1 금속결함의 개요
1) 금속결함의 정의
- 금속은 격자형태로 존재하는데 격자내 결자구조외(결정계 외)에서 발생되는 규칙적이지 못한 형태 또는 상태.
* 금속 재료 내부의 결정구조가 파되된 영역.
- 점, 선, 면등에서 금속이 완전한 격자구조, 결정형태가 아니게 만드는 것.
2) 결함의 특징
- 결함이 없는 결정을 완전결정이라 하는데 이러한 형태는 자연계에서 발생되기 어렵고 제작에도 상당한 비용이 발생한다.
- 일반적으로 금속은 결함을 내포하며 금속의 정도에 따라 금속의 성질이 달라진다.
* 결함은 금속의 강도를 높이기도 하며 낮추기도 한다.
2 결함의 종류
1) 점결함(point defect)
- 완전한 결정에서 원자하나를 움직여 생길수 있는 결함.
- 온도가 높아질수록 원자사이의 공간이 커져서 결함이 늘어난다.
- 점결함의 종류
a 원자공공 : 완전결정에서 원자하나가 빠져나가 빈공간으로 남은 결함.
b 치환형원자 : 본래의 원자와 비슷한 크기의 원자가 서로 바뀐 상태의 결함.
c 침입형원자 : 원자와 원자 사이에 본래원자보다 크거나 작은원자가 침입한 결함.
2) 선결함(line defect)
- 전위라고도 표현함.
- 금속원자의 이동은 한면씩 순차적으로 움직이는데 면의 움직임 또는 이동이 전위의 이동으로 볼 수 있다.
- 원자 결정 중 원자들의 줄이 하나 더 생겼거나 빠지거나 비틀린 형태가 되는 결함.
- 선결함의 종류
a 칼날전위
b 나사전위
c 혼합전위
3) 면결함(plane defect)
- 금속은 단결정 상태가 아닌 다결정상태로, 결정과 결정이 약한 결합을 이루고 있는데, 다결정으로 발생하는 일련의 계면결함을 면결함이라고 한다.
- 서로다른 결정방향을 갖는 두 결정립이 만나면서 만드는 경계에서 발생된 결함
* 결정립 : 하나의 결정방향을 유지하는 최소단위
* 결정립계 : 결정립 사이의 경계