クイズ問題: コバルトやチタンなど、存在量が少なかったり純粋な金属として得にくい金属のことを英語で何というでしょう?
答え: レアメタル

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: レアメタル
text: レアメタル、希少金属(きしょうきんぞく)は、様々な理由から産業界での流通量・使用量が少なく希少な非鉄金属のこと。
title: 資源
text: また、鉄や銅・アルミニウムなどの、大量に生産・消費される、基礎となる金属は、ベースメタルと呼ばれ、金や銀などは貴金属、ニッケルやクロムなどはレアメタルと呼ばれる。
title: レアメタル
text: 実はレアメタルは、レアアースを除けば地殻中の存在量は、鉄や銅の例外を除くベースメタル(コモンメタル)の存在量よりむしろ多い。レアアースが希少であるのは、採鉱される鉱石に含まれる割合が非常に少ないために、精錬による濃縮に大きな手間がかかるためである。金、銀、鉛、錫のようなベースメタル(コモンメタル)では特定の鉱石中に高い割合で目的の金属元素が含まれているので、昔から簡単な精錬方法で利用されてきたが、レアメタルはクロム、マンガン、ニッケルのように鉱石として採掘されるものは少数派で、ほとんどは他の金属鉱石中に微量が、構成金属を置換して存在している。
title: 卑金属
text: 卑金属(ひきんぞく、base metal)は、空気中に放置するときに酸化しやすく、水分や二酸化炭素などによって容易に侵食される金属のこと。「ベースメタル」「コモンメタル」などの別名がある。また、同音の非金属とは意味が異なる。一般的には貴金属が対義語とされている。
title: レアメタル
text: レアメタルは1~3の理由のほか、用途が限られているため特定の産業でしか用いられなかったり、他の金属に代替できたり、価格高騰時には国家レベルで抑制策が打たれたりといった様々な制約から価格の高騰が抑制され、取引量が拡大しない点で希少性を保ってきた。 こうした状況の中で、レアメタルと呼ばれる各種元素で絶対的な枯渇が起きるという情報はないが、BRICsの経済発展と特殊な電子機器の部品開発に伴う急激な需要の増加に対して供給量が少ないために急激な価格の高騰が起こっており、2002年から2007年の5年間でニッケルの価格が8倍になったほか、モリブデンやレアアースなど多くの物質で価格が数倍に上がっている。
title: 超硬合金
text: 超硬合金の事実上の代名詞ともなっている物質で幅広く使用され、不可欠なものとなっている。ダイヤモンド等、タングステンカーバイドより硬い物質は存在するが近年、タングステンが紛争鉱物に指定されるに至るなどにより高い含有率を嫌って代替化する動きがあり、特に潤滑油使用用途でその弱点が露呈するなどにより工具鋼系への転換が進んできている。
title: 炭素
text: 炭素原子同士の共有結合は非常に堅牢であり、それがつくる単体において、自然物としてはもっとも硬いことで知られるダイヤモンドからもっとも柔らかい部類に入るグラファイトまで、幅広い形態や同素体を持つ。
title: レアメタル
text: レアメタルは非鉄金属全体を呼ぶ場合もあるが、狭義では、鉄、銅、亜鉛、アルミニウム等のベースメタル(コモンメタルやメジャーメタルとも呼ばれる)や金、銀などの貴金属以外で、産業に利用されている非鉄金属を指す。この意味での「レアメタル」は、日本独自の用語(和製英語での用法)であり、英語圏では \"minor metal\" といい、日本語にもこの語を音写した外来語「マイナーメタル」がある。英語における \"rare metal\" は希土類元素 (rare earth) と同義である。
title: 不純物
text: シリコンのような半導体においては、不純物を人工的に混ぜることにより、p型半導体、n型半導体を作ることができる。鉄がより強度の高い鋼になるのも不純物の効果による。また、不純物は物質の色(あるいは発光)に影響を及ぼすことがある。たとえば宝石において、主成分は同じ酸化アルミニウム(Al2O3, コランダム)だが、不純物の違いにより、サファイア(不純物:鉄、チタン)やルビー(不純物:クロム)となるのがこの場合である。
title: 酸化アルミニウム
text: 酸化アルミニウム(さんかアルミニウム、英: aluminium oxide)は、化学式がAl2O3で表されるアルミニウムの両性酸化物である。通称はアルミナ(α-アルミナ)、礬土(ばんど)。天然にはコランダム、ルビー、サファイアとして産出する。おもに金属アルミニウムの原料として使われるほか、硬度を生かして研磨剤、高融点を生かして耐火物としての用途もある。立方晶系のγ-アルミナは高比表面積を持つことから触媒として重要である。
title: 酸化アルミニウム
text: 天然には、結晶がコランダム(三方晶系)として産出するほか、水和物がボーキサイトの主成分として存在する。ルビーとサファイアはコランダムの変種で、微量の金属イオンが混入することにより呈色し宝石として珍重される。ルビーはクロムが混入することにより深赤色を呈し、ルビーレーザーなどの用途がある。サファイアは鉄やチタンなどが微量混入し、赤以外の色を呈するコランダムである。
title: 非金属元素
text: 非金属には「金属ではない」という定義上、それを特徴づける性質は金属の厳密な定義と金属と非金属の境界をどこにおくか(英語版)に関わってくる。一般には非金属元素は金属元素に比べて電子親和力が高い。このため自由電子を放出する金属結合ではなく共有結合に性質が漸近的に移り、金属結晶ができない。ところが金属と非金属の中間の性質をもつものがあり、半金属、半導体(単体で半導体の性質を示すIV族半導体)などと分類され、ヨウ素やアスタチンはハロゲン族だが常温の固体では金属光沢を持つ。これらの分類は単純に元素の族や元素の周期だけで決めることはできない。
