면도날의 마모 및 파괴거동

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목차: 1. 설계 과제 제목 - 면도날의 마모 및 파괴
2. 재료 선택
3. 마모된 면도날의 원인 및 분석
4. 수명연장의 꿈
5. 결론
6. 참고 문헌
7. 부록

본문내용: 1. 설계 과제 제목 - 면도날의 마모 및 파괴

2. 재료 선택
면도기는 남성들이 생활하는데 빼놓을 수 없는 필수적인 용품이다. 최근에도 성능을 개선한 여러 가지 ‘전기 면도기’ 가 출시되고 있지만 날카로운 면도날을 이용한 수동 면도기보다 수염이 잘 깎이지 않는 것이 현실이기에 아직까지도 많은 이들이 면도날을 이용한 수동 면도기를 이용하고 있다. 이 설계과제를 맡은 필자들도 이들 중 하나로 쓰다가 ‘심하게 마모 되었다’ 라고 생각되면 아무생각 없이 버려왔던 면도기를 한 학기 동안 배운 재료 공학적 접근을 통해 면도날의 마모 및 파괴에 대해 고찰해 보고자 한다.
면도날 재료는 직접 사용해왔던 면도기를 사용하고 그의 새것과 비교하여 마모된 이유를 고찰해 보고 면도날의 수명을 늘릴 수 있는 방안을 모색해 본다.

◈ 면도날 재료의 배경조사
-우선 우리가 조사하려는 것은 면도날에 집중되어 있으므로 크게 두 가지로 나누어 면도날의 구성요소에 따른 측면과 면도날의 공정과정에 따른 측면을 살펴보도록 하겠다.

① 면도날의 구성요소에 따른 측면
- 면도날이라는 것은 일반적으로 날이 강해야 하고 녹이 슬지 않아야 하므로, 경도가 높고 연화저항, 마모저항이 우수한 고속도강을 사용한다. 여기서 말하는 고속도강이란, 스테인레스강의 일종으로 표준조성은 텅스텐 18%, 크롬 4%, 바나듐 1%로 구성되어 있는 강을 뜻한다. 이러한 구성요소를 통해 알수 있는 것은 우선, 기본적으로 스테인레스 강의 특징이 바로 우리가 수업시간에도 배운 적이 있는 탄소에 의한 강화 매커니즘에다가 그 외의 금속들, cr(크롬)이나 ni(니켈), mo(몰리브덴)등을 더 첨가하여 탄소만 넣었을 때보다 강화되는 것 뿐만 아니라 산화되는 것 또한 방지시킬 수 있다는 점이다. 실제로 스테인레스 강에서 cr은 가장 중요한 원소중 하나로서 재료의 내식성을 좋게 해주며, 고온 경도를 좋게 해준다.(원래는 니켈을 많이 써서 내식성을 뛰어나게 해주어야 하지만, 니켈은 원자재 값이 상당히 비싸기 때문에 크롬을 니켈의 배수로 첨가하여 대신한다.) 이러한 점들과 부합하여 실제 우리가 사용하는 면도날들의 구성요소로 스테인레스 강을 사용한다. 물론 이러한 스테인레스강 역시 단점은 있을 것을 것이고, 또한 더 나은 소재로 면도날을 만들 수도 있을 것이다. 이러한 측면에 대하여는 뒤에 해결방안에서 더 자세히 살펴보도록 하겠다.

참고문헌: [1]W.D. Callister, Jr., John Wiley and Sons, Inc. Fundamentals of Materials Science and Engineering
[2] Michel Barsoum, Fundamentals of Ceramics
[3]이정주, 한국 과학 기술원, Lecture 2.1 http://me.kaist.ac.kr/newcourse
[4]인터넷 포털 사이트, Google
[5]Metalnet Korea 다이아몬드 코팅의 기계분야에의 이용,
http://www.metalnet.co.kr/tech/finising/finising-2/finising.html

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