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기계 설계 72

차세대 에너지 저장 장치, 전고체 배터리의 작동 원리와 구조

1. 전고체 배터리란?전고체 배터리는 전해질을 액체가 아닌 고체 형태로 사용하는 차세대 이차전지입니다. 기존 리튬 이온 배터리는 액체 전해질을 사용하지만, 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 더 높은 안전성과 에너지 밀도를 제공합니다. 고체 전해질 덕분에 화재 위험이 줄어들고, 고온 및 저온 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다.2. 전고체 배터리의 구성 요소전고체 배터리는 양극(양전하를 공급하는 곳), 음극(전자 수용), 그리고 두 전극 사이에 위치한 고체 전해질로 구성됩니다. 이 고체 전해질은 이온만을 전달하고 전기는 차단하여 양극과 음극이 단락 되지 않도록 합니다.양극: 전자가 방출되는 곳이며, 주로 리튬 금속 산화물이나 황화물 등의 소재가 사용됩니다.음극: 전자를 받아들이는 곳으로, 리튬 금..

기계 설계 2024.11.10

알루미늄 아노다이징 두께의 중요성: 기능과 응용에 따른 적정 두께 가이드

1. 아노다이징이란?알루미늄 아노다이징(Anodizing)은 알루미늄 표면에 산화층을 형성해 내구성, 부식 저항성, 마모 저항성 등을 향상하는 전해 공정입니다. 아노다이징은 알루미늄 자체를 산화시켜 보호막을 생성하며, 이 산화막의 두께는 제품의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서, 아노다이징의 두께는 용도에 따라 매우 중요한 요소로 작용합니다.2. 아노다이징 두께의 정의아노다이징 두께는 알루미늄 표면에 형성된 산화막의 두께를 의미합니다. 이 두께는 일반적으로 마이크론(μm) 단위로 측정되며, 두께가 얇을수록 내구성보다는 외관 개선에 중점을 두고, 두꺼울수록 보호 성능이 높아집니다. 아노다이징 두께는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다:얇은 아노다이징 (3~10μm): 주로 실내 용도로 사용되며, 부식..

기계 설계 2024.11.09

SUS316 스테인리스강: 탁월한 내식성과 고온 내구성을 가진 고성능 스테인리스 소재

1. SUS316이란?SUS316은 스테인리스강의 일종으로, 특히 고내식성과 내열성이 필요한 산업에서 많이 사용됩니다. SUS316은 오스테나이트계 스테인리스강에 속하며, 약 1618%의 크롬(Cr), 1014%의 니켈(Ni), 2~3%의 몰리브덴(Mo)을 함유하고 있습니다. 특히 몰리브덴의 추가로 염분이나 염소 이온에 대한 저항성이 뛰어나, 바닷물에 닿는 해양 환경이나 화학물질을 다루는 환경에서도 오랜 시간 견딜 수 있습니다.2. SUS316의 주요 특징탁월한 내식성: SUS316은 일반 스테인리스강에 비해 염분과 염소 이온에 강하여 해양, 화학 공정, 제약 산업 등에서 사용하기 적합합니다. 이로 인해 SUS304보다 더욱 고난도 환경에서도 안정성을 유지합니다.고온 내구성: 고온에서도 구조적 강도가 유..

기계 설계 2024.11.09

SUS304란

1. SUS304란?SUS304는 가장 널리 사용되는 스테인리스강 중 하나로, 내식성과 내열성이 뛰어나 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. SUS304는 오스테나이트계 스테인리스강에 속하며, 기본적으로 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni)로 구성되어 있습니다. 크롬 함유량은 약 18%, 니켈 함유량은 약 8%로, '18-8 스테인리스강'으로도 불립니다. 이러한 조합은 SUS304가 부식에 강하고, 강도가 높으며, 높은 온도에서도 안정적인 성능을 유지하게 합니다.2. SUS304의 주요 특징내식성: SUS304는 크롬 성분 덕분에 부식에 강해, 습한 환경이나 녹 발생 위험이 높은 환경에서도 뛰어난 내구성을 자랑합니다. 특히 해양 산업, 화학 공정과 같은 환경에서 탁월한 성능을 발휘합니다.내열성: 높은..

기계 설계 2024.11.08

알루미늄 아노다이징 후처리의 중요성: 품질 향상과 내구성 강화 방법

1. 아노다이징이란?알루미늄 아노다이징(Anodizing)은 알루미늄 표면에 산화막을 형성하여 내구성, 부식 저항성, 심미성을 향상하는 전해 공정입니다. 이 과정은 알루미늄 표면을 화학적으로 변화시켜 매우 단단하고 보호적인 산화층을 만듭니다. 산화막은 본질적으로 알루미늄 자체로 이루어져 있어, 기존 소재보다 훨씬 더 내구성이 강하고 다양한 후처리 공정을 통해 그 성능을 더욱 높일 수 있습니다.2. 아노다이징 후처리의 필요성아노다이징 자체만으로도 알루미늄의 내구성을 크게 향상시킬 수 있지만, 후처리 과정을 거치면 산화층의 성능이 더욱 강화됩니다. 후처리는 주로 산화막을 더욱 단단하게 하고, 색상 또는 질감을 부여하며, 표면을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 적용됩니다. 특히, 산업용 또는 외부 환경에 노출..

