*기* 스토어

*기*

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

9개
전체 판매량

45개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균A
자료문의 응답률

-

전체자료 9개

부분안정화 지르코니아

분분안정화 지르코니아(Partially Stabilized ZrO₂)1. 지르코니아 [Zirconia,ZrO2]주기율표상에서 티탄 족에 속하는 제5주기의 전이금속으로 산과 알칼리에 극히 높은 내식성을 갖는 원소이다. 이러한 Zr의 산화물이 '산화지르코늄'이며 통상 '지르코니아'라고 한다. 지르코니아는 아래와 같은 3가지의 동질다형체로 존재한다.3Y-TZP는 3mol% Y2O3를 이용한 부분안정화 지르코니아(PSZ ; Partially Stablized Zirconia)로서 고강도성, 열안정성, 고내식성 등 탁월한 특성 때문에 산업 전반의 많은 분야에 널리 사용되어진다.2. Zirconia의 특징지르코니아는 zircon(ZrSiO4)와 Baddelyite(ZrO2)광물에서 얻을 수 있는 재료로서 우수한 특성으로 인하여 여러 분야에서 사용되고 있다. 지르코니아는 일반적으로 1-2%의 hafnium을 함유하고 있으며 이 hafnium은 원자력 분야에서 지르코니움 금속을 사용할 때만 제거할 필요가 있다. 지르코니아는 높은 용융온도(약 2,700℃)를 갖는 내열성 재료로서 이외에도 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 내화학 안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 고강도 및 고경도(7.0이상의 모오스 경도)의 내마찰성 등 우수한 재료적 특성을 지고 있어 19세기 초부터 유리용융용, 제철 제가용 등의 내열 재료로 사용되어 왔으나, 세라믹 재료가 갖고 있는 취성 때문에 그 활용 범위가 제한되어 왔다. 그러나 1975년 Garvie 등이 상변태에 의하여 강도가 증진되며 세라믹스의 단점인 취성을 개선할 수 있음이 밝혀진 후, 고강도 및 고인성의 지르코니아 세라믹스 제조의 대한 연구가 활발하게 진행되었으며 그 결과 다양한 분야에 지르코니아가 활용되게 되었다.지르코니아는 온도에 따라 결정 구조가 변화하는 데 상온에서는 monoclinic 결정구조를 갖는다. 이 결정구조는 우수한 유전성, 압전성 및 이온 전도성을 갖는다. 이와 같이 특성은 지르코니아를 산소센서, 착화소자 및 음파탐지기 등에 활용할 수 있게 한다. 이 monoclinic 결정구조는 약 1,200℃ 이상에서 totragomal 구조로 변화하는 데 이 상변태는 마르텐사이트 알려져 있으며, tetragonal 구조에서monoclinic 구조로 변태될 때 3-5%의 급격한 체적 변화가 발생되므로 순수한 지르코니아를 소결할 때 이체적 변화에 기인한 균열이 생기게 되어 치밀한 소결체를 얻을 수 없다.3. 전안정 및 부분안정 지르코니아 분말용도에 따라 소결된 제품의 적당한 전기적 특성 및 기계적 특성이 요구되어지는 지르코니아 원료를 제조할 경우는 CaO, MgO, Y2O3등과 같은 안정 산화물이 다양하게 첨가된 혼합분말이 필요하다. 이러한 혼합분말에는 안정첨가물이 분자적 규모로 지르코니아내에 일정하게 분포되어야 한다. 그러나 안정 산화물의 실제적인 분포정도는 분말을 어떻게 처리하느냐에 달려있는데 완전하게 균질한 분포는 적절한 조절에 의해서 안정 산화물을 수산화물과 동시에 친전시키게 함으로써 가능하다.또 다른 분말제조법으로는 안정 산화물을 합성 전 단계에 첨가하는 것이다. 예를 들면 이트륨 질산염을 지르코니아에 첨가하여 1200˚C로 하성하게 되면 이트륨질산염으로부터 분해된 이트라(Y2O3)는 하성된 후 지르코니아의 표면에 미세한 입자의 형태로 달라붙게 된다. 이러한 처리법에 의해서 뷸균질한 분말이 제조되는데 이트라가 일정하게 분포되기 위하여는 1600˚C 이상에서 몇시간 더 합성하여야 한다. 그 결과 얻어진 분말은 안정 산화물의 입자가 상당히 커지는데 이는 분말의 활성도 또는 소결도(sinterability)를 감소시키게 된다.그러므로 이상적인 분말은 분자적 규모로 음이온들이 일정하게 분포되어야 하는 한편, 음이온의 크기가 충분하여 가능한 가장 낮은 온도에서 소결이 일어날 수 있도록 표면적이 넓어야 한다.이상의 이유로 인하여 수산화물을 침전시키는 습식방법으로 다양한 분말제조법이 연구되어 있는데 낮은 온도에서 가능한 소결에 가장 적합한 활성 분말은 “겔공정”으로 알려진 방법으로 제조하는 것인데 결정질 덩어리가 약하게 뭉쳐있다. 그 결과 매우 치밀한 특성을 보여주며 높은 연소농도를 가능하게 한다.

