가단성 이해

블로잉 또는 롤링으로 얇은 시트를 생성하는 재료의 능력은 가단성의 고전적인 지표입니다. 비금속에는 이 기능이 없습니다. 망치로 치면 가단성 금속이 구부러지고 다양한 모양으로 비틀어 지지만 비 가단성 금속은 산산조각이 날 수 있습니다. 금, 철, 알루미늄, 구리, 은 및 납은 가단성 금속의 예입니다.

이 기사에서는 다음 질문에 대한 답을 논의하면서 금속의 가단성을 이해하게 될 것입니다.

• 가단성이란 무엇입니까?
• 가단성 금속의 예는 무엇입니까?
• 가단성은 어떻게 작동합니까?
• 비금속은 가단성이 있습니까?
• 가단성과 연성의 차이점은 무엇입니까?
• 가단성 대 경도
• 가단성에 대한 온도의 영향은 무엇입니까?
• 가단성에 합금이 미치는 영향은 무엇입니까?
• 가단성은 어떻게 측정합니까?

가단성이란 무엇입니까?

금속이 부서지지 않고 망치로 두들겨지거나, 부숴지거나, 얇은 판으로 압연되는 경향을 가단성이라고 합니다. 다시 말해, 금속이 압축될 때 변형되어 새로운 형태를 취하는 능력입니다. 금속이 깨지지 않고 견딜 수 있는 압력(압축 응력)의 양은 가단성의 척도입니다. 다양한 금속은 결정 구조가 다르기 때문에 가단성의 차이가 발생합니다.

금속 잎은 가단성 재료로 만들 수 있습니다. 금박은 잘 알려진 형태의 금속박입니다. 가단성이 높은 많은 금속은 연성도 높습니다. 연성은 낮지만 가단성은 높은 납과 같은 일부는 그렇지 않습니다. 물질, 주로 금속의 물리적 특징은 가단성입니다. 현대 원소 주기율표에서 이 기능은 일반적으로 1족에서 12족까지에 적용됩니다.

금속 가단성은 기기 및 자동차 부문에서 매우 중요합니다. 이 기능은 냉장고, 전자레인지, 오븐은 물론 납작한 금속 제품과 곡선형 금속 제품의 구성에 유용합니다.

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가단성 금속의 예는 무엇입니까?

압축 장력은 가단성 금속 원자가 분자 수준에서 금속 결합을 끊지 않고 새로운 위치로 서로 굴러가게 합니다. 가단성 금속에 엄청난 양의 응력이 가해지면 원자가 서로 굴러서 새로운 위치에 무기한 남아 있게 됩니다. 가단성 금속의 예로는 금, 은, 철, 알루미늄, 구리, 주석, 인듐 및 리튬이 있습니다. 이러한 금속으로 만든 재료는 금박, 리튬 호일 및 인듐 샷을 포함하여 가단성이 있습니다.

금과 은은 모두 가단성이 높은 금속입니다. 망치질하면 뜨거운 철 조각이 시트 모양을 얻습니다. 비금속에는 이 기능이 없습니다. 망치로 치면 가단성이 없는 금속이 부서질 수 있습니다. 가단성이 있는 금속은 다양한 모양으로 구부러지고 비틀립니다. 아연은 섭씨 100~200도 사이에서 유연하지만 더 높은 온도에서는 부서지기 쉽습니다.

가단성은 어떻게 작동합니까?

결정 구조로 인해 금속은 구부릴 수 있습니다. 조밀 결정 구조[육방 조밀(hcp) 또는 면심 입방(fcc)]은 체심 입방(bcc)과 같은 개방형 결정 구조보다 더 유연합니다.

예를 들어 금, 은, 마그네슘은 바나듐이나 크롬보다 가단성이 있습니다. 조밀하게 밀집된 구조물에는 원자가 겹겹이 쌓인 평평한 시트처럼 배열되어 있어 평면이 변형을 받아 서로 지나갈 수 있습니다. 반면에 신체 중심 구조는 미끄러지지 않는 골판지와 비슷합니다.

그러나 온도, 불순물 및 기타 조건으로 인해 금속은 다른 형태를 취합니다. 결과적으로 특정 원소나 합금의 가단성은 환경에 의해 결정됩니다.

비금속은 가단성이 있습니까?

비금속 요소는 일반적으로 가단성이 없습니다. 그러나 몇 가지 예외가 있습니다. 특정 동소체를 조작할 수 있습니다. 유황의 플라스틱 동소체가 그 예입니다. 일부 비금속 폴리머는 가단성이 있는 반면 비금속 요소는 가단성이 아닙니다. 예를 들어 일부 플라스틱은 가단성이 있습니다.

