세라믹의 강도,,??

재료공학도로서 말씀 올립니다.
일반적으로 세라믹은 경도가 무척 높습니다. 즉 기스가 메탈에 비해 잘 나지 않는다는 것이죠.
(다만 표면에 뺑끼칠은 모재인 금속이나 세라믹과는 무관합니다.)
세라믹의 강도는 무척 높습니다. 다만 인장강도는 무척 약한데요,
이는 세라믹을 소결하더라도 미세기포가 존재하며 그로 인해 인장시(잡아당길시)
그 기포에서 크랙이 발생하므로 인장강도는 무척 낮습니다.
그래서 세라믹과 같은 재료는 인장강도는 의미가 없고,
압축강도나 벤딩강도로 강도를 평가하는데
압축강도는 왠만한 메탈 못지 않지요.

결국 베젤에 세라믹을 사용하는 것은 강도를 위함이 아니라
경도가 높기 때문에 스크레치 등의 방지를 위해 사용합니다.

마찰이나 마모를 연구하는 tribology 측면에서
기스는 마찰 또는 마모에 의해 발생하는 것이고,
마찰이나 마모는 재료가 소성변형을 한 후 그 부분이 파괴(fracture)가 일어나기 때문에 나는 것이구요.
(기계가공시 절삭되는 debris가 좀더 작은 scale로 일어난다고 보시면 되겠습니다)

세라믹을 사용하면 경도도 높고 자체의 압축강도는 무척 세므로
결과적으로 기스에 대한 저항성이 금속에 비해 무척 높다고 할 수 있습니다.

전문적인 답변 너무 감사드립니다^^80%만이해가;;;;

우선 세라믹(Ceramics)은 무기재료로서 산화물입니다. 주기율표의 거의 모든 금속의 산화물이 Ceramics의 원료가 됩니다. 결국 다이아몬드도 세라믹입니다.
기스의 척도인 모스경도표를 보면 다이아몬드가 10으로 이 세상에서 가장 단단하여 이보다 경도가 낮은 물질과 부비부비하면 다이아몬드에는 어떠한 기스도 발생되지 않게되는 것입니다.
하지만 홍홍홍님께서 질문하신 세라믹은 시계에 자주 사용되는 물질인 지르코니아를 말씀하신 것 같은데, 지르코니아 만으로는 모스 경도가 9쯤 되는 것으로 알고 있습니다. 결국 이보다 경도가 큰 다이아몬드로 긁으면 기스가 발생하겠죠!
사실 제 식견이 짧아 세라믹 시계에 어떤 원료들이 사용되는지 정확히 몰라서 말씀드리기 어렵지만 고니에요님 댓글처럼 기스에 대한 저항성은 높지만 이보다 모스경도가 높은 물질로 긁으면 기스가 발생됩니다.

결론은 사파이어글라스처럼 기스에 강하다는 거군요. 블링블링도 맘에 들지만 기스에 강하다는 것도 참 좋네요~

일반적으로 세라믹스에 다이아몬드는 포함시키지 않습니다. ^^;

세라믹 관련해서 재미있는 얘기가 많은데요...
코넬이라는 용기가 잘 깨지지 않지요?
그 이유가 layering이라는 기술을 응용하는 것인데,
열팽창율이 서로 다른 세라믹 층들로 그릇을 만든후
굽게 되면 표면에 압축응력이 생기게 됩니다.
즉 크랙이 발생하는 것을 막아주게 되어 파괴에 강하게 되지요.
(광고에서도 깨지지 않는 아름다움!이라고 하잖아요)

지르코니아는 그 자체로 상변태가 발생하는 재료인데요(이름 더럽지요 ㅋㅋㅋ 변태!)
이 상변태가 발생하면 그로 인해 열팽창율 차이가 발생해서 구조적으로 강해지는 거구요......
반대로 상변태가 일어나서 더 잘 깨지는 것이 있지요.
주석의 경우가 대표적인데, 이것때문에 아문센인가 피어리인가 하는
탐험가가 극지방 탐험때 죽은 이유이기도 하지요.쩝....

세라믹중 경도로서 으뜸인것은
BN(보론 나이트라이드)입니다.
요놈이 정육면체로 결정구조를 가지게 되면 다이아몬드와 필적할만한 경도를 갖게 되어서,
기계부품등의 코팅재료서 널리 쓰이게 됩니다.

사실 재료공학이 일상생활과 많이 밀접한 학문으로서
재미있는 얘기가 굉장히 많아요.

언제 기회가 되면 말씀드릴 일이 생기겠지요.

참고로 현재의 제 직업은 공무원입니다.^^;

아 저도 재료배우는데 일부만 이해를... 빨리 제대로 배우던가 해야지 T_T;;

Hardness chart입니다 (from Hublot)

혹시나 도움이 될까해서 올려봅니다. ^^

18K Gold 125
Aluminium 167
Europium 167
Magnesium 175
Ytterbium 206
Gold 216
Silver 251
Cerium 270
Neodymium 343
Thorium 350
Copper 369
Stainless Steel 400
Praseodymium 400
Samarium 412
Palladium 461
Holmium 481
Lanthanum 491
Hublonium AG5 500
Thulium 520
Dysprosium 540
Platinum 549
Gadolinium 570
Erbium 589
Iron 608
Vanadium 628
Nickel 638
Terbium 863
Tantalum 873
Zirconium 903
Titanium 970
Cobalt 1043
Chromium 1060
Lutetium 1160
Rhodium 1246
Niobium 1320
Molybdenum 1530
Beryllium 1670
Hafnium 1760
Iridium 1760
Uranium 1960
Rhenium 2450
Tungsten 3430
Zirconium Oxide (Hublot Ceramic) 6200
Boron 4.9 x 10⁴
Hydrogen N/A
Diamond Not rated, as it is a mineral and not a metal

코렐이라는 접시 깨지면 살인무기됩니다....

뉴스/정보 란의 인포메이션 게시판으로 이동해도 되겠네요~ ^^
잘 읽었습니다~

와우 ^^ 답변들이.... 와우 네요 ^^

^ ^;;.... 저는 하나도 모르겠다는............

반즈박사님 등장하셨네요 ㅎㅎ 역쉬//

경도 차트에서 아래의 Boron이 BN(boron nitride)입니다.
근데 이녀석은 hexagonal 형태로 존재하면 그다지 경도가 높지 않은데,
cubic으로 존재할때 위와 같이 높은 경도가 나오지요.