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제 1 장 알루미늄 재료 판별법
1. 1. 알루미늄이란 무엇인가?
알루미늄은 규소(Si)에 이어 지각 표층부에 가장 많이 매장되어 있는 원소이며 루비, 사파이어 등의 보석은 알루미늄의 산화물이다.
■ 1807년 영국의 과학자 험프리데이비에 의해 발견 황산알루미늄과 탄산칼륨의 복합염인 명반에 포함되어 있는 융체를 전기분해하여 분리Alum + ium 은 Alumium의 어원
■ 1825년 덴마크 물리학자 한스크리스찬 엘스테드 염화알루미늄을 칼리움아말감으로 환원 최초의 알루미늄 분리에 성공
■ 1827년 독일의 화학자 후리드리히 벨러염화알루미늄을 칼륨으로 환원 = 알루미늄 분말
■ 1845년 벨러, 엘스테드 보다 순수하고 안정성 있는 것 얻음 비중, 화학적 성질 측정
■ 1850년 1kg /6000프랑 고가 공업적 생산 방식 연구
■ 1854년 프랑스의 화학자 산트크렐트빌 벨러 방법을 개량, 나트륨에 의해 분리
■ 1856년 소규모제련공장 설립 알루미늄봉 산업박람회 전시
■ 1859년 영국 런던 가하트 드빌의 방법에 의해 알루미늄 제련 시작
■ 1896년 미국의 화학자 챨스 마던홀 빙정석을 용제로 알루미늄을 녹여 전기분해 알루미늄 환원 추출 알루미늄 전해법의 기초
■ 1898년 홀의 방법이 미국 특허 취득
■ 1888년 엘의 방법 프랑스, 벨기에, 영국의 특허 취득
■ 1888년 오스트리아 화학자 칼 조셉 비이샤 규산 분적은 보오크 사이트를 알커리로 용해, 알루미나 추출
1. 2. 알루미늄의 성질 및 용도
① 가볍다 2.73 비중 동의 1/3 ex) 항공기, 선박, 차량, 토목, 건축물의 경량화 제품
② 외관의 아름다움과 청결함이 표면처리로 살아난다 . ex) 장식품, 석기, 용기
③ 열전도도가 좋다 ex) 냄비, 주전자, 주방기구, 열교환기
④ 전기 전도도는 동의 60% ex) 송전케이블, 전선, 기타 전기관계
⑤ 빛의 반사율을 순도가 99.8% 이상일 때, 90%이상의 반사율이 나온다. ex) 조명, 장식
⑥ 적외선, 자외선에 이르는 전역에 광선의 반사율이 좋다. ex) 반사판, 건조장치 복사율이 적다. ex) 주택의 지붕널판(건축)저장탱크 사이로 포장용박과 용기
⑦ 비자성이다.
⑧ 기계 가공이 용이하다.
⑨ 내식성이 강하다.
⑩ 독성이 없다.
⑪ 저온에서도 강하다: -200 ℃
⑫ 용융점이 660 ℃로 낮아 재생이 쉽다.
⑬ 주조성이 좋아 사형 다이캐스팅등의 주조가 용이하다.
⑭ 합금이 용이하여 구조재로서 적합하다.
⑮ 양극산화를 비롯한 각종 표면처리가 가능하다.
⑯ 충격을 국부적으로 흡수한다.
⑰ 용접이 가능하다.
⑱ 열중성자 흡수가 작기 때문에 열중성자 원자로에 이용된다.
⑲ 가공시 불꽃에 의한 재해가 없다.
1. 3. 알루미늄의 단점
① 경도가 낮다: 99.85% -HB 16.1
② 체적 수축률이 크다 : 응고시 6.6%
③ 선팽창계수가 크다 : 99.5% - 23.8 * 10 6
④ 융점이 99.996%인 경우 660℃로 낮다. 고온에서 사용시 제약을 받는다.
⑤ 탄성계수가 가의 1/3
횡탄성계수 99.5% - 2.7 * 10 3 Kg/mm2
종탄성계수 99.5% - 7.2 * 10 3 Kg/mm2
⑥ 전극 전위가 낮기 때문 (AL3 + 3e AL 1.662 V )
알루미늄보다 귀한 이종금속과 접촉하면 부식된다.
⑦ 유기산에는 비교적 안정적이나 무기산류에는 침식이 된다.