공학/기술| 2008.04.24| 4페이지| 2,500원| 조회(1,882)

지르코니아, Zirconia, 부분안정화, 전안정

미리보기

닫기
강의 열처리와 경도측정

강의 열처리와 경도측정1조 2001132002 김성진 2001323005 김영효 2001132091 정기성 2004323058 조아름 2004323069 홍진영실 험 목 적합금의 물리적, 기계적 성질을 사용하는 목적에 따라 개선하기 위하여 열처리를 행한다. 900℃로 열처리된 0.45% 탄소강을 3가지 다른 3가지방법(공랭, 수냉, 로냉)으로 냉각시킨후 조직을 변화와 경도에 미치는 영향을 측정 비교하는 데 그 목적이 있다.이론적 배경철강순철 0~0.25%C강 0.025~2.0%C주철 2.0~6.67%C탄소강보통주철특수주철특수강강의 열처리◆열처리란? 가열과 냉각을 적절하게 조절하여 금속재료 여러가지 성질을 변화 또는 개선시키는 기술 ① 풀림 (Annealing, 소둔) 충분히 확산할 수 있을 정도의 온도로 가열한 다음 서서히 냉각 하는 처리. ② 뜨임 (tempering, 소려) 강은 매우 경도가 높으나 취약해서 실용할 수 없으므로 변태적이하의 적당 한 도로 재가열하여 사용한다. ③ 불림 (Normalizing, 소준) 강을 표준상태로 만들기 위한 열처리. ④ 담금질(Quenching, 소입) 금속재료의 여러 성질 중 어느 하나가 변화하여, 일반적으로 조건에 알맞은 방향으로 변화되어 가는 것.담금질(퀜칭)-수냉일반적으로 사용하는 열처리 란 말은 주로 이 「퀜칭」을 의미 강을 연한 상태로부터 가장 강한 상태로 급격하게 변화시킴으로써 열처리효과를 가장 실감나게 해주는 방법 강의 퀜칭(quenching)은 오스테나이트화 온도로부터 급랭하여 마르텐사이트 조직으로 변태시켜서 강을 경화하는 열처리방법불림(노멀라이징) -공냉온도에서 대기 중에 그냥 가만히 놔두는 냉각 방법 오스테나이트화로 한 후 공기 중에서 냉각하여 강 재의 성질을 표준상태로 만들기 위함 주조조직을 미세화 내부응력 제거 구상화 풀림의 전처리어닐링(풀림)-로냉충분히 확산할 수 있을 정도의 온도로 가열한 다음 서서히 냉각하는 처리 냉각속도는 서서히 로냉(가열로 안에 그냥 놔둔다) 된 것을 풀림하면 원래의 경도로 돌아가고 잔류응력을 제거할 수 있음 소둔(풀림)의 종류로는 완전소둔, 확산소둔, 응력제거소둔, 중간소둔 등이 있다템퍼링(뜨임)뜨임은 담금질된 강재를 변태점 이하의 온도(150-650℃)로 가열해 일정시간 유지시킨 후 적당히 냉각하는 처리 뜨임의 목적은 담금질한 상태에 서는 경도가 있지만 취약하고 내부응력도 남아있기 때문에 인성을 증가시키고 내부응력을 제거하기 위한 것 뜨임한 후의 경도, 강도는 가열온도와 시간에 관계가 있고 온도가 낮고 시간이 짧으면 경도는 높지만 인성은 낮게 됨 소려(뜨임)에는 처리온도에 따라서 저온소려와 고온소려로 크게 나눌 수 있다경도 측정◆경도란? 