입니다. 일반적인 용도: 전자기기, 수도관, 자유를 상징하는 거대한 동상. 구리는 녹청(산화층)을 형성해 추가 부식을 막습니다. 본질적으로 녹색으로 변하며 부식이 멈춥니다. 덕분에 수세기 동안 지속될 수 있습니다.
자유의 여신상은 구리로 만들어졌으며, 녹청 즉 산화층으로 덮여 녹청색을 띱니다.
황동은 구리와 아연의 합금입니다. 결과적으로 노란빛을 띠는 금속으로 여러모로 유용합니다. 금색 계열 색상이라 장식용으로 인기 높습니다. 앤티크 가구의 손잡이와 노브에 흔히 쓰입니다.
각 금속의 비율은 원하는 전기적, 기계적 특성에 따라 달라집니다. 알루미늄, 납, 망간 같은 다른 금속 원소가 미량 포함되기도 합니다.
황동은 자물쇠, 베어링, 배관, 악기, 공구, 피팅 등 저마찰 용도에 탁월합니다. 스파크 방지로 인화성 환경에서의 사용을 가능케 하는 본질 안전 용도에 필수적입니다.
또한 매우 전성이 좋아 망치로 두들겨 펴서 성형할 수 있습니다. 황동의 또 다른 멋진 특성은 절대 스파크가 나지 않는다는 점. 강철 망치는 특정 방식으로 치면 스파크가 날 수 있지만 황동 망치는 그렇지 않습니다. 따라서 인화성 가스, 액체, 분말이 있는 곳에서 황동 공구가 훌륭합니다.
청동도 구리 합금입니다. 하지만 아연 대신 주석을 포함합니다. 인, 망간, 실리콘, 알루미늄 등 다른 원소를 첨가하면 특성이 개선되고 특정 용도에 적합해집니다.
청동은 부서지기 쉽고 단단하며 내피로성이 좋습니다. 전기 및 열 전도성과 내식성도 우수합니다. 거울과 반사체 제조에 쓰입니다. 전기 커넥터용으로도 쓰입니다. 내식성 덕분에 수중 부품과 선박 부속에 사용됩니다.
청동은 역사적 의미가 큽니다(청동기 시대 등). 쉽게 식별 가능합니다. 흔히 볼 수 있는 곳이 대형 교회 종입니다. 청동은 강하고 단단해 울릴 때 다른 금속처럼 갈라지거나 휘지 않습니다. 소리도 더 좋습니다.
현대 용도로는 조각과 예술, 스프링과 베어링, 기타 현악기 줄 등이 있습니다. 청동은 인류 최초의 인공 합금이었습니다.
아연은 널리 퍼진 금속으로 의료와 산업 분야에 많이 쓰입니다. 아연은 다른 금속을 보호하는 코팅재로 매우 흔합니다. 예: 아연도금 강철은 기본적으로 강철을 아연에 담근 것입니다. 이는 녹 방지에 도움이 됩니다. 아연은 전기, 하드웨어, 자동차 산업용 다이캐스팅 제조에도 쓰입니다.
아연은 낮은 전기화학적 전위를 가져 해양 용도에서 양극 보호를 통해 다른 금속의 부식을 막는 데 쓰입니다. 희생 아연 양극이 밸브, 파이프라인, 탱크를 보호합니다.
이 금속은 그 유용함 덕분에 흥미롭습니다. 자체적으로 녹는점이 꽤 낮아 주조가 매우 쉽습니다. 녹으면 재료가 잘 흐르고 결과물은 비교적 강합니다. 다시 녹여 재활용하기도 매우 쉽습니다.
티타늄은 강하고 가벼워 중요한 공업용 금속입니다. 480°C까지 높은 열 안정성도 가집니다. 이런 특성 덕분에 항공우주 산업에 쓰입니다. 군수 장비도 한 용례. 내식성 덕분에 의료 분야에도 쓰입니다. 화학 및 스포츠 용품 산업에도 사용됩니다.
