金属概論:金属の基礎

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  【金属とは】

 金属に関する明確な定義はないが,一般に,固体状態で,次の性質を示すものの総称として用いる。
  塑性変形が容易で,展延加工ができる。
  不透明で輝くような金属光沢がある。
  電気および熱をよく伝導する。
  水溶液中で陽イオン(カチオン)になる。
 すなわち,一般的には金属元素と分類されない元素でも,特定環境下で上記の特徴を示す可能性がある。
 例えば,「岩波理化学辞典」によると,常温で200Gpaの高圧下では水素は金属様性質(金属水素)を帯びると推測されている。

    【基礎用語】
  • 金属(metal)
     固体状態で金属光沢・展性・塑性(延性)を持ち,種々の機械的工作を施すことができ,かつ電気および熱の良導体であるなどの性質を持つ物質の総称。
     常温・常圧の下で不透明な個体(水銀のみ液体)。比重4~5より重いものを重金属,軽いものを軽金属という。
  • 金属元素
     単体が金属としての性質を持つ元素の総称。化合物を作るとき陽イオンになり易い。
  • 非金属元素
     金属以外のすべての元素の総称。酸素・水素・炭素・窒素など。一般にその酸化物は酸性である。
  • 遷移元素
     原子の電子配置に基づく元素の分類の一種。周期表の 3族から 11族(12族を含めることもある)までの全ての元素。いずれも金属元素。各族の縦の類似はあまり著しくなく,横の類似性が目立つ。
  • 典型元素
     原子の電子配列に基づく元素の分類の一種。遷移元素以外の元素の総称。各族で縦の類似性が著しく,周期律の特徴をよくあらわしているのでいう。
  • 半金属
     周期表上で金属と非金属との境界付近の元素で,金属と非金属の両方の性質を持つもの。ホウ素・ケイ素・ゲルマニウム・ヒ素・アンチモン・ビスマスの類。メタロイド
  • 金属結合
     金属内での原子の結合。自由電子を媒介として,陽イオンとなった金属原子が結びつく。
  • イオン結合
     陽イオンと陰イオン(原子の間で電子の授受により生じる)との間の静電引力に基づく化学結合。塩化ナトリウムなどにおける結合。
  • 共有結合
     二つの原子が,二つの電子を一対として共有することによって生じる化学結合。水素原子の結合の類。電子対結合。
  • 合金
     1種の金属元素と 1種以上の金属元素または炭素・窒素・ケイ素などの非金属元素との共融体の総称。真鍮は銅と亜鉛との,鋼は鉄と炭素との合金。主要成分の数により 2元合金・3元合金・4元合金などという。

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