여러 가지 기본적 성질의 집합체로서 물체의 단단한 정도를 표시하는 것이다. 경도를 정의하면 어떤 표준물체로 시험편을 늘렸을 때 시험편에 나타나는 저항을 경도라 한다. 측정법의 선택은 사용목적, 시험편의 재질, 시험편의 치수등에 차이가 있으며 측정법은 여러 가지가 있다. 경도값을 비교 측정하는 것은 여러 가지의 치수로서 나타낸다.로크웰 경도① 압자 강구 또는 다이아몬드 원뿔형을 시 험편에 압입할 때 생기는 압입된 자리의 깊 이에 의해 경도를 측정한다. ② 하중 시험편에 기준 하중 10kg을 건 다음 시험 하중을 가한다. ③ 경도표시법 C스케일은 0~100 까지의 눈 금, B스케일은 30~130까지의 눈금이 있다. (한 눈금은 1/500mm의 길이에 해당하고 눈 금판의 흑색 Hrc이고 적색의 Hrb이다.) ④ 특징 신속하며, 측정하는 사람에 따른 오차가 적으며, 시편이 작고 밀도가 크다.로크웰 경도 측정법① 시험편을 받침대 위에 얹어 놓고 그 시험편이 수평이 되도록 한다. ② 시험재료의 종류에 따라 압입자를 선정한다. (철강: C 스케일) ③ 시험기 왼쪽에 부착된 Power 스위치를 ON으로 한다. ④ 시험편은 시험기 누르개 부착 축에 수직으로 되도록 놓아야 한다. ⑤ 경도 표시판의 0 점으로 조정한다..⑥ 승강 핸들을 시계 방향으로 돌려 압입자가 시험 편에 충격을 주지 않는 범위로 접촉시킨다. ⑦ Start을 시킨다. ⑧ 지시계의 경도 값을 읽는다. 이 때 B스케일은 안쪽 수치 를 읽고, C 스케일은 바깥 수치를 읽는다. ⑨ 승강 핸들을 시계 반대 방향으로 돌려 시험 편을 제거한다. ⑩ 위와 같은 방법으로 3회 실시하며 측정한 경도 값은 7회에 실시된 것에 제일 큰 수와 제일 작은 수를 뺀 것의 평균을 내어 산출한다.실 험 기 기0.45%탄소강 가열로 가열로집게 장갑 경도계 (로크웰) 쇠톱 마운팅 프레스 사포 부식액 연마기 금속현미경 평압기 등실 험 방 법① 시편의 채취 ② 열처리 ③ 냉각속도를 다르게 한다 ④ 마운팅 ⑤ 연마 ⑥ 광택연마 ⑦ 부식 ⑧ 현미경 관찰 ⑨ 경도측정 ( 로크웰 경도측정)상온900ABDC300퀜칭(수냉)노멀라이징(공냉)어닐링(로냉)뜨임(공냉)실험 결과 분석◆ 경도 측정 결과513650평균5*************5033511DCBA시편 횟수{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2007.12.10| 17페이지| 2,500원| 조회(900)

