금속, 세라믹, 고분자의 정의와 차이점

우리 주위의 물질들은 금속, 세라믹, 고분자로 이루어진 물질들입니다.

금속, 세라믹, 고분자들의 정의가 무엇이고 이들의 차이점에 대해서 명확하고 상세히 설명해드리겠습니다.

금속 : 금속 원소로 구성된 재료이며 두 개 이상의 금속 원소에 의해 구성된 금속 물질은 합금이라고 한다.

-> 원자들이 규칙적으로 배열되어 있고, 세라믹, 고분자에 비해 밀도가 높다. 강도와 인성이 뛰어나 파괴가 잘 일어나지 않는다.

금속만 가지고 있는 특성은 수 많은 자유전자들이 금속 원자들 사이를 떠돈다. -> 따라서 높은 전기전도도, 높은 열전도도를 띄며 불투명하다.

세라믹 : 금속과 비금속 원소로 구성된 재료, 비금속 원소로만 구성된 재료이다.ex) 산화물, 질화물, 탄화물

-> 세라믹은 구성 원소들이 전기 음성도 차이에 따라 이온결합, 공유결합으로 나늰다.

cf) 전기음성도 : 원자가 화학 결합을 할 때, 다른 전자를 끌어들이는 정도이다.

고분자(폴리머) : 중합을 통해 생성된, 어떠한 기본 단위의 반복으로 이루어진 화합물, 반복되는 단위 구조체인 모노머들이 공유결합으로 이루어진 대형분자체이다.

-> 고분자는 밀도가 낮고, 금속이나 세라믹에 비해 딱딱하거나 강하지 않다.

탄소, 수소, 기타 비금속 원소를 포함하는 유기물 복합체이다. 따라서 유연성과 가공성이 높다. 그러나 열에는 약하다.

금속이 세라믹, 고분자와 차별화 된 점은 밀도가 높다, 강도와 인성이 뛰어나다. 자유전자들이 있다. 높은 전기전도도, 높은 열전도도이다.

세라믹이 차별화 된 점은 이온결합, 공유결합을 통해 재료를 구성한다, 취성이 높아 잘 깨진다. 열전도도가 낮다. Band gap이 존재하여 반도체로 쓰일 수 있다.

고분자의 차별화 된 점은 밀도가 가장 낮다. 금속과 세라믹과 비교하면 강하지 않다. 유연해서 가공성이 높으나 열에는 매우 약하다.