その他の材料系
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はじめに
資源
1 鉄
鉄とは?
酸化鉄の歴史
鉄は錆びやすい?
鉄をメッキする
ステンレスとは?
鉄鉱石の石灰石の意義
2 アルミニウムアルミニウムとは?
Alのリサイクル
Bayer法
Hall-Heroult法の工夫
3 シリコン シリコンとは?
半導体の特性
アモルファスシリコン
セラミック
1 セラミックとは?
2 セラミックの作り方
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はじめに
大学に入って学び始めました。深く入っていくと計算だらけで、私の能力をはるかに超えるため、表面だけ書いています。 今は、全く勉強していないため、ネタ0です(笑) 資源
1 鉄
鉄とは?
鉄は、クラーク数が四番目に高いので、豊富です。 鉄は、人間に無害で、強度の制御ができ、還元が容易です。 酸化鉄の歴史
25億年以上前、地上の鉄を含んだ岩石が酸性の雨によって海に流されました。 海中の藍藻の出現により、鉄は酸素と結合して、酸化鉄を生成し、沈殿しました。 鉄は錆びやすい?
鉄は、不働態を形成しないため、錆びやすいです。 空気中では、酸素と安定な赤錆を形成します。雨が降ると、赤錆は鉄と結合して、黒錆になります。その後、乾燥すると、黒錆は、酸素と水と結合して、赤錆に戻ります。この過程を繰り返すと、鉄が結合に使われ、中まで錆びることになります。 鉄をメッキする
錫で鉄をメッキしたものをブリキといいます。表面の錫がはげると、鉄は錆びてしまいます。
亜鉛で鉄をメッキしたものをブリキといいます。表面の亜鉛が、はげても、イオン化傾向が鉄より亜鉛の方が大きいため、先に亜鉛が溶けます。
ステンレスとは?
鉄の錆防止に、合金化があります。鉄にクロムを加えることで合金化されます。 ステンレス鋼には、フィラメント系とオーステナイト系があります。フィラメント系は、刃物に利用され、磁性があります。オーステナイト系は、鉄とクロムの他にニッケルを加えます。時計の基板に利用され、磁性はほとんどありません。 鉄鉱石の石灰石の意義
スラグの流動性を良くします。 硫化カルシウムを形成し、硫黄をスラグに取り込みます。 2 アルミニウム
アルミニウムとは?
アルミニウムは、クラーク数が三番目に高いので、豊富です。 軽く、還元しにくく、人間に無害で、電気伝導性が良いことです。 Alのリサイクル
アルミニウムは、還元しにくいため、精錬コストが高い。しかし、アルミニウムをリサイクルすることで、想像以上の精錬コストの低下が可能です。 Bayer法
酸化アルミニウムを分離する方法です。 酸化アルミニウムに水酸化ナトリウムを加えて、溶解した酸化ナトリウムアルミニウムを生成し、その上澄み液を加水分解することで、水酸化アルミニウムが析出されます。 Hall-Heroult法の工夫
Hall-Heroult法は、酸化アルミニウムを還元する方法です。 酸化アルミニウムの融点が2,000℃以上と高いため、氷晶石やフッ化アルミニウムを加えて、融点を下げます。 還元されたアルミニウムの再酸化、フッ化の防止のためにコークスを加えます。 3 シリコン シリコンとは?
結晶構造が、ダイヤモンド構造で、結合は強く、方向性があります。 半導体の特性
光、温度、不純物を加えることで、電気伝導率が上がります。 アモルファスシリコン
シリコンを単結晶かするには、かなりの時間とコストがかかりまが、アモルファスシリコンは、経済的です。 しかし、アモルファスシリコンは、電気伝導体ではありません。そこで、ハロゲン化合物を加えることで、水素が、ダングリングボンドを埋めることで電気伝導体となります。 アモルファスシリコンは、太陽電池として利用されています。 セラミック
1 セラミックとは?
主に人為的熱処理によりつくられた非金属無機物質固体材料です。 2 セラミックの作り方
セラミックの成形法の一つに、押型成形があります。 @一方向を加圧します。A両方向を加圧します。B成形物を取り出します。
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