정말 놀라운 현대 금속입니다. 1791년 발견, 1910년 순수 형태로 첫 제조, 1932년 실험실 밖에서 첫 생산. 티타늄은 사실 흔합니다(지구에서 7번째로 풍부한 금속). 하지만 정제가 매우 어렵습니다. 그래서 비쌉니다. 그래도 가치가 충분합니다:
티타늄은 생체적합성이 있어 인체가 거부하지 않습니다. 의료용 임플란트는 흔히 티타늄으로 만듭니다. 강도-중량비가 모든 금속 중 가장 높습니다. 비행체에 극도로 가치 있습니다.
질화 티타늄(고에너지 진공에서 질소와 반응한 티타늄)은 엄청나게 단단하고 저마찰 코팅으로 금속 절삭 공구에 적용됩니다. 티타늄은 자연에서 단독으로 존재하지 않습니다. 항상 다른 원소와 결합해 있습니다.
텅스텐은 모든 순금속 중 가장 높은 녹는점과 가장 높은 인장 강도를 가집니다. 이 덕분에 극도로 유용합니다.
전체 텅스텐의 약 절반은 텅스텐 카바이드 제조에 쓰입니다. 이 재료는 믿을 수 없을 만큼 단단해 절삭 공구(광산 및 금속 가공용), 연마재, 중장비에 쓰입니다. 티타늄과 고온 슈퍼합금도 쉽게 자릅니다.
이름은 스웨덴어 'tungsten'에서 왔으며 '무거운 돌'을 뜻합니다. 납의 약 1.7배 밀도. 텅스텐은 인기 있는 합금 원소이기도 합니다. 녹는점이 워낙 높아 로켓 노즐 등 극한 온도를 견뎌야 하는 부품을 만들 때 다른 원소와 합금됩니다.
니켈은 곳곳에 쓰이는 흔한 원소입니다. 가장 흔한 용도는 스테인리스강 제조로, 금속의 강도와 내식성을 높입니다. 사실 전 세계 니켈의 약 70%가 스테인리스강 제조에 쓰입니다.
흥미롭게도 미국 5센트 동전 구성 성분의 25%만 니켈입니다. 니켈은 도금과 합금용으로도 흔히 쓰입니다. 실험실 및 화학 장비 코팅, 아주 매끄럽고 광택 나는 표면이 필요한 곳에 사용됩니다.
니켈이라는 이름은 중세 독일 민담에서 유래했습니다. 니켈 광석이 구리 광석과 비슷하게 생겼는데, 옛 광부들이 구리를 얻지 못하자 장난꾸러기 요정 '니켈' 탓으로 돌렸습니다.
오래전부터 페인트와 염료의 파란 안료 제조에 쓰인 금속. 오늘날엔 주로 내마모성, 고강도 강철 합금 제조에 쓰입니다. 코발트는 단독으로 채굴되는 일이 드물며, 실제로는 구리와 니켈 생산의 부산물입니다.
주석은 매우 부드럽고 전성이 좋습니다. 청동(1/8 주석, 7/8 구리) 같은 합금 원소로 쓰입니다. 또한 주석은 펜터(85-99%)의 주성분입니다. 주석 막대를 구부리면 '주석 울음'이라 불리는 소리가 납니다. 결정 구조가 재배열되며 나는 팽팽한 소리(쌍정 현상)입니다.
납은 매우 부드럽고 전성이 좋으며, 매우 조밀하고 무겁습니다. 녹는점도 아주 낮습니다. 납은 가공성이 높고 내식성이 있는 금속. 배관과 도료가 대표적 용례.
납은 휘발유의 안티노킹제로 쓰였습니다. 나중에 이 납 부산물이 심각한 건강 문제를 일으킴이 밝혀졌습니다. 납은 여전히 탄약, 자동차 배터리, 방사선 차폐, 역기, 케이블 피복 등에 흔히 쓰입니다.
1800년대에 납이 꽤 독성이 있음이 밝혀졌습니다. 그래서 현대에는 덜 쓰이지만, 얼마 전까지만 해도 페인트와 탄환 등에 여전히 쓰였습니다.
납은 뇌 손상과 행동 문제 등을 일으키는 신경독입니다.
그렇다고 현대 용도가 없는 건 아닙니다. 예: 방사선 차폐에 탁월. 구리 합금에 가끔 첨가해 절삭성을 높입니다. 구리-납 혼합물은 베어링 성능 개선에 자주 쓰입니다.
