신소재 보고서 1차 작성

주제 : 물질의 분류와 신소재

보고서를 쓰는 이유

1. 우리 주변에는 다양한 물질들로 만들어진 물건들이 있다. 하지만 물질들이 어떤 특성이 있고, 그 체계를 다져놓지 않으면 물건들이 부서지거나 위급한 상황 시에 더 큰 사고를 불러일으킬 수 있다. 그렇기 때문에 물질들을 분류하고 체계를 잡아 위급한 상황이 오더라도 당황하지 않고 상황에 대처하기 위해서이다. 그리고 기존 물질들로는 이뤄낼 수 없었던 과학적 성과를 이루게 한 신소재에 대해 흥미가 있기 때문이다.

서론

1) 물질의 특성

-사전에 적혀 있는 물질의 정의는 ‘공간의 일부를 차지하고 질량을 가지며 다양한 자연 현상을 일으키는 실체’이다. 우리가 만지는 ‘물체’들의 재료가 ‘물질’이다. 이러한 물질들은 원자들로 이루어져 있는데, 원자가 질량을 가지기 때문에 자동으로 물질도 질량을 갖게 된다. 원자는 그 자체의 크기가 있고, 원자와 원자 사이에는 거리가 있으므로 물질은 ‘부피’를 갖고 공간을 차지한다.

원자들은 내부 구조를 가지기에 기본 입자가 아니다. 원자는 핵과 전자로 이루어지며, 핵은 양성자와 중성자로 구성되며, 양성자와 중성자는 다시 쿼크들로 이루어진다. 표준 모형 중 ‘페르미온’인 여섯 종류의 쿼크와 여섯 종류이 렙톤이 물질을 구성하는 입자이다. 나머지 네 종류의 게이지 보손들은 입자들 사이의 상호작용을 전달하는 역할을 한다. 힉스 보손은 다른 기본 입자들이 질량을 갖게 해준다. 물질을 구성하는 12개의 페뢰온들은 질량을 가지지만 크기는 가지지 않는 점 입자로 간주된다. 글루온과 광자의 질량은 0이다. 광자로도 표현되는 파동(전자기파, 소리 등), 미시적으로는 입자의 운동에너지인 ‘열’ 등을 물질이 아니다.

물질은 ‘순물질’과 ‘혼합물’로 나눌 수 있다. 순물질이란 한 종류의 물질로만 이루어져 고유한 성질을 갖는 것을 말한다. 이와 반대 개념인 혼합물은 여러 가지 순물질들이 섞여 있는 것을 말한다. 덧붙여 혼합물질은 성분이 고르게 섞인 ‘균일 혼합물’과 그렇지 않은 ‘불균일 혼합물’로 나뉠 수 있다.

물질은 보통 고체, 액체, 기체, 플라스마의 네 가지 상태로 존재하는데, 물질의 상태는 ‘온도’와 압력에 따라 달라진다. 다소 생소한 플라스마는 상당히 높은 온도와 압력에서 나타나는 상태이다.

2) 신소재란?

신소재는 금속, 무기, 유기 원료 등을 조합한 원료를 새로운 기술로 제조하여 기존에 없던 성능과 용도를 가지게 된 소재를 뜻한다. 후에 서술하겠지만 ‘그래핀’이라는 신소재는 전자의 이동성, 열전도성, 신축성 등의 부문에서 여타 다른 물질들보다 뛰어난 성능을 보유하고 있다. 이에 따른 활용 분야도 매우 다양하다. 초고속 반도체, 휘는 디스플레이, 고효율 태양전지 등 많은 용도로 사용될 수 있다. 이같이 기존에 있던 물질로 만들 수 있는 과학기술의 한계를 한 층 부숴주는 역할을 하는 것이 신소재이다.

본론1

1) 고체

⦁암석

⦁나무

⦁플라스틱

……..

2) 액체

……

3) 기체

4) 플라즈마

5) 초임계

본론2

1. 신소재의 종류

1) 신금속재료

2) 비금속 무기재료

3) 신고분자재료

4) 복합재료

2. 여러 가지 신소재들

1) 그래핀

2) 형상기억합금

3) 탄소섬유강화플라스틱

4) 바이오센서

본론3

1)

2)

3)

결론

1)

2)

<참고 문헌>

사이트

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4390064&cid=60217&categoryId=60217

논문

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