틈새형 화합물

개요

금속의 결정 격자 사이에 다른 비금속 원소들이 침입해 이루어진 화합물이다.

상세

주로 침입하는 원소는 수소나 붕소와 같은 원소이며 가끔가다가 산소가 침입하기도 한다. 틈새형 화합물을 잘 생성하는 금속으로는 팔라듐이 있다. 이놈은 자신의 수백배 부피에 달하는 양의 수소를 흡수하는 능력이 있어 수소 저장 기술에 쓰이기도 한다. 이와는 별개로 금속이나 금형 분야에서는 꽤나 골치아파하는데 금속 사이에 다른 비금속 원소가 침입하면 금속의 강도가 약해지며 전도성 또한 크게 감소하기 때문이다. 아예 틈새형 화합물을 원래의 금속으로 되돌리는 베이킹 이라는 공법이 있을 정도로 금속이나 금형 분야에서 틈새형 화합물의 생성은 상당히 치명적이다.

수소 에너지와의 관계

예전에는 우주 산업이나 수소 에너지 관련 산업에서 골칫거리로 여겼다. 수소를 저장할 때에는 압력 탱크를 활용해 저장해야 하는데 압력 탱크 재질이 금속인지라 자꾸 수소가 침입해서 압력 탱크의 수명이 상당히 줄어들었기 때문이다. 그러나 최근에는 오히려 이를 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있는데 압력 탱크를 활용하여 수소를 저장하는 것보다 효율이 높고 안전하기 때문이다. 압력 탱크를 활용하면 수소에 압력을 가하는데 에너지가 필요할 뿐더러 앞서 말했듯 압력 탱크에 수소가 침입해 강도가 약해지기라도 하면 부서질 위험도 높고 이를 통해 수소가 누출되면 수소 폭발의 위험도 있으나 틈새형 화합물을 활용하면 상온에서 자신의 수백배 부피의 수소를 저장할 수 있는데다가 폭발할 염려도 적어 효율이 높고 안전하다. 이 때문에 틈새형 화합물을 잘 생성하는 팔라듐의 경우 그 전에는 오스뮴이나 이리듐처럼 그냥 귀금속의 일종으로 여겨졌으나 재테크의 일환으로 여겨져 가격이 치솟고 있다. 최근에는 철-티타늄 합금 또한 틈새형 화합물을 생성할 수 있다는 사실이 밝혀져 계속해서 이와 관련된 연구가 활성화되고 있다.