가벼운 금속부터 고온 금속까지 금속재질 비중 및 녹는온도 전도 특성 총정리
금속의 전기 전도도, 비중, 녹는점 총정리
금속의 전기 전도도, 비중, 녹는점 등의 물리적 특성은 다양한 산업에서 중요한 요소로 작용합니다. 이 포스팅에서는 주요 금속들의 특성을 정리하고, 실무에서 금속을 다루면서 느낀 점과 함께 설계 및 제작 시 알아두면 좋은 정보를 알아보도록 하겠습니다.
금속의 전기 전도도, 비중, 녹는점 특성 (가벼운 순)
| 재질 (Material) | 전기 전도도 (σ [MS/m]) |
비중 (g/cm³) |
녹는온도 (℃) |
가벼운 순서 (Light Order) |
| 리튬 (Lithium) | 11.7 | 0.534 | 180.5 | 1 |
| 마그네슘 (Magnesium) | 21.5 | 1.73 | 349~649 | 2 |
| 베릴륨 (Beryllium) | 25 | 1.84 | 1285 | 3 |
| 알루미늄 (Aluminum) | 35 | 2.7 | 463~671 | 4 |
| 셀레늄 (Selenium) | 8.35 | 4.28 | 217 | 5 |
| 티타늄 (Titanium) | 1.79 | 4.5 | 1670 | 6 |
| 칼슘 (Calcium) | 28.2 | 4.58 | 842 | 7 |
| 아연 (Zinc) | 16.82 | 7.0 | 420 | 8 |
| 주석 (Tin) | 9.17 | 7.28 | 232 | 9 |
| 스테인리스 스틸 (SUS301) | 1.4 | 7.7 | 1510 | 10 |
| 철 (Iron) | 10.4 | 7.85 | 1538 | 11 |
| 황동 (Brass) | 16 | 8.4 | 905 | 12 |
| 카드뮴 (Cadmium) | 14.6 | 8.65 | 321 | 13 |
| 코발트 (Cobalt) | 16 | 8.7 | 1495 | 14 |
| 니켈 (Nickel) | 14.6 | 8.9 | 1453 | 15 |
| 구리 (Copper) | 59.8 | 8.95 | 1084 | 16 |
| 몰리브덴 (Molybdenum) | 19.14 | 10.2 | 2620 | 17 |
| 은 (Silver) | 63 | 10.49 | 961 | 18 |
| 팔라듐 (Palladium) | 9.28 | 12.2 | 1555 | 19 |
| 로듐 (Rhodium) | 22.3 | 12.4 | 1963 | 20 |
| 금 (Gold) | 45.2 | 19.3 | 1063 | 21 |
| 텅스텐 (Tungsten) | 18.2 | 19.3 | 3400 | 21 |
| 백금 (Platinum) | 9.44 | 21.4 | 1770 | 22 |
| 이리듐 (Iridium) | 18.9 | 22.5 | 2446 | 23 |
금속별 실무에서 느낀 점 및 설계 시 고려 사항
실무에서 금속을 선택할 때는 각 금속의 고유한 특성뿐만 아니라, 프로젝트의 요구 사항과 환경 조건을 종합적으로 고려해야 합니다.
여러 차례 프로젝트를 진행하면서 특정 금속의 특성이나 한계를 느낀 경험들을 바탕으로 몇 가지 유용한 팁을 공유합니다.
우선, 리튬은 가벼운 무게와 낮은 녹는점으로 인해 배터리 소재로 널리 사용되지만, 가공 시 취급이 까다롭다는 점을 염두에 두어야 합니다. 리튬은 공기 중에서 쉽게 반응하기 때문에, 이를 다룰 때는 산화 방지에 특히 신경을 써야 합니다.
마그네슘과 베릴륨은 항공 및 우주산업에서 주로 사용되는 경량 금속입니다.
마그네슘은 특히 항공기 부품에 많이 사용되는데, 높은 가공성에도 불구하고 연소 위험이 존재합니다. 베릴륨은 매우 가볍고 강성이 높지만, 독성이 있어 작업 시 보호 장비 착용이 필수입니다. 개인적으로, 베릴륨을 다룰 때는 항상 작업장의 환기 시스템이 제대로 작동하는지 확인하는 습관을 들였습니다.
알루미늄은 그 경량성과 부식 저항성 덕분에 다양한 산업에서 인기가 높은 금속입니다.
실무에서 알루미늄을 가공할 때 느낀 점은, 열전도율이 높아 용접 시 변형이 발생할 수 있으므로 적절한 냉각 방법을 사용하는 것이 중요하다는 것입니다.
철과 스테인리스 스틸은 구조적 강도가 요구되는 상황에서 자주 선택됩니다.
철은 가격이 저렴하지만, 부식에 취약하므로 표면 처리나 코팅이 필요합니다. 스테인리스 스틸은 이러한 부식 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안이지만, 가공 시 열처리의 영향을 받아 강도가 변할 수 있습니다. 이는 특히 고온에서 사용되는 부품을 설계할 때 고려해야 할 요소입니다.
구리는 전기 전도성이 뛰어나고, 가공이 쉬워 전기 부품이나 배관에 많이 사용되는데 특히 구리는 산화가 쉽게 일어나므로, 전기 접점 부위에서 신뢰성을 높이기 위해서는 적절한 코팅 처리가 필요합니다.
금과 은은 높은 전기 전도성과 내식성으로 인해 전자 부품에서 주로 사용되지만, 가격이 매우 높기 때문에 경제적인 측면에서 신중한 선택이 필요합니다. 특히 금은 열적 안정성이 높아 반도체 공정에서 중요한 역할을 합니다.
마지막으로, 텅스텐과 이리듐과 같은 고온 금속은 초고온 환경에서의 내구성으로 인해 특정 애플리케이션에서 유용합니다.
텅스텐은 매우 높은 녹는점을 가지고 있어 전구 필라멘트와 같은 용도에서 사용되며, 이리듐은 극한 환경에서도 안정적인 성능을 제공합니다.
이와 같은 금속들의 특성은 각 산업의 요구 사항에 따라 선택의 기준이 됩니다. 실무에서의 경험은 종종 이론적인 데이터 이상으로 중요한 판단 기준이 되며, 적절한 금속을 선택하는 것이 프로젝트의 성공과 직결됩니다.
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