시험, 열처리, 경도, 물체, 집합체

미리보기

닫기
Al 합금의 시효경화

1. 실험 제목Al 합금의 시효경화2. 실험 목표Al 합금의 시효 경화에 따른 경도 측정3. 실험사용기구 및 시료① 전기로 (electric furnace) ② 도가니③ 집개 ④ 7075 Al합금 (조당 3개씩)⑤ KNO⑥ NaNO⑦ Rockwell 경도기4. 이론◎ 알루미늄(Al)알루미늄이라는 이름은 백반에서 유래한다. 즉, 백반 속에 금속원소의 산화물이 존재한다는 것은 이미 1754년 독일의 A.S.마르크그라프에 의해 확인되었으나, 영국의 H.데이비는 이것에서 금속을 얻을 수 있다고 하여, 그 금속을 백반의 라틴어인 almen을 따서 알뮴(almium)이라 명명하였다. 그후 금속원소로 확인되어 알루미늄이라고 부르게 되었다. 1827년 독일의 F.뵐러가 처음 금속으로 분리하였다.알루미늄의 공업화는 1955년 전기분해에 의해 금속을 얻는 방법을 발견한 프랑스의 H.E.생트클레르드빌에 의해서 시작되었으며, 1966년에 프랑스의 P.L.T.에루 및 미국의 C.M.홀에 의해서 독립적으로 대량생산이 가능한 전기분해 제조법(에루-홀법)이 발명됨으로써 오늘날의 경합금시대의 기초가 마련되었다.◎ 알루미늄과 그 외의 합금순수 알루미늄은 순도 99%이상인 것으로 전연성이 우수하고 가격이 저렴하나 인장강도가 낮기 때문에 항공기 구조용 재료로는 부적합하다. 또한 내식성이 떨어지기 때문에 여러 가지 합금을 만들어 사용하고 있는데 유망한 것으로는 7000번 계통과 2000번 계통이다.1) 2017 : 92%의 AL과 4%정도의 구리, 소량의 망간, 마그네슘의 합금으로 강도가 크고 내식성이 우수하여 rivet, 압출구조물 부재에 사용된다.2) 2024 : 2017과 비슷한 구성 성분과 성질을 가지고 있는 것으로 제 1차 구조재 의 대부분을 차지하고 있다.3) 5052 : 알루미늄 92%와 마그네슘을 불순물로 다량 포함하고 있는 것으로 알칼 리에 강한 성질을 가지고 있다. 유압계통, 연료탱크, Honeycomb의심재 등으 로 사용되고 있다.4) 7075 : 알루미늄 88%와 아연이 불순물의 대부분을 차지하고 있는 것으로 강도 가 매우 우수하다. 2024와 같이 항공기 구조재에 가장 많이 사용되는 것 으로 듀랄루민이 이에 속한다.이러한 알루미늄 합금은 1970년 후반에 오일쇼크 이후 기체재료의 고강도화, 저밀도화 등의 기체 경량화 경향에 따라서 재평가가 이루어져 점점 사용량이 감소하고 있다.즉, 섬유강화플라스틱이나 섬유강화금속 등이 출현하여 알루미늄과 대체되고 있다. 또한 현재의 알루미늄이나 알루미늄 합금이 21세기에도 그대로 사용된다고 생각하기는 힘들 것이다. 다시 말해서 다른 재료, 특히 복합 재료에 대항하여 우수한 특성의 알루미눔 합금의새로운 개발 기술의 혁신화를 기해야 할 것이다. 이러한 것의 대표적인 것으로 AL-Li 합금이며, 이외에는 분말야금, 고강도알루미늄합금, 초소성알루미늄합금 등을 들 수 있다.◎ 알루미늄 합금의 열처리열처리란 광범위한 의미에서 가열과 냉각을 통해 제품의 기계적 성질, 금속조직 및 잔류응력 상태를 변화 시킬 목적으로 행한다. 그러나 Al합금에 행하는 열처리는 석출 경화를 통해 가공용 합금 및 주조용 합금의 강도를 증가시키기 위한 것 이다. 이러한 합금을 열처리 합금이라고 하고, 가열과 냉각에 의해 강화되지 않는 합금과 구별된다. 후자를 비열처리형 합금이고 하고 가공 상태에서 강도 증가는 주로 냉간 가공에 의존한다.이와 같은 두 가지 형태의 합금은 강도를 감소시키고 연성을 증가시키기 위해 어닐링처리한다. 때때로 5000계열 합금의 경우 저온 안정화 처리를 하는 것을 제외하면 비열처리형 합금의 경우에는 완전 또는 부분적인 어닐링 처리만 사용한다.