1. 4. 알루미늄의 물리적 성질
표 1-1. 알루미늄의 물리적 성질
|
순위
|
성 질
|
고순도알루미늄
(99.996%)
|
보통순도알루미늄 (99.5%)
|
|
1
|
원 자 번 호
|
13
|
-
|
|
2
|
원 자 량
|
26.97
|
-
|
|
3
|
격자정수(면심입방격자) 20℃
|
a= 4.0413
|
a= 4.04
|
|
4
|
비 중 20℃ (g /㎤ )
|
2.698
|
2.71
|
|
5
|
비 중 700℃ (g /㎤ )
|
|
2.373
|
|
6
|
용융점 (℃ )
|
660.2
|
655
|
|
7
|
비 점 (℃ )
|
2427
|
-
|
|
8
|
선팽창계수 20~100℃(10-6 /℃ )
|
24.58
|
23.5
|
|
9
|
선팽창계수 20~100℃(10-6 /℃ )
|
25.45
|
25.6
|
|
10
|
응고 수축(체적 ) %
|
|
6.6
|
|
11
|
비열 100℃ (cal/ℓ )
|
0.2226
|
0.2297
|
|
12
|
용융잠열 (cal/ℓ )
|
94.6
|
93.0
|
|
13
|
연소열 (cal/ℓ )
|
7.389
|
7.400
|
|
14
|
열전도도 250℃ (cgs)
|
|
0.53
|
|
15
|
전기전도도(표준강에 대해 ) (%)
|
64.94
|
55(소둔재 )
|
|
16
|
비저항20℃ ( Ω cm)
|
2.6548
|
2.922
|
|
17
|
저항의 온도계수 ( 10-6 /℃ )
|
4.29
|
11.5
|
|
18
|
자기계수 (cgs)
|
0.677
|
0.650
|
1. 5. 알루미늄 합금의 분류
그림 1-1. 알루미늄 합금의 분류
1. 6. 알루미늄 합금의 화학성분
표 1-2. 알루미늄 합금 전신재의 화학성분 - 1
|
종류
|
화학성분 (1) (%)
|
|
(JIS호칭 )
|
Si
|
Fe
|
Cu
|
Mn
|
Mg
|
|
1N99
|
-
|
0.004
|
-
|
-
|
-
|
|
1N90
|
-
|
0.03
|
-
|
-
|
-
|
|
1080
|
0.15
|
0.15
|
0.03
|
0.02
|
0.02
|
|
1070
|
0.20
|
0.25
|
0.04
|
0.03
|
0.03
|
|
1060
|
0.25
|
0.35
|
0.05
|
0.03
|
0.03
|
|
1050
|
0.25
|
0.4
|
0.05
|
0.05
|
0.05
|
|
1230(2)
|
0.7
|
0.05 0.1
|
0.05
|
|
|
1N30
|
0.7
|
0.05 0.1
|
0.05
|
|
|
1100
|
1.0
|
0.05~0.2
|
-
|
|
|
1200
|
1.0
|
0.05 0.05
|
-
|
|
|
1N00
|
1.0
|
0.05~0.2
|
0.1
|
|
|
2011
|
0.04
|
0.7
|
5.0~60
|
-
|
-
|
|
2014
|
0.50~1.2
|
0.7
|
3.9~5.0
|
0.40~1.2
|
0.20~0.8
|
|
2017
|
0.2~0.8
|
0.7
|
3.5~4.5
|
0.40~1.0
|
0.40~0.8
|
|
2017
|
0.8
|
0.7
|
2.2~3.0
|
0.20
|
0.20~0.50
|
|
2018
|
0.9
|
1.0
|
3.5~4.5
|
0.20
|
0.45~0.9
|
|
2018
|
0.9
|
1.0
|
3. 5~4.5
|
0.20
|
1.2~1.8
|
|
2024
|
0.5
|
0.5
|
3.8~4.9
|
0.30~-0.9
|
1.2~1.8
|
|
2025
|
0.5~1.2
|
1
|
3.9~5.0
|
0.40~1.2
|
0.05
|
|
2N01
|
0.5~1.3
|
0.6~1.5
|
1.5~2.5
|
0.2
|
1.2~1.8
|
|
3003
|
0.6
|
0.7
|
0.05~0.2
|
1.0~1.5
|
-
|
|
3203
|
0.6
|
0.7
|
0.05
|
1.0~1.5
|
-
|
|
3004
|
0.30
|
0.7
|
0.25
|
1.0~1.5
|
0.8~1.3
|
|
3005
|
0.6
|
0.7
|
0.3
|
1 .0~1.5
|
0.20~0.6
|
|
3105
|
0.6
|
0.7
|
0.3
|
0.30~0.8
|
0.20~0.8
|
|
4032
|
11.0~13.5
|
1.0
|
0.5~1.3
|
-
|
0.8~1.3
|
|
5005
|
0.30
|
0.7
|
0.2
|
0.2
|
0.50~1.1
|
|
5052
|
0.25
|
0.40
|
0.1
|
0.1
|
2.2~2.8
|
|
5652
|
0.40
|
0.01 0.04
|
2.2~2.8
|
|
|
5154
|
0.45
|
0.1 0.1
|
3.1~3.9
|
|
|
5254
|
0.45
|
0.01 0.05
|
3.1~3.9
|
|
|
종류
|
화학성분 (1) (%)
|
|
(JIS호칭 )
|
Si
|
Fe
|
Cu
|
Mn
|
Mg
|
|
5454
|
0.25
|
0.4
|
0. 1
|
0.50~1.0
|
2.4~3.0
|
|
5056
|
0.3
|
0.4
|
0.1
|
0.5~0.2
|
4.5~5.6
|
|
5082
|
0.2
|
0.35
|
0.15
|
0.15
|
|
 |
|
1. 1. 알루미늄이란 무엇인가?
1. 2. 알루미늄의 성질 및 용도
1. 3. 알루미늄의 단점
1. 4. 알루미늄의 물리적 성질
1. 5. 알루미늄 합금의 분류
1. 6. 알루미늄 합금의 화학성분
1. 7. 아노다이징에 있어 재료 분석 방법
1. 8. 알루미늄 합금 주조재의 화학성분
1. 9. 알루미늄 재료 알고 씁시다.
1. 10. KS 및 JIS 규격에서의 질별 기호
1. 11. 팁 |
|
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: MS Powerpoint 2007 
: MS Word 2007 
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