title: ステンレス鋼
text: ステンレス鋼の原料には、鉄の他に、合金元素として大量のクロムを必要とし、さらにニッケル、モリブデン、マンガン、チタンなども使う。主な合金元素であるクロムとニッケルは、主にフェロクロムとフェロニッケルとして、またはスクラップとして供給される。フェロクロムとフェロニッケルは合金鉄の一種で、採掘されたクロム鉱石またはニッケル鉱石から製造される。合金鉄は、不純物である炭素が取り除かれている低炭素なものほど価格が高くなる。しかし、後述する精錬技術の発達により、廉価な高炭素フェロクロムと高炭素フェロニッケルも、現在ではステンレス鋼の原料として多量に利用可能になっている。クロムもニッケルも資源が世界に偏在しており、需要供給バランス、産出国の経済情勢、国際紛争、為替レート変動などによって原料価格が大きく変動するため、これら原料の安定確保とコストダウンがステンレス鋼メーカーにとっての課題である。
title: 重金属
text: 重金属という分類は比重のみによる分類のため、非常に雑多な化学的性質・物理的性質を持った金属の寄せ集めである。このため、工業的に大量生産・消費される金属や、レアメタルなど産業上重要な価値を持つ金属、生物に必須の金属や逆に毒性の強い金属など、その内容は非常に多様である。
title: クロンデジゾイド
text: クロンデジゾイトの内で、純度の高いものは「レッドデジゾイト」と呼ばれるレアメタルに、純度の低いものは「ブルーデジゾイト」と呼ばれる特に希少なレアメタルへと変わる。前者は硬度に優れ、後者は軽いため機動性に優れ、用途によって使い分ける事が可能であり、クロンデジゾイドは純度が高い方が優れているとは限らない。また、レッドデジゾイドは高純度のクロンデジゾイドを精錬したとの記述もあり、元々鉱石のクロンデジゾイトと生物と同化する際に精錬されたりされる場合も考えられ、単に純度の高い「クロンデジゾイト」はレッドデジゾイトとは限らない。なお、レッドデジゾイドとレッドデジゾイトの違いは不明である。
title: ステンレス鋼
text: フェライト生成元素とは逆に、濃度を増やすとオーステナイトが生成する方に寄与する元素を「オーステナイト生成元素」「オーステナイト形成元素」「オーステナイト安定化元素」などと呼ぶ。ステンレス鋼に加えられるオーステナイト生成元素の代表例がニッケルである。鉄・ニッケル2元系の状態図を見ると、ニッケル濃度が高いほどオーステナイトの領域が広がっていく。鉄・クロム・ニッケルの3元系で考えると、γ ループの領域が大きくなっておく。このようなオーステナイト生成元素を利用し、ステンレス鋼の特定の種類では常温でもオーステナイト組織のままとすることができる。オーステナイトの組織は、高い延性、非磁性などの特徴を持つ。ニッケルの他には、炭素、窒素、コバルト、マンガン、銅などがオーステナイト生成元素である。
title: 佐川眞人
text: 佐川が富士通時代に磁石の研究に取り組んでいたときには、鉄が主成分の磁石では強い磁石は作れず、強い磁石はコバルトを主成分としたものであることが常識とされていた。しかしコバルトは希少で高価であり、資源も偏っていた。そこで佐川は鉄とレアアースの組み合わせで強い磁石を作ることができれば安く安定した磁石が提供できるものと考えた。鉄を主成分にした磁石が強い磁性を持つことができないのは鉄の原子と原子の距離が近すぎるためと知った佐川は「ならばホウ素など原子半径の小さい元素を加えれば、鉄の原子間距離を広げられるのではないか」と考え、この考えをもとに試行錯誤のすえネオジム磁石を完成させた。
title: バイト (工具)
text: サーメット・セラミックス・cBN・ダイヤモンドは、超硬合金に対して硬度や耐摩耗性に優れる反面、粘りがなく脆いという特徴がある。このうちサーメットは超硬合金に近い性質を持ち、原料としてタングステンを大量に消費する超硬合金を代替する動きもある。ダイヤモンドは非常に高い硬度を有するが、700°C以上で鉄と化学反応するため、鉄鋼の加工には向かない。
title: 無定形炭素
text: 無定形炭素フィルムの性質は、沈着に用いられたパラメータによって変わる。無定形炭素を特徴付ける主要な性質は、物質中のspとsp炭素-炭素結合の比である。グラファイトは純粋なsp、ダイヤモンドは純粋なspで構成される。spが多いものは、多くの物理的性質がダイヤモンドに近く、ダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる。
title: 第13族元素
text: アルミニウムは種々の金属と強度の大きい合金を形成し、軽金属の中心となる元素の一つである。また、酸素との親和性が高くテルミット法に利用される側面を持つ一方、強固な酸化皮膜が不動態を形成する(アルマイト)ので単体金属も広く金属製品素材として利用される。
title: 自然アルミニウム
text: アルミニウムは地殻において金属の中では最も多い8.3重量%を構成するが、自然アルミニウムは極めて稀な鉱物である。アルミニウムは酸と塩基の両方に反応する両性金属であり、酸化されやすい金属元素である。そのため、天然では長石や角閃石、輝石といったアルミノケイ酸塩化合物に多く存在し、造岩鉱物の主成分となっている。資源的にもギブス石 (Gibbsite) やダイアスポア (Diaspore) のような水酸化アルミニウムを主成分とするボーキサイトと呼ばれる鉱石が使われている。逆に、アルミニウムは酸素との結合が強く、酸素を切り離すには大量のエネルギーを導入しなければならないため、「電気の缶詰」と言われることがある。
title: ダイヤモンドライクカーボン
text: ダイヤモンドライクカーボン (diamond‐like carbon) は、主として炭化水素、あるいは、炭素の同素体から成る非晶質(アモルファス)の硬質膜である。硬質炭素膜とほぼ同義。DLCと略す。
