【補足】合金

　2種類以上の金属を溶かし合わせるか，金属に非金属を溶かし込んだものを合金という。合金にすることにより，もとの金属にない優れた性質を持つようになり，単体で用いるよりも，色々なところで利用されている。

 

　表．主な合金

 
 

【補足】セラミックス

　本来，セラミックスとは土器・陶器・磁器といった「やきもの」を意味した。今日では，非金属の無機質固体材料を意味する。陶磁・セメント・ガラスが例である。

 

陶磁

　粘土を水でこね，ろくろなどで成形する。十分乾燥すると水分が90％除かれる。その後，約700℃で焼く（素焼きという）と，水分がほとんど除かれる。さらに，釉薬（うわぐすりともいい，色々な金属の化合物からなる顔料）を塗り約1300℃で焼き（本焼きという），ゆっくり冷やす。この課程を経て磁器ができあがる。磁器は硬く，水にとけない。これは，焼くことにより粘土の成分が部分的に融け，粘土粒子が接着して固まること（焼結という）による。

 

表．陶磁の種類

 

セメント

　2つの物体を貼り合わせるものをセメントという。一般に建築材料として使われるセメントは，ポルトランドセメントである。これは，石灰岩（CaCO3），珪酸質粘土（SiO2,Al2O3,H2Oなど），酸化鉄（Fe2O3）を粉砕し混ぜ合わせ，回転釜で約1500℃に加熱・焼結させた焼結体（ケイ酸カルシウムとアルミン酸カルシウム)に少量のセッコウCaSO4･H2Oを加えて微粉砕した混合物である。セメントに砂利と砂混ぜたものをコンクリート，セメントに砂を混ぜたものをモルタルという。

　セメントに水を加えると，セメント粒子の水和が起こり硬化する。セッコウは硬化のプロセスをおそくするためにくわえられる。



表．一般的なセメントの組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
 

ガラス

　ガラスの主成分は二酸化ケイ素SiO2である。SiO2は天然では石英や水晶として産出し，砂状のものはケイ砂とよばれる。これらは，SiO2の正四面体構造が三次元的にいくつも結合した結晶である。例えば石英ガラスは，石英を約2000℃に加熱・融解し，成形し，凝結させたものである。この固体では，SiO2の配列が結晶でみられる規則性がない。このような粒子の配列に規則性のない固体を非晶質（アモルファス）という。ガラスは非晶質で，決まった融点がなく，ある温度幅で軟化する。この温度を軟化点という。


表．ガラスの種類


ファインセラミックス（ニューセラミックス）

　従来のセラミックスは，さびない・硬い・熱に強いという長所があるが，もろい・温度変化に弱い・加工しにくいという欠点がある。そこでこの欠点を除くため，精製した原料や人工的に合成した原料（炭化ケイ素SiC，窒化ケイ素Si3N4）を用いた製品をファインセラミックスといい，IC（集積回路）の基板，ガスタービンやエンジン，人工骨や人工関節，など，幅広く利用されている。
表．ファインセラミックスに用いられる素材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

複合素材(2つ以上の異なる材料を一体的に組み合わせた材料)

繊維補強プラスチック（FRP，強化プラスチック）

　　ガラス繊維，炭素繊維などで織った布をプラスチックに塗り固めた素材。スキー板，テニスラケットなどに用いられる。　　

繊維強化金属（FRM）

セラミック繊維，金属繊維にアルミニウム，マグネシウム，チタンなどの金属を組み合わせた素材。航空機部品などに用　　いられる。

　ほうろう　

金属の表面にガラス質の釉薬を塗り焼き固めたもの。

　鉄筋コンクリート　

コンクリートは圧縮には強いが，引っぱりには弱いので，逆の性質を持つ鋼と組み合わせた素材。