| 材料科學
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| 學問名
| 材料科學
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| 다른 이름
| 新素材科學
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材料科學
(材料科學,
英語
:
materials science
) 또는
新素材科學
(新素材科學)은
材料
의
化學
·
物理
敵 屬性을 다루는 學問이다. 材料科學은 다음의 5가지 材料들을 包含하고 各各의 硏究로 區分된다.
- 金屬 材料
- 武器 材料
- 高分子 材料
- 電子 材料 (電子材料는 機能에 따른 分類로써 主로 武器材料로 이루어져 있다.)
- 바이오 材料
材料科學의 産業上 應用 技術은 casting, rolling, welding, ion implantation, crystal growth, thin-film deposition, sintering, glassblowing 等이 있고, 分析的인 技術 electron microscopy, x-ray diffraction, calorimetry, nuclear microscopy (HEFIB) 等을 包含한다.
이 技術들은 微視的 要因에서부터 巨視的 要人을 아우르고 있다. 材料科學에서는 願하는 性質(properties)을 얻기 위해 公正(processing), 微細 構造(structure)를 調節하게 되는데, 이들 3가지를 일컬어 材料의 微視的 理解라 하며 構造-公正-性質間의 깊은 聯關關係에 依해 材料의 巨視的 李海仁 性能이 左右된다. 卽, 各各 微視的 要因들이 最大가 되었을 때 그 材料는 最大의 性能이 發揮되는 것이다.
歷史
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材料科學의 歷史는 人類가 道具를 使用하면서 始作되었으며, 人類의 發達過程에 至大한 影響을 끼쳤다. 따라서 材料의 發達過程이 古代의 人類文明을 나누는 基準으로도 使用되고 있다. 이는 文明의 發達 程度가 黨 時代의 사람들이 使用하던 道具를 이루고 있는 材料를 통해 가늠될 수 있기 때문이다. 石器時代, 靑銅器時代, 鐵器時代와 같은 것들이 그것이며 가늠하는 方法은 다음과 같다. 舊石器時代(石器 時代 初期인, 12,000年 前 플라이스토세 末期)는 단단한 데다 깨면 날카로워지는 돌이라는 材料의 性質을 利用해 만든 뗀石器를 使用하던 時期를 指稱한다. 新石器 時代(紀元前 9500~9000年頃 始作)는 돌을 갈면 맨질맨질한 데다 願하는 模樣을 만들 수 있다는 材料의 性質을 利用해 간石器를 만들던 時代를 말한다. 靑銅器 時代(3500年頃 始作)에는 구리와 主席을 比率을 맞춰 섞으면 단단해지는 材料의 性質을 利用해 靑銅, 卽 하이브리드 材料를 使用하던 時代를 말한다. 鐵器 時代 (鐵器時代, 紀元前 1200年頃 ~ 586年頃)는 紀元 前 13世紀 頃 酸素에 酸化된 酸化鐵을 還元시켜 使用할 수 있게 되어 人類가 철을 使用하게 된 時期를 말한다. 現 時代 亦是 材料를 보는 觀點에 따라 新-鐵器時代, 新-石器時代, 실리콘 時代, 플라스틱 時代 等으로 區分할 수 있다. 이와 같이 材料科學의 歷史는 人類가 道具를 使用하면서 始作되어 石器時代, 靑銅器時代, 鐵器時代를 거쳐 現 時代까지 이어져 오고 있다.
硏究에서의 材料科學
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材料科學은 硏究者들로부터 많은 關心을 받아왔다. 거의 大部分의 大學에서, 그리고 材料科學 硏究에서 材料科學 部署와 더불어
物理
와
化學
分野 그리고
化學 工學
에 이르기까지 많은 部署들이 聯關되었다. 硏究에서의 材料科學은 强烈하고 많은 方案들이 있다. 뒤에 나오는 目錄은 徹底하지 않다. 그것은 但只 특정한 重要 硏究 分野를 强調하는 役割만을 한다.
나노材料
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A
scanning electron microscopy
image of carbon nanotubes bundles
나노材料는 原則的으로는 1~100nm사이의 10^-9m의 크기 안에 들어가는 길이 안에 屬하는 物質에 該當한다. 나노 材料 硏究는 나노 技術로 接近을 材料科學을 基礎로 해서 하며 發展된 度量力學의 技術을 가져오며, 微細構造物 製作의 支援을 바탕으爐韓 合成을 가져온다. 나노 規模의 構造를 가지고 있는 物質은 普通 獨特한 電子 或은 機械的인 光學 性質을 가지고 있다. 나노 物質의 分野는 化學의 傳統的인 分野같이 느슨하게 組織되어 있으며 나노 物質의 範圍는 느슨하게 化學의 傳統的인 分野 같은 fullerenes와 武器 나노 物質 다른에 따라 같은 有機(생각으론)는 나노 物質로 組織化된다. 실리콘과 같은 要素. 나노 物質의 例로는 fullerenes, 炭素 나노 튜브, 나노 結晶體 等을 包含한다.
컴퓨터를 利用한 材料 科學 그리고 材料 理論
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컴퓨터의 힘을 使用하는 일이 增加하며, 또 材料의 反應의 刺戟이 可能해졌다. 이것이 새로운 材料들을 設計해주었을 뿐만 아니라 以前에는 알려지지 못했던 材料科學의 特性을 發見하도록 해주었다. 여태까지, 새로운 材料들은 時間을 消耗하고 誤謬訂正過程을 통해서 發見되었다. 그러나 이제 컴퓨터的인 技術이 急進的으로 時間을 줄일 것으로 豫測되며, 그리고 우리가 材料의 特性을 맞추는 것을 可能하게 해 줄 것으로 豫測된다. 이것은 모든 길이의 規模로, 例를 들면 密度函數理論, 分子動力學 같은 方式을 包含해서, 物質을 刺戟하는 것을 隨伴한다.
新素材
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新素材(新素材)는 從來의 金屬이나 플라스틱에 없는 뛰어난 特性을 가진 素材이다. ① 뉴세라믹스, 파인 세라믹스 ― 이미 電子材料나 機械部品의 一部로 使用되고 있으며 核融合爐, 自動車 엔진, 人工뼈 等에 對한 利用이 硏究되고 있다. ② 機能性 高分子材料 ― 選擇吸收, 導電性(導電性), 壓電性(壓電性) 等의 特性을 갖추고 있는 高分子이다. 海水淡水化 막(膜), 海水 中의 우라늄 分離, 生體材料 等에 쓰인다. ③ 複合材料 ― 플라스틱에 金屬이나 琉璃纖維를 合쳐 强盜, 전도성, 重量의 輕減 等 各各 長點을 살려
航空機
의 構造材 等 素材 開發이 進行되고 있다.
같이 보기
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| 分野
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| 構成 要素
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| 尺度
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| 歷史
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| 技術
과 槪念
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| 기타
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