석출 경화형 합금계에 기여하는 중요한 사항은 온도 증가에 따라 고용도가 증가하는 온도 의존성 평형 고용도이다. 비록 이 조건이 대부분의 2원계 Al 합금에서 충족될지라도, 많은 합금은 거의 석출 경화 현상을 보이지 않아서 보통 열처리형 합금으로 생각되지 않는다. 예를들어 Al-Si, Al-Mn 합금은 열처리의 결과로써 상당한 석출이 생기지만 기계적 성질에는 상대적으로 미미한 변화를 보인다.강도와 경도가 열처리에 의해 증가될 수 있는 열처리형 합금은 2000, 6000, 7000계열의 가공용 합금(7072 제외)과 Al-Cu-Mg, Al-Si-Mg 등과 같은 주조용 합금이다. 이들 중 일부는 주요 강화 합금 원소로써 Cu만, EH는 Cu와 Si을 함유하고 있다. 그러나 대부분의 열처리형 합금은 Cu, Si, Zn중에서 한 가지 이상의 원소와 Mg을 함유한다. 이들 원소에 단지 소량의 Mg 첨가로써 석출 경화에 의한 강도 증가가 더욱 현저하게 나타난다.대부분의 열처리형 Al 합금은 Al-Cu계와 바슷한 여러 단계의 석출과 그에 따른 강도 변화를 보인다. 일부 합금에서 상온에서 수일 이내에 충분한 석출이 발생하여 여러 용도에 적합한 성질을 갖는 안정한 생성물을 형성한다.석출을 일으키는 열처리는 일반적으로 저온에서 오랜 시간이 필요한 과정이다. 온도 범위는 115～190℃이고, 시간은 5～48시간이다. Al 합금의 강도를 증가시키기 위한 열처리는 3단계로 이루어진다.① 용체화 처리 : 고용상의 분해② 급랭 : 과포화 고용체의 형성③ 시효 : 상온(자연시효)이나 고온(인공 시효 및 석출 처리)에서 용질 원자의 석출)◎ 시효경화고온에서 제 2성분을 다량으로 고용하지만, 온도의 저하와 함께 용해도가 급격히 감소하여가는 합금계에서는 고온으로 가열하여 균일한 고용체를 얻기 위한 용체화 처리를 실시하고, 그 상태에서 급랭하면 과포화 고용체의 상태가 된다. 용체화 처리한 온도에서 퀸칭하면 용질 원자는 과포화 상태가 되지만, 동시에 고온에서 열평형에 있던 공공도 저온에 동결되어서 과잉하게 존재한다. 이와 같이 과포화 고용체는 상온으로 유지되는 중에 2상을 석출하려고 한다. 석출은 합금의 내부구조의 변화이므로, 이에 수반하여 합금의 물리적, 기계적 성질의 변화를 가져온다. 이와 같이 시간의 경과와 함께 성질이 바뀌는 현상을 시효(aging)라고 하고, 시간이 경과함에 따라 경고해질때에는 특히 시효경화(aging hardening)라고 한다. 비철재료에서는 석출 경화(precipitation hardening)를 이용할 수 있는 합금계가 많다. 시간의 경과에 따라서 제품의 형상이나 치수의 변화가 있을때는 경년변화라고 부른다. 과포화 고용체의 분해에 따른 시효경화가 실온에서 진행될 때는 상온시효 또는 자연시효, 역간 높은 온도로 가열해서 생기는 시효는 인공시효 또는 노멀라이진 시효라고 부른다. 시효경화가 어느 과정으로 일어나느냐에 따라 생산공정에 깊은 관련이 있다.석출은 원자의 확산에 의해 일어난다. 저온에서는 확산이 느리고 고온으로 가열하면 확산속도는 빨라진다. 석출이 진행되면 최대경화상태에 달하고, 더욱더 시효하면 석출물이 조대화하거나 또는 입계반응석출이 진행되어 연화한다. 이것을 과시효라고 부른다.석출경화의 기구는 전위의 운동에 대한 석출물의 저항작용으로 설명된다. 석출 초기에 전위는 석출입자를 자르고 통과할 수가 있다. 이 때 전위에의 저항으로서는 석출입자 주위의 내부응력장을 자르는 저항, 석출입자 자체를 자르는 저항등이 주된 것이다. 이 경우 전위가 입자를 뚫고 나가기 위하여 필요한 응력 τ0 는 대략 석출물의 용적에 비례해서 커진다. 이에 대해서 석출이 진행되어 입자가 경고해서 전위가 입자를자르지 못하게 되면 전위는 입자간을 활처럼 내밀고, 결국에는 석출물의 주위에 전위 루프를 남기고 통과하게 된다. 이