엄밀히 말해 실리콘은 준금속입니다. 금속과 비금속 특성을 모두 가집니다. 예: 금속처럼 보입니다. 고체이고 광택 있으며 구부러지고 녹는점이 높습니다. 하지만 전기를 전도하는 데는 형편없습니다. 그래서 완전한 금속으로 분류되지 않습니다.
그럼에도 금속에서 흔히 발견되는 원소입니다. 합금 원소로 쓰이면 금속 특성을 상당히 바꿀 수 있습니다. 예: 알루미늄에 실리콘을 첨가하면 용접이 쉬워집니다.
탄소와 다이아몬드 다음으로 물리적으로 단단한 원소. 보통 다른 금속의 강도를 높이는 합금 원소로 쓰입니다.
금속의 녹는점은 약 2000°C로 높습니다. 외관상 독특한 반사율을 가져 다른 금속의 표면 마감 개선에 쓰입니다.
리튬은 연금속 또는 알칼리 금속 군으로 분류됩니다. 은백색 광택으로 매력적으로 보입니다. 리튬은 유리와 세라믹의 강도 향상에 쓰입니다.
원자 번호 순으로 정렬한 금속 리스트입니다.
| 번호 | 원자 번호 | 기호 | 금속 원소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 3 | Li | 리튬 |
| 2 | 4 | Be | 베릴륨 |
| 3 | 11 | Na | 나트륨 |
| 4 | 12 | Mg | 마그네슘 |
| 5 | 13 | Al | 알루미늄 |
| 6 | 19 | K | 칼륨 |
| 7 | 20 | Ca | 칼슘 |
| 8 | 21 | Sc | 스칸듐 |
| 9 | 22 | Ti | 티타늄 |
| 10 | 23 | V | 바나듐 |
| 11 | 24 | Cr | 크로뮴 |
| 12 | 25 | Mn | 망간 |
| 13 | 26 | Fe | 철 |
| 14 | 27 | Co | 코발트 |
| 15 | 28 | Ni | 니켈 |
| 16 | 29 | Cu | 구리 |
| 17 | 30 | Zn | 아연 |
| 18 | 31 | Ga | 갈륨 |
| 19 | 37 | Rb | 루비듐 |
| 20 | 38 | Sr | 스트론튬 |
| 21 | 39 | Y | 이트륨 |
| 22 | 40 | Zr | 지르코늄 |
| 23 | 41 | Nb | 니오븀 |
| 24 | 42 | Mo | 몰리브덴 |
| 25 | 43 | Tc | 테크네튬 |
| 26 | 44 | Ru | 루테늄 |
| 27 | 45 | Rh | 로듐 |
| 28 | 46 | Pd | 팔라듐 |
| 29 | 47 | Ag | 은 |
| 30 | 48 | Cd | 카드뮴 |
| 31 | 49 | In | 인듐 |
| 32 | 50 | Sn | 주석 |
| 33 | 55 | Cs | 세슘 |
| 34 | 56 | Ba | 바륨 |
| 35 | 57 | La | 란타넘 |
| 36 | 58 | Ce | 세륨 |
| 37 | 59 | Pr | 프라세오디뮴 |
| 38 | 60 | Nd | 네오디뮴 |
| 39 | 61 | Pm | 프로메튬 |
| 40 | 62 | Sm | 사마륨 |
| 41 | 63 | Eu | 유로퓸 |
| 42 | 64 | Gd | 가돌리늄 |
| 43 | 65 | Tb | 테르븀 |
| 44 | 66 | Dy | 디스프로슘 |
| 45 | 67 | Ho | 홀뮴 |
| 46 | 68 | Er | 어븀 |
| 47 | 69 | Tm | 툴륨 |
| 48 | 70 | Yb | 이터븀 |
| 49 | 71 | Lu | 루테튬 |
| 50 | 72 | Hf | 하프늄 |
| 51 | 73 | Ta | 탄탈륨 |
| 52 | 74 | W | 텅스텐 |
| 53 | 75 | Re | 레늄 |
| 54 | 76 | Os | 오스뮴 |
| 55 | 77 | Ir | 이리듐 |
| 56 | 78 | Pt | 백금 |