title: 貴金属
text: 貴金属(ききんぞく)は、金属のうち化合物をつくりにくく希少性のある金属の総称。
title: コランダム
text: コランダム (corundum) は、酸化アルミニウム (Al2O3) の結晶からなる鉱物。鋼玉(こうぎょく)とも呼ばれる。赤鉄鉱グループに属する。
title: 半金属
text: いくつかの元素では、同じ元素の同素体であっても異なる性質(金属的、半金属的もしくは非金属的)を示すことがある。例えば、炭素の同素体のうち、ダイヤモンドは明らかに非金属であるが、グラファイトは半金属に特有の限定的な電気伝導度を示す。リン、セレン、スズおよびビスマスも金属もしくは半金属もしくは非金属的なふるまいを示す同素体を有している。そのため櫻井らは、半金属性は元素に固有のものではなく単体に固有の性質であると注記した。
title: カルビン
text: 主な炭素の同素体には、sp炭素が平面的に結合したシートからなる層状のグラファイト、sp炭素が正四面体型に結合した3次元構造のダイヤモンド、および一定の結晶構造を有しない無定形炭素が挙げられる。フラーレンやカーボンナノチューブといったナノカーボン類が発見されるまでは、これら3つが炭素の同素体として知られていた。 これらの同素体とは異なり、カルビンはきわめて不安定で、詳しい性質はわかっていない。不安定さを活かして、カーボンナノチューブや超多孔質の活性炭などの原材料として注目されている。
title: 金属
text: 貴金属と卑金属の分類にはさまざまな考え方がある。イオン化傾向から小さい金属を「貴金属」、大きいものを「卑金属」と呼ぶ概念、これに産出量の少なさや金属光沢の美しいもの(貴金属:precious metals)と大量産出されるもの(卑金属:base metals)を判断に加える概念 もある。貴金属は財貨となり、硬貨や貨幣経済を裏打ちする金本位制の基礎など、世界経済を支える役割を担った。また、卑金属から貴金属を生み出すことを目的とした錬金術は、化学の生みの親ともなった。
title: カーボンブラック
text: カーボンブラック(carbon black)は、工業的に品質制御して製造される直径3-500 nm程度の炭素の微粒子。化学的には単体の炭素として扱われるが、表面には様々な官能基が残存した複雑な組成を持ち、いわゆる無定形炭素と呼ばれるものに含まれる。
title: 非金属元素
text: 元素のうち特定の性質(単体が光沢、導電性、延性・展性に富む、いわゆる金属結晶をつくる)を持つ主に遷移金属と、遷移金属とは性質を異にする金属(ポスト遷移金属、卑金属、典型金属などと呼ばれる)を指して「金属(元素)」と呼んでおり、非金属元素とはそれ以外の元素である。
title: 半金属
text: バンド理論における半金属(Semi-metal、以下本節においてセミメタルという)はフェルミエネルギーが、価電子帯の最上部と、伝導帯の最下部を横切っている状態(価電子帯と伝導帯が僅かに重なっている)、またはその状態を示す物質。この場合、価電子帯最上部にホールができ、伝導帯最下部は電子が占有している。金属より電気伝導度(電気伝導率)は低い。セミメタルとしては、グラファイト、ヒ素、アンチモン、ビスマスなどがある。
title: レアメタル
text: 日本でも黒鉱ベルト(グリーン・タフ)と呼ばれる、鉛、亜鉛、バリウム、アンチモン、ビスマスを豊富に含む鉱床が存在するが、硫化鉱と諸金属からの分離に手間がかかるために、従来はコスト的に引き合わなかったため採掘は行なわれていなかった。これも、21世紀から始まったレアメタルの価格高騰が続けば、今後の開発も現実味を帯びてくる。
title: 貴金属
text: 英語ではprecious metalまたはnoble metalといい、precious metalは希少な金属、noble metalはイオン化(酸化)しにくい性質を持つ金属をいう。なお、貴金属の対義語は卑金属である。
title: トルマリン
text: トルマリン (tourmaline) は、ケイ酸塩鉱物のグループ名。結晶を熱すると電気を帯びるため、電気石(でんきせき)と呼ばれている。
title: ブライアン・ダウニー
text: 軽合金(けいごうきん、英: light alloy)は、鋼より軽い合金のことである。アルミニウム、マグネシウム、チタニウム(チタン)、ベリリウムなどの軽金属と、その他の元素との合金がこれにあたる。これらは密度あたりの引張強さをあらわす比強度が大きいことから、軽さと丈夫さを同時に求める用途に利用される。
title: ダイヤモンド
text: 工業用ダイヤモンドには用途により、数ナノメートルから数ミリメートルまでの粒径、形状、破砕性、表面状態などによる多くの品種がある。また、前述のバイトは超硬合金を基板にダイヤモンドをコバルトなどと共に焼結することによって得られるダイヤモンド焼結体を指すこともある。しかしながら、ダイヤモンドは高温下で鉄 (Fe)、コバルト (Co)、ニッケル (Ni) と容易に化学反応を起こす、などの性質のために、鋼など鉄基合金や耐熱合金の切削には適さない。ダイヤモンドが使用できない分野では、代わりに立方晶窒化ホウ素 (cubic Boron Nitride, cBN) の焼結体(「ボラゾン」)を用いる。
title: オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
text: 鉄にクロム、モリブデン、チタン、ニオブ、ケイ素などの元素を添加すると、鉄合金組織中にフェライト(δ フェライト)が形成されやすくなる。このような元素を「フェライト形成元素」と呼ぶ。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。
title: ステンレス鋼
