중세문화 속의 주석 페스트

여러분, 독자들은 제가 한동안 주석 페스트에 관심이 있었음을 기억할 것입니다. 주석 페스트는 거의 순수한 주석이 장시간 추운 온도(<13.2oC)에 노출되면 발생할 수 있습니다. 이 글의 끝에 제가 주석 페스트 현상에 대한 간단히 요약을 해 두었습니다. 주석 페스트 형성의 이 놀라운 시간 경과 동영상을 보십시오. 저는 그 기간이 수개월은 된다고 생각합니다. 이 글의 게시 이유는 폴란드 출신의 중세 학자인 Beata Lipi? ska가 주석 페스트와 그의 중세 문화, 특히 교회 오르간 파이프에 대한 영향을 연구하고 있기 때문입니다. 그녀는 저에게 연락하여 역사적 관점에서 주석 페스트에 관해 논하는 논문을 찾는 데 제가 도움을 줄 수 있는지 확인했습니다. 독자들께서 Beata에 도움이 될만한 참고 문헌이 있으시면 beata.e.lipinska@gmail.com으로 직접 연락하십시오.

그림 1. 주석 페스트는 Plumbridge의 Sn .05 Cu 합금에서 형성됩니다. 아래 참조 논문 참조. 주석 페스트란 무엇입니까? 주석은 동소체 금속으로, 온도와 압력의 다양한 조건에서 다른 결정 구조를 갖습니다. 주석은 두 가지 동소체 형태를 가지고 있습니다. "정상" 즉, 백색 베타 주석은 밀도가 7.31g/cm3인 안정적인 정방정계 결정 구조를 갖습니다. 13.2oC 이하로 냉각되면 베타 주석은 천천히 알파 주석으로 변합니다. "회색" 즉, 알파 주석은 입방 구조를 가지며 밀도는 단지 5.77g/cm3입니다. 알파 주석은 또한 금속이 아니라 반도체입니다. 주석이 흰색에서 회색으로 팽창함으로써 주석으로 만든 대부분의 물건들은 부서집니다. 흰색에서 회색 주석으로의 매크로 변환은 18개월 정도 걸립니다. 근세에 찍은 주석 페스트의 가장 유명한 사진인 해당 사진은 이 현상을 매우 명확하게 보여주고 있습니다. 이 사진의 제목은 “T <10oC에서 Sn-0.5Cu에 나타나는 베타 주석의 알파 주석으로의 변태”이며 Soldering and Surface Mount Technology, 13/1 [2000] 39-40에 실린 Y. Karlya, C. Gagg 및 W.J. Plumbridge의 논문 “무연 솔더의 주석 페스트”에서 참조한 것입니다. 이 현상은 수세기 동안 알려져 왔으며 주석 페스트에 대한 흥미롭고 아마도 출처가 의심스런 많은 이야기들이 있습니다. 모르긴 몰라도, 가장 유명한 이야기는 모스크바에서 퇴각하는 동안 주석 페스트에 의해 붕괴되는 나폴레옹 군인 코트의 주석 단추에 관한 이야기일 것입니다. 주석 페스트를 종종 주석이 “병에 걸린” 것으로 보는 것처럼, 중세 시대의 또 다른 일반적인 일화는 북유럽 교회에서 주석 오르간 파이프가 쇠퇴한 것은 사탄 때문이라는 것이었습니다. 처음에, 주석 페스트는 "주석 병" 또는 "주석 전염병"으로 불렀는데요. 저는 "주석 페스트"라는 이름은 "전염병"이라는 단어의 독일어 번역에서 유래한 것으로 생각합니다 (즉, 독일어에서 전염병은 "페스트"임). 재료에 대한 지식이 거의 없는 대부분의 사람들은 추운 온도에서 베타가 알파 주석으로 변태하는 것이 직관에 반하는 것처럼 보입니다. 일반적으로 재료는 추운 온도에서 수축하지 팽창하지 않습니다. 메카니즘이 완전히 이해되지는 않지만, 백색 베타 주석보다 엔트로피가 낮은 회색 알파 주석으로 인한 것일 수 있습니다. 낮은 온도에서 열을 제거하면 낮은 엔트로피 상태가 더 안정된 상태일 가능성이 높습니다. 회색 주석으로의 변태에는 팽창이 필요하기 때문에 주석 페스트는 일반적으로 가장자리, 모서리 또는 표면에서 핵을 생성합니다. 핵 생성은 10개월이 걸릴 수 있지만 일단 시작되면 변태가 빨라져 수개월 내에 구조적 결함이 발생할 수 있습니다. 주석 페스트는 <13.2oC에서 형성될 수 있지만, 대부분의 연구원들은 이 온도에서 동역학은 매우 느리다고 봅니다. 주석 페스트 형성의 최대 속도는 -30 ~ -40oC에서 발생한다는 문헌에는 일반적인 합의가 있는 것 같습니다. 힘내세요. 론 박사