기계 설계 2024.11.08

MC 나일론: 강도와 내구성을 갖춘 고성능 플라스틱의 특징과 응용

1. MC 나일론이란? MC 나일론은 'Monomer Casting Nylon'의 줄임말로, 모노머 캐스팅 공정으로 제조된 고강도 나일론입니다. 일반 나일론보다 높은 강도와 내구성을 가지며, 내마모성, 내열성 등의 물성도 뛰어납니다. 때문에 기계 부품, 전자기기, 자동차 등에서 금속 대체재로 자주 사용됩니다. MC 나일론은 일반 나일론보다 가벼우면서도 충격에 강해 여러 산업 분야에서 선호됩니다. 2. MC 나일론의 주요 특징 고강도와 내구성: 일반 나일론보다 더욱 견고하고 내구성이 뛰어나 충격에 강하며, 마모에도 강한 특성을 보입니다. 내마모성: 기어, 롤러, 베어링 등 마찰이 잦은 부품에 사용하기 적합하며, 내마모성이 높아 마찰로 인한 손상을 최소화합니다. 내열성: 높은 온도에서 변형이 적고 성능을 유..

기계 설계 2024.11.07

A6061-T6 알루미늄 합금: 특성, 용도 및 열처리 과정

A6061-T6는 고강도와 우수한 내식성을 자랑하는 대표적인 알루미늄 합금입니다. 다양한 산업 분야에서 활용되는 A6061-T6는 항공기, 자동차, 건축 구조물, 전자 부품 등에서 널리 사용됩니다. 이 합금은 열처리된 상태인 T6 처리로 높은 강도와 내구성을 유지하면서도 경량화를 실현할 수 있어 특히 기계 구조물과 부품에 적합합니다.A6061-T6의 화학 성분A6061-T6는 마그네슘(Mg)과 실리콘(Si)을 주요 합금 원소로 포함하는 열처리성 알루미늄 합금입니다. 각 원소는 합금의 기계적 성질을 조절하고, 특히 경량화와 강도를 균형 있게 유지하는 데 기여합니다. 주요 성분은 다음과 같습니다.알루미늄(Al): 잔여분(90.85~98.56%)마그네슘(Mg): 0.8 ~ 1.2%실리콘(Si): 0.4 ~ 0..

기계 설계 2024.10.22

SM45C 재질의 특징과 활용: 기계 부품에 적합한 중탄소강

SM45C는 중탄소강에 속하는 합금 강철로, 기계적 성질과 가공성, 그리고 열처리 후의 강도가 우수한 재료로 알려져 있습니다. 주로 자동차 부품, 기계 부품, 축, 기어 등의 고강도와 내마모성을 요구하는 제품에 많이 사용됩니다.SM45C의 화학 성분SM45C는 JIS G4051 표준에 따라 만들어진 중탄소강으로, 약 0.45%의 탄소를 포함하고 있습니다. 주요 성분은 다음과 같습니다.탄소(C): 0.42 ~ 0.48%망간(Mn): 0.60 ~ 0.90%인(P): 0.030% 이하황(S): 0.035% 이하실리콘(Si): 0.15 ~ 0.35%이 화학 성분은 SM45C가 적절한 강도와 내마모성을 가질 수 있게 하며, 특히 탄소 함량이 중간 수준이기 때문에 기계 부품으로 사용하기 적합합니다.SM45C의 기계..

기계 설계 2024.10.21

리튬 이온 배터리 성능의 핵심: SEI층의 형성 과정과 역할 분석

1. SEI층이란 무엇인가?SEI(Solid Electrolyte Interphase, 고체 전해질 계면)층은 리튬 이온 배터리에서 음극 표면에 자연스럽게 형성되는 얇은 고체 막입니다. 이 층은 배터리 충방전 과정 중에 음극과 전해질이 직접 반응하지 않도록 보호하는 역할을 하며, 배터리의 수명과 안정성을 결정짓는 중요한 요소입니다. SEI층은 최초 충전 시 형성되며, 이후의 성능을 좌우하는 중요한 구조입니다.2. SEI층의 형성 과정SEI층은 리튬 이온 배터리가 처음 충전되는 동안 자연적으로 형성됩니다. 이 과정은 전해질의 분해 반응으로 발생하며, 다양한 화학적 반응을 통해 얇은 고체층이 음극 표면에 자리 잡습니다. 형성 과정은 크게 두 가지 단계로 나눌 수 있습니다:2.1. 초기 충전 시 전해질 분해리..

기계 설계 2024.10.12

2차 전지의 핵심 기술: SEI(고체 전해질 계면)층의 역할과 중요성

1. SEI(고체 전해질 계면)란 무엇인가?2차 전지, 특히 리튬 이온 배터리(LIB)에서 SEI(Solid Electrolyte Interphase, 고체 전해질 계면)는 핵심적인 역할을 하는 보호막입니다. SEI는 배터리의 양극과 음극 사이에 형성되는 얇은 고체층으로, 리튬 이온이 이동할 때 전해질과 전극의 반응에 의해 자연적으로 생성됩니다. 이 층은 배터리의 성능과 수명에 큰 영향을 미치며, 특히 음극 표면에서의 화학적 안정성과 전도성을 보장합니다.2. SEI층이 중요한 이유배터리의 SEI층은 리튬 이온 배터리의 안정성, 성능, 수명을 결정하는 중요한 요소로 작용합니다. SEI층의 주요 기능은 다음과 같습니다:화학적 안정성 제공: SEI층은 리튬 이온이 음극으로 이동할 때 전해질과 직접적으로 반응하..

기계 설계 2024.10.11
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