text: 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。2成分系合金の状態図とは、縦軸に温度を取り、横軸に2つの元素の質量比を取り、温度と質量比によって決まる熱力学的平衡状態の金属組織を示す図である。鉄・クロム系2元状態図によると、クロム濃度 0 % のとき約 900–1400 °C の範囲で組織はオーステナイトとなる。クロム濃度を 0 % から増やすと、オーステナイトが存在する温度域は狭くなっていき、ついにはオーステナイトは存在しなくなり、組織は融点までフェライト単相となる。このように、濃度を増やすとフェライトが生成する方に寄与する元素を「フェライト生成元素」「フェライト形成元素」「フェライト安定化元素」などと呼ぶ。クロムの他にも、フェライト形成元素にはモリブデン、チタン、ニオブ、ケイ素などがある。
title: ブラック・オパール
text: オパールの特徴である遊色は、ルビーやエメラルド、サファイヤのように微量元素によるものではなく、形成過程で無数の微少な二酸化ケイ素の球状粒子がシリカゲルで接合するという、顕微鏡的規模で発展した珍しい構造によるものである。
title: 希土類元素
text: 「希」の名がつくものの、金や銀などの貴金属に比べて地殻に存在する割合は高く、特にセリウム 58Ceは銅に匹敵するほどの量が存在する。しかし、単独の元素を分離精製することが難しく、流通価格が貴金属並みに高価となることがある。この意味で2012年現在でも希少(英: rare)な元素であり、レアメタルに分類される。アメリカ地質調査所によれば、レアアースの世界の埋蔵量はおよそ9,900万トンであり、全世界の年間消費量約15万トンから比較すれば、資源の枯渇はあまり危惧されていない。
title: ダイヤモンドの物質特性
text: ダイヤモンドは高温高圧状態の地球深部で形成された炭素の元素鉱物である。大気圧下でのダイヤモンドはグラファイトほど安定せず、熱力学的に不安定(δH = −2 kJ / mol)である。ダイヤモンドは決して永久に無くならないことはないが、それに対しデビアス社は1948年から少なくとも2006年まで \"A diamond is forever. \"(ダイヤモンドは永遠に)というスローガンを展開していた。しかし、非常に大きな運動エネルギー障壁があるため、標準状態下ではダイヤモンドはグラファイトに変化することはなく、準安定な物質となる。
title: ステンレス鋼
text: フェライト系のクロム量にはおよそ 12 % から 30 % 程度までの種類がある。マルテンサイト系と同じくニッケルを主要合金元素として含まず、クロム系ステンレス鋼に分類される。「18%Cr鋼」や「18クロムステンレス」など呼ばれるクロム量約 18 % の鋼種が、フェライト系の代表的な鋼種である。特に、炭素および窒素の含有量を 0.03 % 以下のような極低量まで低減し、さらにチタンやニオブなどの炭化物安定化元素を添加し、性能を高めたフェライト系鋼種は「高純度フェライト系ステンレス鋼」と呼ばれる。
title: 超硬度材料
text: 超硬度材料の物質としてダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素などが挙げられる。ナノテクノロジーの進歩によりダイヤモンド以上の硬さの物質も発見されている。また、立方晶窒化炭素(β-C3N4)も理論上はダイヤモンドより硬い物質と考えられている(合成が難しく、安定して存在していられない為、実測されていない)。 それぞれの物質の硬さは以下の通り。
title: 炭素
text: 炭素は4本の共有結合ができ、結合の状態によって数種類の同素体を形成する。炭素同士がsp混成軌道を形成し、正六角形の平面構造を取った膜が重なったものがグラファイトになる。2009年、グラファイトの基本構造である薄いグラフェンは非常に高い硬度を持つことが判明した。しかし、グラファイトから薄いグラフェンを経済的に剥ぎ取る技術は確立されておらず、事業性の確立は今後の開発を待つ必要がある。また、炭素がsp混成軌道を形成して正四面体の立体結晶構造を取った巨大分子となったものがダイヤモンドとなる。同じ炭素の同素体であるが、前者は電気伝導性が高く軟らかい、後者は絶縁体で硬いなど、まったく異なる性質を示す。ダイヤモンドが炭素の同素体であることを示したのはラヴォアジエである。実験内容は、密閉容器に納めたダイヤモンドを虫眼鏡により燃焼させると二酸化炭素だけが生成されるというものである。
title: リチウムイオン二次電池
text: リチウムイオン二次電池のコストは正極材料に使われる希少元素のコバルトがその7割を占めているが、近年、大幅な低コストを目指して正極材料にマンガン、ニッケル、リン酸鉄などを使うものが開発されつつある。(ニッケルは希少元素だがコバルトより安い、マンガンは商業的にレアメタルとされているが厳密には希少元素ではない。)。
title: ステンレス鋼
text: 質量と体積の比である密度は、ステンレス鋼の種類の中で違いは小さく、各々の組成でほとんど決まる。軟鋼と比較すると、ニッケルを多く含むオーステナイト系の密度がやや大きい。ニッケルを主合金元素としないフェライト系とマルテンサイト系は、軟鋼よりもやや小さい。モリブデンのような重い元素を合金元素として含めば含むほど、密度は大きくなっていく。
title: 金属
text: 以上のように「レア」と「コモン」の差は物質の絶対量ではなく、人類がいかに容易に調達できるか、需給バランスのギャップという点が強い。そのため、精錬技術の向上など製造プロセス革新によってレアメタルに分類される金属がコモンメタル化される可能性があり、その例としてチタンがコモンメタル化されつつある。
title: 鉱物