| 57 | 79 | Au | 금 |
| 58 | 80 | Hg | 수은 |
| 59 | 81 | Tl | 탈륨 |
| 60 | 82 | Pb | 납 |
| 61 | 83 | Bi | 비스무트 |
| 62 | 84 | Po | 폴로늄 |
| 63 | 87 | Fr | 프란슘 |
| 64 | 88 | Ra | 라듐 |
| 65 | 89 | Ac | 악티늄 |
| 66 | 90 | Th | 토륨 |
| 67 | 91 | Pa | 프로탁티늄 |
| 68 | 92 | U | 우라늄 |
| 69 | 93 | Np | 넵투늄 |
| 70 | 94 | Pu | 플루토늄 |
| 71 | 95 | Am | 아메리슘 |
| 72 | 96 | Cm | 퀴륨 |
| 73 | 97 | Bk | 버클륨 |
| 74 | 98 | Cf | 캘리포늄 |
| 75 | 99 | Es | 아인슈타이늄 |
| 76 | 100 | Fm | 페르뮴 |
| 77 | 101 | Md | 멘델레븀 |
| 78 | 102 | No | 노벨륨 |
| 79 | 103 | Lr | 로렌슘 |
| 80 | 104 | Rf | 러더포듐 |
| 81 | 105 | Db | 더브늄 |
| 82 | 106 | Sg | 시보귬 |
| 83 | 107 | Bh | 보륨 |
| 84 | 108 | Hs | 하슘 |
| 85 | 109 | Mt | 마이트너륨 |
| 86 | 110 | Ds | 다름슈타튬 |
| 87 | 111 | Rg | 뢴트게늄 |
| 88 | 112 | Cn | 코페르니슘 |
| 89 | 113 | Nh | 니호늄 |
| 90 | 114 | Fl | 플레로븀 |
| 91 | 115 | Mc | 모스코븀 |
| 92 | 116 | Lv | 리버모륨 |
금속은 갓 제조되거나 연마 또는 파단되었을 때 광택을 띠며, 전기와 열을 비교적 잘 전도하는 물질입니다. 금속은 일반적으로 전성이나 연성을 가집니다. 금속은 철 같은 화학 원소일 수도, 스테인리스강 같은 합금일 수도, 폴리머 황화질소 같은 분자 화합물일 수도 있습니다.
20가지 다양한 금속:
알려진 화학 원소의 약 75%가 금속으로 분류됩니다. 하지만 주기율표상으로는 5가지 뚜렷한 금속 유형이 있습니다. 왕립화학회에 따르면 주기율표에 94개 금속이 등재되어 있습니다.
알루미늄, 구리, 철, 주석, 금, 납, 은, 티타늄, 우라늄, 아연. 잘 알려진 합금으로는 청동과 강철. 금속 연구를 야금학이라 합니다.
철 금속, 비철 금속, 합금 세 가지 주요 유형. 철 금속은 주로 철로 구성되고 소량의 다른 원소를 포함합니다.
알루미늄, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 철, 납, 니켈, 주석, 아연 또는 이들의 조합을 흔한 금속으로 봅니다.
은은 비교적 부드럽고 광택 있는 금속. 공기 중 황 화합물이 표면과 반응해 검은 황화은을 형성하며 서서히 변색합니다. 스털링 실버는 92.5% 은. 나머지는 구리나 다른 금속.
다이아몬드는 탄소의 한 형태이므로 예외적 비금속으로 간주되지 않습니다. 원소로 분류되지 않습니다. 다이아몬드는 일반적으로 높은 굴절률로 눈부신 광채를 냅니다. 탄소의 동소체입니다.
이 금속들은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속, 기저 금속으로 더 분류될 수 있습니다.
110개 원소가 알려져 있으며, 그중 92개는 자연 발생, 나머지는 인공 제조. 원소는 금속, 비금속, 준금속으로 더 분류됩니다.
17개 비금속 원소: 수소, 헬륨, 탄소, 질소, 산소, 불소, 네온, 인, 황, 염소, 아르곤, 셀레늄, 브로민, 크립톤, 아이오딘, 제논, 라돈.
