質問: 屈折率や透明度を高くするため、クリスタルガラスに加えられる金属元素は何でしょう?
回答: 鉛

タイトル: 金属結晶
【例】 いわゆる金属は、全て金属結晶であるとは言えない(金属的性質を示す準結晶やアモルファス金属などを除く←アモルファスは結晶ではない)。金属では多形は一般的であり、それは温度変化にともなってしばしば起こる。異なる構造は通常温度の増加に応じて、α、β、γ、...という記号で区別される。例えばα-Feは906°Cまで安定であり、1401°Cでγ-Feに変化し、1530°Cで再びα-Feに変わる。β-Feは通常の条件下では安定ではなく、高圧下でのみ存在する。

タイトル: ガラス
ガラス(蘭: glas、英: glass)または硝子(しょうし)という語は、物質のある状態を指す場合と特定の物質の種類を指す場合がある。古称として、玻璃(はり)、瑠璃(るり)ともいう。語源的にはケイ酸塩ガラスの固体状態を他の物質が取っている場合をもガラスと呼ぶようになったものである。日本語のガラスの元になったオランダ語glasの発音は、英語のglass同様グラスに近いが(近いカタカナ表記は「フラス」。オランダ語のgはのどを震わせる発音。英語・ドイツ語とは異なる)、日本語化した時期が古いため、転訛して「ガラス」となった。日本語での「グラス」は多くの場合はコップの意味になる。ガラスには多くの種類があるが、その多くは可視光線に対して透明であり、硬くて薬品にも侵されにくく、表面が滑らかで汚れを落としやすい。

タイトル: 酸化タリウム(I)
酸化タリウム(I)はタリウムと酸素からなる無機化合物。化学式はTl2Oでタリウムの酸化数は+1である。黒色で水に溶けると水酸化タリウム(I)(TlOH)の塩基性で黄色の溶液を生成する。空気がない中で固体TlOHまたはTl2CO3を加熱することで形成される。特殊な高い屈折率を持つガラスを作るために使われる。いくつかの高温超伝導体の成分である。酸と反応してタリウム塩(I)を生じる。Tl2Oは固体状態で反ヨウ化カドミウム構造をとる。このようにTl(I)中心はピラミッド型であり、酸化物中心は八面体型になる。全てのタリウム化合物と同様非常に毒性が高い。

タイトル: ポリアミド
鋼鉄の5倍の引っ張り強度や耐熱・耐摩擦性が高く、切創や衝撃にも強いことから、もっぱらエンジニアリングプラスチックとしてスチールワイヤー、ガラス繊維、アスベストなどに置き換えられて利用される。次にパラ系アラミド繊維の主な用途を示す。また、このケブラー、トワロンの成分に、ジアミノフェニレンテラフタルアミドを共重合したものが、テクノーラ (Technora®) であり、帝人が開発し、製造・販売している。 ケブラーとトワロンは液晶ポリマーであるため、製造時に特に延伸工程は必要ないが、テクノーラは液晶ではないので、製造時には延伸工程、熱処理工程が必須である。

タイトル: 可塑剤
一般に熱可塑性樹脂はガラス転移点温度を持ち、この温度以下では分子配列が秩序だった結晶性を示し、この温度から融点までの温度帯では分子配列はアモルファス状態である。アモルファス状態の熱可塑性樹脂は柔軟性を示し、光の透過性が高かったり樹脂の特性として有用な場合が多い。一方、結晶性の樹脂は不透明であったり、低温で結晶化が進行すると衝撃や外力に対して脆い性質を示し、樹脂を利用する上で欠点とされる特性を示すことが多い。融点やガラス遷移点は樹脂の種類と重合度により決定付けられるので、希望する製品の温度特性と必ずしも合致しない。そのため、熱可塑性樹脂に添加物を加えることでアモルファス状態の温度帯を広げ低温でも脆弱性が現れないようにしたり、柔軟性を増大させ、希望の温度特性・物理特性を持った樹脂に調合する。この目的で添加される薬品が可塑剤である。

