금속의 재결정과 온도

오늘은 금속의 재결정에 대해 좀 이야기해볼게요.

 

금속의 재결정은 일반적인 의미로 금속내부의 변화를 의미합니다. 금속은 대부분 격자가 일정한 구조로 되어있고 이 의미는 원자나 이온들이 규칙적으로 정렬되어 있음을 말합니다. 이때 재결정이란 이 원자들의 규칙적인 배열이 바뀌는것을 의미합니다.

 

이때 재결정은 주위 환경에 의해서 변하게 됩니다. 대부분은 고온의 온도에서 재배열이 발생하는데 예외적으로 금속에 힘이 가해진 경우도 가능합니다. 즉 응력이 가해질때 발생하는것이죠.

 

재결정은 격자가 단순히 다시 배열되는거 외에 금속내에 있는 결함을 제거하고 이렇게 되면 내부의 에너지가 줄어들기때문에 구조적으로 또는 화학적으로 좀 더 안정된 상태를 갖게 됩니다. 이것은 곳 금속의 강도나 특성의 변화를 가져오게됩니다.

재결정은 금속의 물리적 특성에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 재결정은 금속의 경도를 감소시키고 가공성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 전기 전도성과 열 전도성도 영향을 받아 변할 수 있습니다. 재결정은 결정 구조 내의 원자나 이온의 이동으로 인해 결정 격자의 결함을 줄이는데, 이로 인해 결정 격자 내부의 전기 전도성 경로가 향상되고 열 전도성이 증가합니다.

금속의 재결정은 다양한 산업 분야에서 중요한 응용을 가지고 있습니다

철 500℃	니켈 500℃~650℃	텅스텐 1200℃
은 200℃	아연 15℃~50℃	알루미늄 150℃
마그네슘 150℃	구리 200℃	금 200℃

아래처럼 금속은 다양한 온도에서 각자 재결정을 합니다. 물론 이것은 순수한 물질의 경우라 알루미늄은 150도로 되어있지만 합금이나 기타 다른 원소들이 첨가된 각각의 원소들은 다양한 재결정 온도를 각각 가집니다.