1. 금속 (金屬, Metal)
ㅇ 일반적으로 큰 연성 및 전성, 큰 전기 전도도 및 열 전도성, 광택을 갖는 물질 그룹
- 화학결합을 할 때 전자를 잃는 경향 (이온화 에너지 낮음) ☞ 금속결합 참조
2. 금속의 특징
ㅇ 자연계에 존재하는 원소들의 약 70% 이상이 금속
- 존재 형태 : 지구 지각(地殼)에 산화물 형태로 존재
. 산소,황,할로겐 등 비금속과 결합한 형태로 광석에 들어있음
- 금속 제조 : 자연 산화물(철광석)을 고온에서 탄소와 섞어 가열함으로써 금속 원소 만듬
. 금속을 광석에서 분리 환원시켜 얻어냄
- 금속 원소 : 철,알루미늄,마그네슘,구리,티탄,금,니켈 등이 있음
- 금속 재료 : 순금속은 자연상태에서 거의 존재 않고, 거의 모든 금속 물질이 합금 형태임
ㅇ 주로 주기율표의 왼쪽에 위치함
- 대략 110개의 화학 원소 중 68~87개가 금속으로 분류
- 주기율표 상에서 금속성은 같은 족에서는 아래로 갈수록 강해짐
. 마찬가지로, 같은 족에서 이온화에너지,전자친화도,전기음성도 경향이 모두 감소함
ㅇ 원자 구조
- 외각껍질에 전자가 많지 않음. 보통 3개 미만.
ㅇ 이온화 경향
- 전자를 잃고 양 이온이 되기 쉬움
ㅇ 결정 구조
- 대부분 체심입방(BCC), 면심입방(FCC), 조밀육방(HCP) 등
ㅇ 대부분 실온에서 고체로 존재
- 단, 수은,갈륨,세슘,루비듐,프랑슘은 예외
ㅇ 밀도(密度) 및 비중(比重)이 높음
- 세라믹,폴리머에 비해 상대적으로 밀도,비중이 높음
3. 금속의 성질
ㅇ 기계적 성질
- 전성 및 연성을 갖음
. 전성(Mallable) : 종이처럼 두들겨서 펼칠 수 있는 성질
. 연성(Ductile) : 철사처럼 가늘게 뽑을 수 있는 성질
- 소성 변형성이 있음
. 가공 및 변형이 쉬움
- 고강도
. 단단하고 강도가 높음
- 결정의 대칭성이 좋음
. 방향 있는 결합을 형성하지 않음
- 잘 미끄러짐
* 순 금속 보다는 합금을 통해 개선된 성질을 갖게됨
ㅇ 전기적 성질
- 열과 전기의 전도체 (전기전도체 및 열전도체)
. 자유전자(전도전자)의 손쉬운 이동으로 에너지, 열전달, 전기 전도도가 좋음
.. 例) Ag > Cu > Au > Al 등
. 전기장을 가하면 전자들이 유동(Drift)
- 일부 금속에서 유용한 자기적 성질을 갖음
. 例) Fe, Co, Ni 등
ㅇ 광학적 성질
- 가시광선의 불투과성(반사성)
- 금속 표면에서 금속 광택(metallic luster)을 갖음
. 단, 나트륨(Na),칼륨(K)은 무르고 광택 없음
4. 금속의 종류
※ ☞ 금속 종류, 합금 참조
- 금속 재료 (철강 금속, 비철 금속)
- 금속 원소 (전이 금속, 준금속, 알칼리 금속)
- 순금속은, 자연상태에서 거의 존재하지 않고, 거의 모든 금속 물질이 합금 형태임
5. 금속학 (金屬學, Metallurgy)
ㅇ 순수 금속 및 합금의 성질을 다루는 학문
ㅇ 야금학 (冶金, Metallurgy)
- 광석에서 금속을 가려내는 것
. 광물로부터 사용 목적에 적합한 조성,조직을 갖는 금속을 만드는 기술/과정
- 과정 : 채광 → 전처리 → 환원 → 정제(제련) → 합금
- 구분 : Physical Metallurgy (물리야금), Chemical Metallurgy (화학야금)