タイトル: チタン合金
純チタンの金属組織は、常温では稠密六方構造と呼ばれる結晶構造を持っている。この相を「α 相」と呼ぶ。しかし、温度 885 °Cで同素変態が起こり、α 相の結晶構造は体心立方構造に変化する。この体心立方構造の相は「β 相」と呼ばれる。適当な元素を純チタンに加えて合金とすることで、常温でも組織中に β 相が存在するようになる。材料中の相の結晶構造が、チタン材料の性質を定める。元素添加と熱処理によって、α 相単一のものから、α 相と β 相が同居するもの、β 相単一のものまでのチタン合金を作ることができる。チタン合金の種類は、これらの金属組織によって「α 型合金」「β 型合金」「α+β 型合金」の3つに大きく分けられる。ただし、これらの3つの種類の境は必ずしも明確ではない。

タイトル: ガルタイト (めっき)
ガルタイトおよび、その派生品は比較的黒変しやすい。防食性能には問題ないが、美観面で気になる場合は、他のめっき鋼鈑以上に、保管時に水分に触れない・結露させないなどの対応が必要である。ZAM・SDは、合金中のMg比率が高いため、形成されるめっき層がかなり硬い。このため、加工表面に微小な割れ(クラック)が形成され、腐食が促進されることがある。加工内容が予め分かっている場合は、事前に扱い業者を通じて製造メーカーに確認したほうが無難。また、Mgは比較的低温で気化(昇華)して、溶接合金内でブローホールを発生することが多いため、溶接を伴う加工は慎重に条件を設定する必要がある。エコガルはMg濃度が低いため、めっきが軟らかく、従来品並みに比較的大きな加工が可能であるほか、溶接も他製品に比べると容易とされる。

タイトル: ステンレス鋼
こういった合金の金属組織は、含有する化学成分の種類と濃度(組成)、加熱・冷却・一定温度保持などの材料が受けた熱履歴、および加工履歴などによって決まる。フェライト、マルテンサイト、オーステナイトは結晶構造がそれぞれ異なっており、結晶構造の違いがステンレス鋼の材料特性の違いとなって現れる。特に物理的性質と機械的性質が、金属組織の種類によって変化する。フェライト、マルテンサイト、オーステナイトという3つの相は鋼全般で存在する相だが、鉄・炭素の2つから成る単純な鋼では、オーステナイトは高温のみで現れる相であり、常温で組織がオーステナイトになることは普通はない。常温でオーステナイトを主要な相とする鋼種があることは、ステンレス鋼の特徴の一つといえる。ステンレス鋼の基礎となるのが、鉄・クロム系の状態図である。

タイトル: 水ガラス
水ガラスは接着剤として使用されることがあり、他に鋳造型でも結合材として使用される。また、元々酸化物である水ガラスは、耐火塗料として利用されることもある。さらに、粘土の粘度を低下させる力を持ち、粘度調整用の添加剤として陶芸で使用される。東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)によって深刻な事態に陥った福島第一原子力発電所の2号機(福島第一原子力発電所事故)では、きわめて高い濃度の放射性物質を含む水が海に直接流出していたが、周辺に水ガラスを注入したことで流出を弱めることができた。青函トンネル等、地盤の軟弱な地層でトンネルの掘削時に水ガラスとセメントミルクを混合して注入することで固める例もある。

タイトル: 蛋白光
蛋白光(たんぱくこう、英語: opalescence)は、準鉱物宝石のオパール(蛋白石)(二酸化ケイ素水和物)が示す光学現象を指す。しかしながら、オパールには大きく3つの種類があり(プレシャス、コモン、ファイア)、それぞれが異なる光学効果を持つため、意図されている意味は文脈に依存して様々である。様々な種類のオパールで見られる光学効果は、その物理構造内の無数の微視的二酸化ケイ素球および含有される水(あるいは空気)の層化、間隔、大きさによって起こる回折(プレシャスおよびファイア)あるいは反射(コモン)の結果である。シリカ球の大きさと間隔が比較的小さい時、回折された青緑色光がよく見られる。比較的大きい時は、回折された黄色-橙色-赤色光が見られる。さらに大きい時は、反射により乳白色でぼんやりとした光沢が得られる。

タイトル: あんみつガラス
5W/(m2・K)、紫外線カット率89.4%。オプションのクリアは熱貫流率は1.8W/(m2・K)、紫外線カット率69.0%とグリーンに比べて性能は少し下がる。断熱、結露対策、遮熱、紫外線カット、防犯など。