공학/기술| 2007.12.10| 5페이지| 2,000원| 조회(659)

고용, 시효, 합금, 경화, 포화

미리보기

닫기
탄소나노튜브,플러렌(Fullerene)

1. 플러렌(Fullerene)의 발견1980년대 중반까지만 해도 탄소의 동소체로 다이아몬드와 흑연의 두가지 물질만이 존재하는 것으로 알려져 왔다. 1985년 9월, 항성 사이의 공간에 있는 거대한 적성(Red Stars)들로부터 떨어져 나온 조그만 파편에 관심을 갖게된 과학자들은 면밀한 연구를 위해서 지구상에서 똑같은 물질을 만들어 내려고 시도하고 있었다.미국 라이스 대학의 로버트 컬(Robert F. Curl)교수와 리처드 스몰리(Richard E. Smalley)교수, 그리고 영국 서섹스 대학의 해럴드 크로토(Harold W. Kroto)교수는 플러렌을 발견한 공을 인정받아 1996년 노벨 화학상 수상자로 선정이 되었다.우주에서 오는 짧은 파장의 빛의 원천을 연구하던 크로토 교수는 자신이 예상하는 탄소화합물을 스몰리 교수 실험실에서 만들 수 있다고 생각해 공동연구를 시작했다. 그들은 우주와 비슷한 환경을 만들기 위해 진공장치 속에서 강력한 레이저를 흑연에 쬐여 증발시킨 뒤 혼합가스를 팽창시킴으로써 급격히 냉각되도록 하였다. 이때 레이저의 높은 에너지로 인해 탄소들이 흑연 표면에서 떨어져나와 새로운 결합을 이루며 흑연과는 다른 화합물을 형성하였는데 그것이 바로 플러렌이다. 그리고 초단파 및 자외선 분광학을 전공한 컬교수는 전공을 살려 플러렌의 구조를 확인했다. 1990년 가을, 미국 애리조나 대학의 도널드 호프만 교수는 C60을 대량으로 생상하는 방법을 개발해 물질 과학 연구회에 보고하였다. 호프만 교수는 헬륨을 약 5분의 1 기압 정도 채운 용기 속에 뾰족하게 깎은 탄소 막대기를 접촉시키고 여기에 수백 암페어의 전류를 흘려 보냈다. 이때 탄소봉의 접촉 부분에서 발생하는 엄청난 열이 탄소를 탄소 증기로 만들고 이 증기를 헬륨 등의 가스로 냉각시키면 플러렌이 합성된다.국내에서도 1990년 겨울, 전북대학교 화학과의 물리학과팀이 호프만 식으로 C60를 합성한데 성공한 이후, 서울대, 한국표준과학연구원, 이화여대, 고려대, 세종대 등에서 연구를 했거나 진행되고 있다.2. 플러렌(Fullerene)의 구조플러렌은 C60으로 대표되는 탄소만의 화합물이다. 이러한 C60은 축구공을 1억분의 1정도로 축소시킨 모양을 하고 있다. 축구공을 잘 살펴보면 20개의 정육각형과 12개의 정오각형의 가죽 조각이 연결되어 있는데, 정오각형들은 서로 마주 닿지 않는다. 정육각형과 정오각형의 꼭지점에 탄소원자를 놓아 작은 축구공을 만들면 C60, 플러렌이 된다. 이 탄소 축구공은 지름이 약 7Å이다. C60외에도 정오각형은 12개이지만 정육각형은 개수가 많아 탄소의 개수가 늘어난 C70,C76,C78,C84등도 우연한 계기에 발견이 되었다.이러한 플러렌은 AIDS치료제로서의 가능성을 인정받는 화합물에서부터 트랜지스터, 광전소자, 기체 저장제, 고분자, 전기 화학탐지소자, 다이아몬드 박막 제조, 초고성능 윤활유, 고강도 신소재, 고성능 배터리, 상온 초전도체 개발 등 매우 다양한 연구가 이루어지고 있으며 화학반응을 이용해 새로운 유도체도 많이 만들어지고 있다. 특히 C60에 알칼리 금속을 혼입시키면 초전도체가 된다는 보고가 있은 후, 더욱 많은 관심을 모으게 되었는데, 현재는 32K(-241)에서 초전도 현상을 보이는 초전도체까지 보고가 되고 있다.하지만 과학자들의 예상과는 달리 플러렌의 실용화에는 여러 장애가 있다는 점이 알려 졌다. 예를 들어 플러렌의 구조가 너무 안정적이어서 필요한 조작을 하기에 힘이 들어 생산이 쉽지 않아 연구해봤자 실용화에는 한계가 있다는 등의 문제점들이 밝혀졌던 것이다. 현재에는 붕소(B), 탄소(C), 질소(N)로 이루어진 새로운 플러렌의 합성, 불소로 코팅된 버키볼, C60F2의 합성이 성공적으로 이루어져 초윤활제로서의 사용 가능성이 보였으나 윤활유적 성질을 만족시키지는 못하였다.최근에는 동그란 모양이 아닌 표면이 모두 육각형으로 되어 있고 길이가 길쭉한 그물 막대기 모양의 탄소 나노튜브(Carbon Nano-tube)의 연구도 활발해지고 있다. 나노튜브는 기존의 플러렌과 전기적인 성질이 다르고, 인간이 가진 가장 뾰족한 바늘이므로 이러한 특성 때문에 여러 분야에 걸쳐 연구가 되고 있다.3. 플러렌(Fullerene)의 의학적 활용미국 라이스 대학의 학자들이 탄소 플러렌 물질이 쥐의 체내에서 나타내는 대사 기작을 규명했다. 쥐를 대상으로 한 연구 결과에 따르면 방사성 금속 원소를 함유하는 플러렌 물질은 체내로부터 체외로 제거된다. 쥐의 경우 체내에 투여한지 5일이 지나면 투여량 가운데 20% 정도가 체외로 배출되는 것으로 나타났다. 또한 플러렌은 골질(bone)로 이동해 이에 흡착하는 특성을 나타낸다. 이를 이용할 경우 핵의학, 자기공명 화상법, 약물 전달 분야에 큰 기여를 할 수 있다.