일부 비금속과 용도:
일반적으로 인정되는 6대 준금속: 붕소, 실리콘, 게르마늄, 비소, 안티모니, 텔루륨. 덜 자주 분류되는 5원소: 탄소, 알루미늄, 셀레늄, 폴로늄, 아스타틴.
열과 전기를 전도하며 전성과 연성을 가진 원소. 예: 철(Fe), 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 납(Pb), 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 등.
금속의 특성
금속은 불투명하고 광택 있는 원소로 열과 전기의 양호한 전도체. 대부분의 금속은 전성과 연성을 가지며, 일반적으로 다른 원소 물질보다 밀도가 높습니다.
연마 가능, 선으로 뽑힘(연성), 판으로 두드려짐(전성), 열과 전기 양호 전도체인 원소를 금속이라 함. 예: 금, 은, 알루미늄.
금속이란? 금속은 단단하고 광택 있으며 전성, 연성, 금속음, 열과 전기 양호 전도체인 물질. 예: 철, 구리, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 등.
금속은 광택, 전성, 연성, 열과 전기 양호 전도체. 기타 특성: 상태: 상온에서 고체이나 수은은 예외적으로 상온 액체(갈륨은 더운 날 액체).
금속은 단단하고 금속 광택 고체로 높은 전기/열 전도도, 높은 녹는/끓는점. 비금속은 부드럽고 종종 색깔 있는 원소. 고체, 액체, 기체 모두 가능.
현장 식별법 다수. 표면 외관, 스파크 테스트, 칩 테스트, 자석 테스트, 가끔 경도 테스트. 때론 표면 외관만으로 식별 가능.
알루미늄, 은, 구리 같은 순금속은 지구 지각에서 나옵니다. 광석(암석에 존재하는 광물 고체 물질) 형태로 발견되며, 여기서 순금속을 추출합니다. 순금속 특성은 다른 금속과 섞어 합금을 만들어 개선할 수 있습니다.
지구에서 발견되는 모든 금속은 수십억 년 전 기원. 별의 초고온 환경에서 단순 수소와 헬륨 원자가 융합해 더 무거운 원소 생성.
알루미늄, 은, 구리 같은 순금속은 지구 지각에서 나옵니다. 광석(암석에 존재하는 광물 고체 물질) 형태로 발견되며, 여기서 순금속을 추출합니다. 순금속 특성은 다른 금속과 섞어 합금을 만들어 개선할 수 있습니다.
일상생활 속 금속 용도 10가지
크로뮴이 인간이 아는 가장 단단한 금속. 크로뮴을 몰라도 스테인리스강은 알 것입니다. 크로뮴은 스테인리스강의 핵심 성분으로 다양한 곳에서 쓰입니다.
참고 자료:
금속
전극 아크 용접부터 레이저·플라즈마까지 수많은 용접 공법이 있지만, 현장 기술자가 꼭 알아야 할 4대 대표 공법은 다음과 같습니다. 가스 금속 아크 용접 (GMAW/MIG) 가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW/TIG) 피복 아크 용접 (SMAW/스틱) 플럭스 코어드 아크 용접 (FCAW) 각 공법의 원리, 장단점, 대표 용도를 정리했습니다. 1. 가스 금속 아크 용접 (GMAW/MIG) 와이어 전극을 기계가 설정 속도로 공급하며 아크 열로 모재와 와이어를 녹여 접합합니다. 와이어가 소모돼 충진재 역할을 하며, 불활성 가스(아르곤
제조사와 유통업체는 컨베이어 벨트 등장 전에는 인력에 크게 의존했습니다. 제품 수작업 처리는 작업자 안전과 제품 품질을 위험에 빠뜨렸습니다. 회전 풀리와 벨트의 간단한 시스템이 오늘날 모든 제품 중심 산업의 제품 처리를 효율화합니다. 컨베이어 벨트에 사용되는 기술은 과거의 단순한 벨트 시스템보다 훨씬 정교합니다. 기업들은 용례에 따라 현대적 벨트를 선택합니다. 예를 들어 직조 금속 벨트는 보석이나 섬세한 제품 처리에 적합하지 않습니다. 다양한 컨베이어 벨트 유형과 용도를 이해하는 제품 취급 기업이 자사 니즈에 가장 안전하고 효율적