가단성과 연성의 차이점은 무엇입니까?

가단성은 압축 하에서 변형되는 금속의 능력을 말하는 반면, 연성은 해를 입히지 않고 늘어나는 금속의 능력을 나타냅니다. 구리는 연성(철사로 늘어날 수 있음)과 가단성(구부려 모양을 만들 수 있음)(말려서 시트로 만들 수도 있음)인 금속의 한 예입니다.

대부분의 가단성 금속도 연성이지만 두 가지 특성이 항상 상호 배타적인 것은 아닙니다. 납과 주석이 차가우면 유연하고 연성이 있지만 온도가 녹는점 근처로 올라가면 점차 부서지기 쉽습니다. 그러나 금속이 가열되면 더 가단성이 있습니다. 온도가 금속의 결정립에 영향을 미치기 때문입니다.

연성과 가단성은 항상 동의어가 아닙니다. 예를 들어, 금은 연성과 가단성이 모두 있는 반면 납은 가단성만 있습니다. 금속이 깨지지 않고 견딜 수 있는 압력(압축 응력)의 양은 일반적으로 물리적 속성을 결정하는 데 사용됩니다. 금속의 물리적 특성은 결정 구조의 차이에 의해 영향을 받습니다.

가단성과 경도

안티몬과 비스무트와 같은 더 단단한 금속은 더 복잡한 결정 구조를 가지므로 원자를 깨뜨리지 않고 새로운 위치로 밀어 넣는 것이 더 어렵습니다. 이것은 금속의 원자 행이 정렬되지 않기 때문입니다. 다시 말해서, 원자가 단단히 결합되지 않은 입자 경계 또는 영역이 더 많습니다. 금속은 결정립계 근처에서 부서지기 쉽습니다. 결과적으로 금속은 더 단단하고 부서지기 쉽고 덜 유연할수록 결정립계가 더 커집니다.

금속은 원자가 단단히 결합되지 않은 입자 경계 위치에서 부서지기 쉽습니다. 결과적으로 금속에 입계가 많으면 더 단단해집니다. 그러나 결정립계가 적으면 부서지기 쉽고 유연성이 떨어집니다. 결정 입자에 대한 더 높은 온도의 영향으로 인해 대부분의 금속은 가열될 때 더 구부러지기 쉽습니다.

가단성에 대한 온도의 영향은 무엇입니까?

대부분의 금속에서 결정립계의 수는 온도가 상승함에 따라 감소하여 가단성이 증가합니다. 결과적으로 열처리는 정상적인 조건에서 가단성이 없는 일부 금속을 가단성으로 만들 수 있습니다. 예를 들어 아연은 화씨 300도(섭씨 150도) 이상으로 가열될 때까지 부서지기 쉽습니다. 이 온도 이상에서는 금속을 판으로 압연할 수 있습니다.

가단성에 대한 합금의 영향은 무엇입니까?

가단성을 제어하는 ​​또 다른 기술은 합금 금속입니다. 예를 들어, 황동은 구성 금속인 구리나 아연보다 덜 구부러집니다. 14캐럿 금과 순은은 금과 은을 단단하게 하고 가단성을 최소화하는 합금입니다.

가단성은 어떻게 측정합니까?

가단성은 두 가지 방법으로 측정할 수 있습니다. 첫 번째 테스트는 재료가 파손되기 전에 견딜 수 있는 압력 또는 압축 응력의 양을 결정하는 것입니다. 다른 테스트는 금속 판이 부서지기 전에 얼마나 얇아지는지를 결정하는 것입니다.

요약

가단성 금속은 익사 및 압연될 수 있는 금속이며 얇은 판금에 일반적입니다. 비금속은 가단성을 시도할 때 부서질 수 있습니다. 그러나 금박도 가단성 재료로 간주됩니다. 대부분의 가단성 금속은 또한 연성이며 두 가지 특성이 항상 상호 배타적인 것은 아닙니다.

이것이 이 기사의 전부이며 다음 질문에 대한 답변이 논의되고 있습니다.

• 가단성이란 무엇입니까?
• 가단성 금속의 예는 무엇입니까?
• 가단성은 어떻게 작동합니까?
• 비금속은 가단성이 있습니까?
• 가단성과 연성의 차이점은 무엇입니까?
• 가단성 대 경도
• 가단성에 대한 온도의 영향은 무엇입니까?
• 가단성에 합금이 미치는 영향은 무엇입니까?
• 가단성은 어떻게 측정합니까?

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