신소재 용어 정리 기계적 기능 강도 경도

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각 용어들의 정의 및 부연 설명

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강도 재료가 파괴될 때까지의 변형저항을 표현하는 총칭(strength)
* 인장강도 1kgf/mm2= 9.8 MPa = 9.8 N/mm2로 표시한다.
* 고강도란 인장 강도가 보통강의 20~40kgf/mm2에 비해 이보다 큰 것을 말하며, 40~100kgf/mm2일 때 고장력강, 100~300kg/mm2의 높은 인장강도를 갖는 고강도 재료를 초강력강이라고 한다.
* 인장강도, 압축강도, 굽힙강도, 비틀림 강도, 전단강도, 크리프 강도, 피로강도 등이 있다.
* 강성(stiffness)은 단위 변형량에 대한 외력의 값을 의미하며, 통상적으로 E(탄성계수) 값을 사용한다. 일반적인 구조재료는 강도가 클수록 높은 탄성계수를 가지게 된다.

경도 재료 표면의 국부하중에 대한 변형의 난이도(hardness)
* 비커스 경도( Hv), 로크웰 경도(RB), 브리넬 경도(HB)
* 고경도 재료는 탄소(C) 외의 합금성분을 가한 특수강의 개발로 시작되었고 탄화 텅스텐(WC)과 코발트(Co)를 결합한 초경합금(hard metal), CBN(입방정 질화 붕소), 다이아몬드, 탄화규소(SiC), 알루미나(Al2O3) 등이 개발되었다.

비강도 인장강도를 단위 중량인 밀도(ρ)로 나눈 값(specific strength)
* (kgf/mm2)/(kg/mm3)이므로 단위는 mm이다. 일반적으로 ~106mm로 나타낸다. 또한 항복강도를 단위 중량인 밀도로 나눈 값을 비강성이라 한다. 실용금속 중에서 가장 경량의 금속인 Mg은 플라스틱에 비해 비강도와 비강성이 우수하다. 특히 실용금속 중에서 가장 높다.
* 알루미늄의 밀도 2.7g/cm3, 고강도 알루미늄의 인장강도가 600MPa이면, 비강도는 22x106mm으로 나타낸다.

참고 자료

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