text: 鉱物の種は結晶構造と化学組成によって特徴付けられている。化学組成が同じであっても結晶構造が異なれば違う鉱物(この関係を多形と呼ぶ)となる。たとえば、石墨(グラファイト)とダイヤモンドの化学組成は共に純粋な炭素(C)であるが、結晶構造が異なるため別種の鉱物であり、全く異なった物性を有する。また、結晶構造が同じでも化学組成が異なれば違う鉱物(この関係を同形と呼ぶ)となる。方解石(CaCO3)と菱苦土石(MgCO3)は結晶構造はほぼ同一だが、化学組成が異なるため別種の鉱物である。
title: 磁石
text: 希土類磁石は希土類元素とコバルトや鉄の金属間化合物からなる磁石。最大エネルギー積ではフェライト磁石の10倍以上の磁力を持つ。ただし、合金磁石に比べて硬いが脆い。
title: アンモライト
text: どれも完全に納得させられる代用品とはなりえないし、黒オパールに至ってはアンモライトよりも価値が高い。実際、アンモライトはしばしは黒オパールの模造品として使われている。
title: 六価クロム
text: 単体のクロムは安定した極めて錆びにくい無害の金属で、鉄との合金がステンレスとして広く利用されている。クロムの化合物を価数で分類したとき、Cr(III) 化合物と Cr(VI) 化合物がそれぞれ一般に「三価クロム」「六価クロム」と呼ばれる。
title: ステンレス鋼
text: 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。
title: 非鉄金属
text: 従って、この分類は工業的または経済的理由での分類に過ぎず、それ以上の特別な意味はない。物理や化学といった科学的な特性での分類でもないので、科学分野では余り用いられない用語である。生産量ではなく種類で見れば、鉄を主体とした合金の種類よりもそれ以外の金属元素を主体とした合金の種類も比肩する数があり、航空機用の素材などに使われるジュラルミン(アルミニウムを主成分とする)のように、工業的・経済的にも重要な意味を持つ非鉄金属も少なくない。
title: ステンレス鋼
text: オーステナイト系は、主要合金元素としてクロムとニッケルを含むクロム・ニッケル系ステンレス鋼の一種である。「18-8(じゅうはちはち)ステンレス」など呼ばれるクロム約 18 % ・ニッケル約 8 % の鋼種が、オーステナイト系の代表的な鋼種である。オーステナイト系はステンレス鋼全体の中でもっとも広く使われている鋼種で、使用量も種類も多い。
title: レアメタル
text: 一方でレアメタルは用途が狭いために、代替技術が開発されると需要が急減するため市場価格が不安定である特性を持つことが、こういった特殊な地下資源産業への投資行動を躊躇させている。1979年の「ミネラル・ショック」時には、日本でもコバルトやモリブデンを触媒として消費していたメーカーは直ちにリサイクル技術を確立することで消費量を削減した。
title: カーネリアン
text: カーネリアン(carnelian)は、鉱物の一種で、玉髄(カルセドニー)の中で赤色や橙色をしており、網目模様がないもの。紅玉髄(べにぎょくずい)ともいう。網目模様があるものを瑪瑙と呼ぶ。carnelian の名は、ラテン語で「肉」を意味する carnis に由来すると言われている。
title: 重金属
text: 重金属(じゅうきんぞく、英語:heavy metals)とは、比重が4以上の金属のことである。一般的には鉄以上の比重を持つ金属の総称。対語は軽金属。基本的には、アルカリ金属とアルカリ土類金属を除くほとんどの金属が重金属に該当する。銅や鉛のような製錬が技術的に容易な金属が重金属であったため、人類の歴史上、比較的早くから用いられた。
title: ステンレス鋼
text: ステンレス鋼に含まれる合金元素としてはクロムが欠かせない。さらに、ニッケルを主要合金元素として含むステンレス鋼も主流である。主要な合金元素がクロムのみであるステンレス鋼、主要な合金元素がクロムとニッケルのステンレス鋼、これら2つを
title: ステンレス鋼
text: 特に、オーステナイト系(クロム・ニッケル系ステンレス鋼)は非磁性であるため、他の鉄スクラップと分別しやすい長所がある。一方で、フェライト系やマルテンサイト系(クロム系ステンレス鋼)は磁性があり、分別しづらいという短所がある。また、クロム系の場合、ステンレス鋼スクラップとフェロクロムの価格差が小さいため、回収費用に対して割に合わないといった課題もある。
title: リチウム
text: 同じアルカリ金属のナトリウム、カリウムと比べて反応性は劣り、イオン半径が小さいため電荷/半径比がアルカリ金属としては高く、化合物の化学的性質は、アルカリ土類金属、特にマグネシウムと類似する(ただし、マグネシウムはアルカリ土類金属ではない)。乾いた空気中ではほとんど変化しないが、水分があると常温でも窒素と反応し窒化リチウム(Li3N)を生ずる。また、熱すると燃焼して酸化リチウム(Li2O)になる。このため、金属リチウムはアルゴン雰囲気下で取り扱う必要がある。ただし燃焼により酸化物を生成する挙動はほかのアルカリ金属が空気中で燃焼した場合、過酸化物や超酸化物を生成するのとは対照的である。
title: 相転移
text: 相転移の顕著な例として、氷が水になったり水が水蒸気になったりする、固相や液相、気相の間の転移の他に、異なる多形や同素体への転移が挙げられる。炭酸カルシウムがヴァテライトからカルサイトやアラゴナイトへと変化したり、炭素がダイヤモンドからグラファイトへ変化したりするのがその例である。
title: クロム
text: 金属としての利用は、光沢があること、硬いこと、耐食性があることを利用するクロムメッキとしての用途が大きい。また、鉄とニッケルと10.5パーセント以上のクロムを含む合金(フェロクロム)はステンレス鋼と呼ぶ。ステンレス鋼ではクロムが不動態皮膜を形成し、ほとんど錆を生じないため車両や機械といった重工業製品から流し台、包丁などの台所用品まで幅広い用途がある。