タイトル: 高屈折率高分子
高屈折率ナノコンポジットを設計する際は、ナノ粒子の導入量を制御することが重要である。なぜなら、過剰にナノ粒子を導入すると光損失が増える上に、ナノコンポジットの加工性が損なわれるからである。ナノ粒子を選択する時は、それらの粒子径と表面特性を考慮する必要がある。ナノコンポジットの透明性を確保し、レイリー散乱を低減するためには、ナノ粒子の粒径が25 nm以下であることが望ましい。また、ナノ粒子と高分子マトリックスを直接混合するとナノ粒子の凝集が起こりやすいため、ナノ粒子の表面を改質することが一般に行われる。高屈折率ナノコンポジットに導入されるナノ粒子は、TiO2(アナターゼ型,n=2.45;ルチル型,n=2.70),ZrO2(n=2.10),アモルファスシリコン(n=4.23),PbS(n=4.20),ZnS(n=2.36)等である。

タイトル: 耐火金属
耐火金属は、照明、工具、潤滑剤、原子核反応の制御棒、助触媒、その化学・電気的性質を利用する用途などに用いられる。その高い融点のため、耐火金属を用いる部品は鋳造では製作しない。粉末冶金という方法が用いられる。純粋な金属の粉末を圧縮し、電流を用いて加熱し、さらに焼なましをしながら冷間加工が行われる。耐火金属は、針金、地金、配筋用材、板金、箔といったものに加工することができる。モリブデンをベースとした合金は、性質的にはより優れているタングステン合金に比べて安価であることから、広く用いられている。もっとも広く用いられているモリブデンの合金は、チタン-ジルコニウム-モリブデン合金を略してTZMと呼ばれるもので、チタン0.5パーセント、ジルコニウム0.08パーセント、残りをモリブデンで構成したものである。

タイトル: オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
一方、ニッケル、マンガン、銅、炭素、窒素などの添加はオーステナイトを形成しやすくするので、これらの元素を「オーステナイト形成元素」と呼ぶ。フェライト形成元素とオーステナイト形成元素の含有量の割合で、組織中のフェライトの生成量が決まる。二相系とは、フェライト形成元素とオーステナイト形成元素の量を調整することによって、フェライトとオーステナイトが並存するように造られた鋼種である。フェライトとオーステナイトの存在比率は、具体的な鋼種や熱処理過程によって異なるが、約1対1を狙いとするのが基本である。存在割合が1対1でない場合でも、フェライトの存在割合は多くて約 70 % 程度、少ない場合で約 40 % 程度である。組成からフェライト量割合を予測する線形近似式としてがある。

タイトル: ガラス
溶融法は、固体の原料を高温で加熱することで溶かして液体状態にした後、冷却してガラスにする方法である。ただし液体状態から結晶化が起こらないような十分に速い速度で冷却しなければならない。溶融法はガラスの製法としては最も一般的なもので、大部分のガラスはこの方法によって合成されている。使用済みのガラス製品を破砕して原料(カレット)として再利用することもできる。気相法は、固体を物理的に蒸発させて薄膜や微粒子を得るPVD法と、気体原料から化学反応によって薄膜や微粒子・バルクを得るCVD法に分類できる。PVD法では、真空蒸着やスパッタリングが知られている。真空蒸着は、蒸着する物質を減圧下で加熱気化し、基板にコートする方法である。スパッタリングは減圧下で電極間で放電させ、放電によってイオン化されたガスとターゲットとの衝突によって叩きだされた物質を基板にコートする方法である。

タイトル: ヘッドフォン
ロッシェル塩は正圧電効果のある物質であり、クリスタルイヤホンはそのままでクリスタルマイクにもなる。ロッシェル塩は電場により伸縮する。このことから高い入力インピーダンスとし、微弱な電力で音を発生させることができるため、初期の鉱石ラジオなどでは必須のイヤホンであった。近年まで学習教材用などとして製造されていたが、ロッシェル塩には潮解性があり、耐久性に難があることから、近年は「クリスタル(イヤホン)」と謳っていてもセラミック型とされているものがほとんどである。2021年現在、ロッシェル塩を用いたイヤホン、マイクを製造しているメーカーはない。