공학/기술| 2007.12.10| 3페이지| 2,000원| 조회(1,244)

fullerene, 탄소나노튜브, 플러렌

미리보기

닫기
(실험)표준환원전위

1. 실험 제목표준 환원 전위2. 실험 목적금속의 표준 환원 전위를 비교하면 금속의 반응성을 대강 예측 할 수 있다.3. 실험사용기구 및 시료① 비이커 (beaker) ② 증류수 (distilled water)③ 약수저 (spetula) ④ 핀셋 (pincette)⑤ 아세톤 (acetone) ⑥ AgNO₃⑦ 은선 (Ag), 구리선 (Cu) ⑧ 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe) 조각⑨ CuSO₄, NiSO₄, Fe(SO₄)₃수용액4. 이론◎ 표준환원전위수소이온이 물속에서 환원하여 수소로 될 때의 전위를 0.00V로 하여 기준으로 삼고, 이에대한 어떤 금속이온이 환원하여 반응성에서 나타나는 전위를 표준환원전위라고 한다.25℃, 1기압에서 전해질의 농도가 1mol인 어떤 반쪽전지를 (+)극으로 하고, 표준수소전극을 (-)극으로 연결하여 만든 전지에서 얻어지는 전지의 기전력을 그 반쪽전지의 표준환원전위로 한다.◎ 표준수소전극1.0mol/L 의 산(H+) 용액 속에 백금 전극을 꽂고 1atm, 25℃의 수소 기체를 불어 넣은 반쪽전지를 표준수소전극이라 하여 국제적으로 반쪽 전지의 기준으로 삼고 있다.전극의 산화·환원반응은 동시에 일어나기 때문에 하나의 반쪽전지의 전위(산화전위 또는 환원전위)를 따로 떼어 측정할 수 없으며 두 반쪽전지사이의 전위차이만 측정할 수 있다.그러므로 반쪽전지의 전위를 결정하기 위해서는 표준 수소전극을 기준으로 삼고 이것의 전극전위를 0으로 정한다반쪽 전지 반응E ?(V)환원 반응의 경향2H? + 2e? → H₂Fe³? + 2e? → Fe²?Zn²? + 2e? → ZnFe²? + 2e? → FeNi²? + 2e? → NiCu²? + 2e? → CuAg? + e? → AgE = 0.00VE = -0.36VE = -0.76VE = -0.44VE = -0.25VE = +0.34VE = +0.80V약하다환원반응이 잘 일어난다.강하다◎ 금속의 이온화 경향⑴ 이온화 경향- 금속이 전자를 잃고 (+)이온이 되어 녹아 들어가는 성질의 정도⑵ 이온화 서열-이온화 경향이 큰 원소로부터 차차 작은 원소의 순으로 나열한 것K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au(이온화 경향 크다) (이온화 경향 작다)(음이온이 되기 쉽다) (음이온이 되기 쉽다)(산화되기 쉽다) (산화되기 쉽다)⑶ 이온화 경향과 금속의 성질1) 이온화가 잘 되는 금속은 쉽게 전자를 내어서 산화가 된다.2) 이온화가 잘 안 되는 금속은 전자를 내어놓기 어려워 산화 잘 안 된다.