title: サドベリー隕石孔
text: 現在重要な合金としては、熱膨張が極めて小さいインバー(鉄、ニッケル36%)、耐食性に優れたステンレス(鉄、クロム、ニッケル8%)、赤熱状態でも酸化されないニクロム(クロム、ニッケル78-89%)、海水に侵されないモネルメタル(銅、ニッケル70%)、ガラスと同じ熱膨張率を示すプラチナイト(鉄、ニッケル46%)、ステンレスを侵す硫化水素に耐えるINCO-276(クロム、モリブデン、ニッケル57%)、形状記憶合金 の先駆けニチノール(チタン、ニッケル55%)、このほか洋銀(亜鉛、銅、ニッケル10-20%)、コンスタンタン(銅、ニッケル45%)、マンガニン(銅、マンガン、ニッケル2-4%)、ニッケリン(亜鉛、銅、ニッケル20-30%)などがある。これらの合金を製造するには当然のことながらニッケルが欠かせない。
title: トラックボール
text: これを解決すべく登場したのが、非常に硬度の高いルビーや酸化アルミニウムセラミックスを用いた支持球で、これらはダイヤモンドに次ぐ硬度を持ち、通常まず摩耗しないことから、摩耗問題の決定打として比較的高級なトラックボール製品には好んで用いられる。
title: アンモライト
text: アンモライトは最も貴重な有機宝石物質と考えられている。軟らかく、壊れやすく、限られた専門家のみが持つ特殊な処理技術を要する。大まかに、アンモライトは1カラットにつき30-65米国ドルで売買される。
title: ダイヤモンド
text: ダイヤモンドの炭素原子が一部窒素原子に置換された立方晶窒化炭素は、ダイヤモンド以上の硬度を持つ可能性があると予測されている。さらに、六方晶ダイヤモンドとの別名を持つロンズデーライトは、ダイヤモンドよりも58%高い硬度を持つことが計算により予想されている。人工素材と含めると、2009年時点で存在するダイヤモンドより硬い物質は、ハイパーダイヤモンドで市販の多結晶質ダイヤモンドの3倍程度の硬さ。また同程度の硬さの物質は超硬度ナノチューブがある。
title: 使用済小型電子機器等の再資源化の促進に関する法律
text: 携帯電話、デジタルカメラ、携帯音楽プレイヤーやゲーム機器などの小型家庭用電子機器は、急速な普及を見せ、質的、量的にも金属、希土資源の使用量が増大するとともに、電子技術の高度化に伴い機器の電子素子に使用される金属、希土類もレアメタル、レアアースと呼ばれるものが多用されるなどしている。
title: 炭素鋼
text: 炭素鋼は鋼の一種であることから、鋼と同様、炭素鋼の炭素含有量(質量パーセント濃度)は0.02 - 2.14%の範囲である。炭素のほか、珪素・マンガン・リン・硫黄が含まれるが、これらは意図的に添加されたものではなく、製造時に残った物である。これらの元素の量が炭素よりも多い場合もあるが、そのような場合でも炭素が鋼の性質に最も影響するので、炭素鋼と呼ばれる。
title: 無定形炭素
text: 鉱物学においては、無定形炭素は石炭、すす、またグラファイトでもダイヤモンドでもないその他の純粋ではない形の炭素に用いられる名前である。しかし、結晶学的には、このような物質は本当のアモルファスではなく、グラファイトや無定形炭素のマトリックスに埋め込まれたグラファイトやダイヤモンドの多結晶である。販売されている炭素も不純結晶を形成するかなりの量の他の元素を含む。
title: フェライト系ステンレス鋼
text: フェライト系の中にも様々なバリエーションの鋼種があり、クロム以外では、モリブデン、ニオブ、銅、チタンなどの合金元素が性能向上のために添加される。クロム含有量は、フェライト系の代表的鋼種の場合で 18 %(質量パーセント濃度)程度である。日本工業規格(JIS)で制定されているものとしては、SUS430が代表例である。特に、炭素および窒素の含有量を 0.03 % 以下のような極低量まで低減してチタンやニオブなどの炭化物安定化元素を添加し、耐食性や加工性を従来のフェライト系ステンレス鋼よりも高めた鋼種を高純度フェライト系ステンレス鋼と呼ぶ。
title: 炭化タングステン
text: ヤング率は約550 GPaに達し、鋼の約2倍の剛性を持ち、鋼やチタンよりはるかに緻密な構造を呈する。基本的な性状は粉状で灰色のα-酸化アルミニウム(コランダム・サファイア・ルビー)に匹敵する硬さを持つ。
title: ステンレス鋼
text: 一口にステンレス鋼と言っても、実際には多様なステンレス鋼の種類が存在しており、耐食性がより高い鋼種、高強度な鋼種、磁性を持つ鋼種、非磁性(常磁性)の鋼種、極低温でも脆化しない鋼種などがある。特に主要金属組織をもとにして「オーステナイト系ステンレス鋼」「フェライト系ステンレス鋼」「マルテンサイト系ステンレス鋼」「オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼」「析出硬化系ステンレス鋼」の5つで大別されている。クロム以外にも、ニッケルを筆頭に、特性向上のために様々な元素が添加される。
title: サーメット
text: 切削工具材質には、主に炭化チタン (TiC) や炭窒化チタン (TiCN) などのチタン化合物をニッケル (Ni) やコバルト (Co) で結合したものが多く用いられる。こうしたチタン系のサーメットは、超硬合金と比べて鉄との親和性が低く、鋼の仕上げ切削においてとくに有効とされる。そのほか、硬質化合物としては炭化ニオブ (NbC) なども用いられる。
title: 元素
text: 鉱物学において、単一の元素あるいは合金からなる鉱物のことを元素鉱物(げんそこうぶつ、英: native element mineral)という。元素鉱物は金属(銅、白金、鉄、金、銀)、半金属(砒素)、非金属(硫黄、炭素)の3グループに分けられる。単体のものは元素名と区別するため、「自然」(native)を付けて「自然金」(native gold)、「自然蒼鉛」(native bismuth)などと呼ばれる。