タイトル: フッ化イットリウム(III)
フッ化イットリウム(III)は金属イットリウム、薄膜、ガラス、セラミックスの製造に使われる。

タイトル: 相変化メモリ
カルコゲナイドガラスの結晶相とアモルファス相は大きく抵抗値が異なる。アモルファス相では非常に高抵抗で、結晶相では低抵抗であるため、これを0と1に対応させることができる。カルコゲナイドはCD-RWやDVD-RW等の書き換え可能な光学メディアと同じ材料である。これらの材料ではこれまで電気抵抗変化よりも、カルコゲナイドの反射率が変化するという光学的な特性が利用されてきた。おおよそ全ての試作段階のPCMは、GSTと呼ばれるゲルマニウム(Ge)、アンチモン(Sb)、テルル(Te)のカルコゲナイド合金が利用されている。Ge:Sb:Teの組成比は2:2:5である。GSTは600 °C以上に熱せられると、結晶性が失われる。一旦冷やされると、アモルファスのガラス的な状態に転移し、電気抵抗が高くなる。カルコゲナイドを結晶点以上(ただし融点より低い温度)に熱すると結晶状態に戻り、抵抗は低くなる。

タイトル: あんみつガラス
窓障子部分の室外側は日射によるPVC樹脂の劣化を防ぐ目的でアルミ、室内側はアルミによる熱伝導の軽減目的とデザイン性を考慮し木目調のラッピング加工を施したPVC樹脂で構成されている。また総厚18mmのLow-E複層ガラスのアタッチメントはPVC樹脂製である。 窓枠部分はレール部分はアルミ、その他の部分はPVC樹脂で構成されている。 色はアルミ部分はシルバー、PVC樹脂部分はヨーロピアンオーク、ハーモニックウッド、柾目、プレミアムホワイトの4色から選択できる。

タイトル: 自然アルミニウム
自然アルミニウム (Aluminium・Native Aluminium) とは、銅 - クパライト族に属する元素鉱物の1つ。結晶系は等軸晶系。理想的な化学組成は Al 。

タイトル: 金属工学
現在のチタンの抽出方法は高価なため、より安価な抽出方法を追求する研究がなされている。金属精錬は水系溶媒の使用の有無や電気化学的に抽出するかどうかで以下のようにわけることができる。金属材料の性質はその原子レベルの不純物から、比較的大きい結晶粒や組織が大きく支配する。金属工学のうち材料のミクロな原子格子レベルの研究を行う分野が結晶学、比較的マクロな結晶粒や組成、組織を研究する分野が材料組織学である。一例を挙げると、純金属は軟らかいため大部分の金属は鋼・黄銅・ジュラルミンのように合金の形で使用されるが、結晶学では合金元素の侵入に伴う格子のゆがみや転位を研究するのに対し、材料組織学では顕微鏡で観察できるような組織を研究する。特に、鋼として知られる重要なFe-C二元系合金についてはよく研究されてきた。現在では、様々な合金の平衡状態図という合金設計のための地図が整備されてきている。

タイトル: ガラス工業製品
高温域では、安全な有機化合物または無機塩化スズ(IV)を使って、酸化スズ(IV)の非常に薄い層をつける。スズを基本とした方式だけが使用されるわけではないが、最も普及している。四塩化チタンや有機チタン酸塩が使用されたりもする。どの場合でも、コーティングは低温域にてガラス表面と剥離しないよう処置する。低温域では、典型的には水性エマルションを介してポリエチレン・ワックスの層が塗布される。これはガラスを滑りやすくして、ガラスを引っかき傷から保護したり、容器がコンベアを移動する時に互いがくっつくのを防いでいる。この結果生じる目には見えない複合コーティングがガラスに事実上傷のつきにくい表面をもたらしている。取扱う際に表面が傷つくことが少ないので、コーティングはしばしば補強とも説明されるが、より正確な定義は強度保持コーティングになるだろう。ガラス容器は100%検査されている。

タイトル: モース硬度
標準鉱物と試料物質をこすり、ひっかき傷の有無で硬さを測定する。現実に存在する化学物質(人工物、天然物)の中で、モース硬度として最も硬いものはダイヤモンドである。