⑷ 금속과 산과의 반응- 금속 + 수소이온 → 금속이온 + 수소기체예) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑Cu + H2SO4 → 반응이 일어나지 않음예) CuSO4와 Fe와의 반응Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Fe : 전자를 내놓기 쉬워 Fe2+로 되어 녹는다 (산화). Cu2+ : Fe가 내놓은 전자를 얻어 Cu로 됨 (환원)Fe → Fe2+ + 2Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu5. 예비 실험- 이번 실험은 예비실험을 한 후 본 실험을 했다.⑴ 실험 방법① 비이커에 AgNO₃수용액을 넣는다.② AgNO₃수용액이 담긴 비커에 은선(Ag)을 넣는다.③ 은선(Ag)의 반응을 관찰 후 핀셋을 사용해 은선(Ag)을 꺼낸다.④ 구리선(Cu)을 AgNO₃수용액이 담긴 비이커에 넣은 후 관찰한다.(구리선의 반응을 빠르게 하기위해 표면에 흠집을 냄)⑵ 결과예비실험을 하면서 첫 번째로 AgNO₃수용액에 은선(Ag)와 구리선(Cu)을 넣어 반응성을 알아보았다.은선(Ag)을 넣었을 때는 반응이 일어나지 않았다. 은선(Ag)은 AgNO₃수용액의 Ag와 이온 서열이 같기 때문에 아무 반응이 일어나지 않았다는 것을 알 수 있다.구리선을 넣으니 처음에는 반응하지 않아 이상했지만 알고 보니 구리선의 코팅이 되어 있어 반응을 빠르게 하기위해 표면을 칼로 흠집을 내었다.사진과 같이 AgNO₃수용액에 구리선(Cu)이 반응하여 Ag가 구리선(Cu) 표면에 석출되었고 AgNO₃수용액이 푸른색을 띄다. 수용액이 녹색으로 변색된 이유는 구리가 반응하면서 구리가 가지고 있는 녹색을 뛴 걸로 예상 된다 .이것은 Ag은 Cu보다 이온화 경향이 작기 때문에 Cu로 환원된다.6. 두 번째 실험⑴ 실험 방법① 3개의 비이커에 각각 (CuSO₄, NiSO₄, Fe(SO₄)₃) + 증류수를 넣는다.② 조별로 (CuSO₄, NiSO₄, Fe(SO₄)₃) + 증류수를 각각 선택해 실험한다.③ 우리 1조는 CuSO₄+ 증류수를 사용한다.④ CuSO₄+ 증류수에 Cu조각을 넣고 반응을 관찰 후 꺼낸다.⑤ 각 Ni, Fe조각을 ④의 방법으로 반복한다.증류수에 CuSO₄분말을 넣는다. 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni) 조각을 준비한다.수용액에 CuSO₄구리조각을 넣는다. 수용액에 CuSO₄철조각을 넣는다. 수용액에 CuSO₄니켈조각을 넣는다.⑵ 결과첫 번째 금속 : 구리(Cu)금속 조각두 번째 금속 : 니켈(Ni)금속 조각세 번째 금속 : 철(Fe)금속 조각

공학/기술| 2006.11.09| 5페이지| 2,000원| 조회(1,703)

전지, 전위, 환원, 전극, 반쪽

미리보기

닫기