title: フェライト磁石
text: フェライト磁石 (Ferrite magnet) は、フェライト磁性体による磁石である。特に強磁性のハード・フェライトが、一般にいう磁石の性質を持つ。軟磁性のソフト・フェライトは(軟磁性であるため)フェライトコアなどに使われる。
title: 同素体
text: 典型的な例としてよく取り上げられるものに、ダイヤモンドと黒鉛(グラファイト)がある。 炭素の同素体である両者は硬度以外にも、透明度や電気伝導性が大きく異なるが、これはダイヤモンドの分子(正四面体の格子) とグラファイトの分子(平面的な六方格子の層)の構造に大きな違いがあるためで、物性における分子構造の重要性を示す例となっている。
title: 卑金属
text: 卑金属の名称は、卑金属がイオン化しやすく、イオン化傾向が高いという特徴から来ている。
title: ニオブ
text: ニオブが商業的に初めて利用されたのは20世紀初めになってからであった。ニオブおよび、ニオブと鉄の合金(60-70パーセントがニオブ)であるフェロニオブ(英語版)の最大生産国はブラジルである。ニオブは主に合金として用いられ、ガスのパイプラインなどに用いられる特殊合金が最大の用途である。こうした合金は最大でも0.1パーセント程度のニオブを含有するだけであるが、このわずかなニオブにより鋼鉄の強度を増大させる。ニオブを含む超合金の温度安定性の高さから、ジェットエンジンやロケットエンジンといった用途が重要である。
title: ボーキサイト
text: アルミナは非常にありふれた元素であり、地殻内では3番目に多く存在するとする説もあるが(クラーク数を参照のこと)、そのほとんどがアルミノケイ酸塩として存在する。アルミノケイ酸塩は、ケイ素との結合が強く精錬が難しいため、ボーキサイト以外の鉱石から取り出すのは経済的に見合わない。
title: レアメタル
text: レアメタルはほとんどの製造業で不可欠な素材である。半導体産業ではタングステンやモリブデン、ニッケル等が必須の素材であるし、自動車産業では白金やパラジウムなどがなければ排ガス規制をクリアできる自動車を製造できないといわれている。ただし白金を使用しない燃料電池が開発されたことから、今後白金の需要は減退するという見方もある。捨てられた携帯電話や家電製品など廃棄物からの抽出によるリサイクルも行われており、新たな資源供給源として「都市鉱山」と呼ばれている。
title: 六価クロム
text: 三価クロムが自然界に広く安定して存在するのに対して、六価クロムは自然界ではクロム鉱石として限定的に存在するに過ぎない。六価クロムは人工的には三価クロムを高熱で焼くことによって生成される。また、還元剤によって還元されると三価クロムとなるため、六価クロムを廃棄する際には主に還元処理によって無害化される。
title: コランダム
text: コランダム(ルビー、サファイア)の単結晶は、次のような方法で人造できる。
title: オーステナイト系ステンレス鋼
text: オーステナイト系ステンレス鋼とは、常温での金属組織がオーステナイトとなるステンレス鋼である。ステンレス鋼とはクロムを 10.5%(質量パーセント濃度)含む合金鋼で、含有されるクロムによってステンレス鋼の耐食性が実現される。純鉄では、金属組織がオーステナイト(γ鉄)となるのは高温状態のみで、常温ではフェライト組織(α鉄)である。純鉄にクロムを加えることにより、オーステナイトが安定的に存在する最低温度は約 830 °C まで広がる。しかし、クロム含有量が約 7% を超えると、オーステナイトが存在する温度領域は逆に小さくなり、クロム含有増加に伴って最終的にはオーステナイトの存在領域は消滅する。一方、ニッケルを純鉄に加えると、オーステナイトが存在する温度領域は大きく広がり、オーステナイトが安定的に存在する最低温度はニッケル 30% では約 500 °C まで広がる。
title: チタン
text: チタンは、酸化物が非常に安定で侵されにくく、空気中では空気に触れる表面が強力な酸化物(不動態酸化皮膜)で覆われる不動態となり、白金や金などの貴金属とほぼ同等の強い耐食性を持つ。貴金属並みの耐食性を持つ金属の中で、もっとも軽く安価な金属と言える。
title: ハイブリッドカー
text: モーターやバッテリーにはレアアース(希土類金属)やコバルトなど産地が偏っている鉱物(レアメタル)を利用するため価格が高騰しやすく、世界情勢が混乱・緊張に陥っている場合は安定した資源確保が困難になることも懸念される。2010年に日本と中国の政治的緊張が高まった際、中国が日本へのレアアース輸出を制限したことで大打撃を受けそうになったが、アメリカやオーストラリアから供給を受けることで窮地を脱している。
title: 軽金属
text: 軽金属(けいきんぞく、英語:light metals)とは、金属のうち、比重が4ないし5以下のものを指す。対語は重金属。
title: 金属アレルギー
text: 金属アレルギーを起こしやすい金属としてはニッケル、コバルト、クロムがある。一方で金・銀はアレルギーを起こしにくい。近年インプラントで多用されるチタンや、宝飾品に用いられるタンタルやジルコニウムもアレルギーを起こしにくい。それは化学的に安定な不動態を形成し、金属イオンが溶出しないからである。
title: 酸化ニッケル(II)
text: 酸化ニッケル(II)(さんかニッケル に、Nickel(II) oxide)は、化学式がNiOの無機化合物である。ニッケルの酸化物はこの他に酸化ニッケル(III)や二酸化ニッケルなどが報告されているが、酸化ニッケル(II)は唯一詳しい構造が判明しているニッケル酸化物である 。NiOの鉱物に黄褐色のブンゼナイトがあるが非常に稀少である。ニッケルを少量含み緑色に着色した鉱物は他にクリソプレーズ(緑玉髄)がある。
title: 金属加工
text: 酸化還元電位が低いほど鉱石から金属を取り出し易く、高いほど難しいので、金属加工の歴史を考える上で重要である。見ての通り、金の酸化還元電位は極めて低く、鉄の酸化還元電位は他に比べてずっと高い。金がそのままの形で産することが多いのも、酸化還元電位が低いおかげである。金塊は純金に近く、そのまま加工することができる。
title: アルミニウム合金
text: アルミニウム合金(アルミニウムごうきん、英: aluminum alloy)は、アルミニウムを主成分とする合金である。アルミニウムには軽いという特徴がある一方、純アルミニウムは軟らかい金属であるため、銅(Cu)、マンガン(Mn)、ケイ素(Si)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)などと合金にすることで強度など金属材料としての特性の向上が図られる。アルミニウム合金を加工する場合、大きく分けて展伸法と鋳造法が採用される。
title: フェライト (磁性材料)
text: コバルトフェライトはスピネルフェライトの中では例外的に保磁力が大きく、かつては磁石(商品名:OP磁石)として用いられた。これがフェライトの最初の実用例である。現在ではより高性能な六方晶フェライトに取って代わられている。また、磁鉄鉱(マグネタイト、Fe3O4)もスピネルフェライトの一種で、Aサイトの元素がFeとなったものである。
title: 研磨材
text: 炭化ケイ素は、ダイヤモンドとケイ素との「あいのこ」で、ダイヤモンドより軟らかくケイ素より硬い。酸化アルミニウムはIII族とVI族との化合物で、AlイオンとOイオンとが、イオン結合している、天然鉱物がコランダムとして産出される。
title: マンガンアルミカーボン磁石
text: 一般的なマンガンアルミカーボン磁石の構成は、マンガン29%、アルミニウム70%、炭素1%。マンガンとアルミニウムと炭素という非磁性元素で構成されるが時効処理と呼ばれる熱処理を施す事により、異なる金属相からなる規則格子が分離・生成され、準安定状態ながら交換相互作用と呼ばれる原子間の量子力学的な協力作用によって強磁性が発現する。
title: 炭素
text: 金属とのあいだでは炭素はアセチリド(C2)や侵入型固溶体の形で化合物を作る。銑鉄と鋼の関係で見られるように、金属中の炭素量は硬度などの特性に大きな影響を与える。また、炭化ケイ素(SiC)などいくつかの炭素化合物は格子状の結晶構造を持ち、ダイヤモンドと似た性質を持つ。
title: アンモニア
text: 液体アンモニアは単体アルカリ金属、アルカリ土類金属およびユウロピウムなどを溶解する性質を持つ。アルカリ金属、特にセシウムの溶解度は非常に大きく、これらの金属の希薄溶液は溶媒和電子により青色を呈するが、濃厚溶液は金属光沢ブロンズ様の液体となる。液体アンモニアに溶解した金属ナトリウムは、有機反応に利用される。さらに、金属溶液は高濃度で金属的な伝導挙動を示すことが知られている。
title: ステンレス鋼
text: 熱の伝わりやすさを示す熱伝導率については、金属材料全般の中でもステンレス鋼の熱伝導率は小さいといえる。フェライト系とマルテンサイト系の熱伝導率も炭素鋼より小さく、オーステナイト系の熱伝導率はさらに小さい。一般に金属の熱伝達は自由電子を通じて行われるため、金属中に不純物が存在すると、電子の運動を阻害して熱伝導率を低下させる。したがって、添加元素が多いほど熱伝導率が低下する。ステンレス鋼の場合、含有するクロムやニッケルによって熱伝導率が小さくなっている。
title: 製錬
text: 現在、アンチモンやアルミニウム、ケイ素のように経済的理由から日本での製錬が行われなくなった金属も存在する。逆に、水銀や貴金属(金、銀、パラジウムなど)は、環境保護や資源保護の観点からリサイクルの一環として、鉱石から廃棄物に原料を変更して日本国内での製錬が続いている。
title: 一窒化クロム
text: 一窒化クロム(いちちっかクロム、英: chromium mononitride)は、クロムの窒化物である。非常に硬く、腐食に対して大きな抵抗を持つ。
title: ルビー
text: コランダムは不純物(金属イオン)の違いで色が変わる。不純物としてクロムが1%ほど混入すると、濃い赤色のルビーになる。鉄・チタンが混入すると青色のサファイアとなり、クロムが0.1%しか混ざっていない薄い赤色のものを「ピンクサファイア」と呼ぶ(ルビーの発色機構は色素を参照)。このクロムの含有割合1%以内という微妙なバランスが、自然界において非常に稀な状況下でしか起こらないため、天然ルビーが貴重とされるのである。なお、クロムが増えるにつれ色合いは濃い赤から黒っぽくなり、価値も下がってゆく。さらに5%を超えると、エメリーという灰色の工業用研磨剤になり、価値は激減する。
title: ステンレス鋼
text: オーステナイト生成元素とフェライト生成元素の調整によって、オーステナイトとフェライトを並存させる。例えば、ニッケルを 8 % 含むものがクロムを 22 % 以上含むようになると、常温で二相組織を得ることができるようになる。オーステナイト系と同じくニッケルも主要合金元素として含むため、オーステナイト・フェライト系はクロム・ニッケル系ステンレス鋼の一種に分類される。オーステナイト・フェライト系の代表的鋼種の場合で、クロム約 25 %、ニッケル約 4.5 %、モリブデン約 2 % を主要合金元素とする。
title: イオン化傾向
text: タンタルおよびアンチモンなどはイオン半径が小さく電荷が大きいため、水和イオンは非常に加水分解しやすく、強酸性においても安定に存在し得ないため酸化物との電位で代用している。白金および金などの水和イオンも非常に加水分解しやすく、特に金については単純な水和イオンは存在しないとされているため、正確な値とはいえない。