クエリ: トタンは鉄の板に亜鉛をメッキしたものですが、ブリキは鉄の板に何をメッキしたもの?
文章: めっき めっきには電気めっきや溶融めっきなど様々な方法があり目的や用途によって使い分けられる。めっき処理の目的には、装飾、防蝕、表面硬化、機能性付与(機械的・電気的・磁気的・光学的特性)などがある。また、代表的なめっき製品にトタンやブリキがある。トタンは鉄に亜鉛をめっきしたもの、ブリキは鉄にスズをめっきしたものである。鉄等の母材に亜鉛等のイオン化傾向の大きい金属をめっきすることで電位差によって、スズ等のイオン化傾向の小さい金属をめっきする事で皮膜によって母材の腐食を防ぐ効果がある。導電性の素材はめっき液に浸けて陰極につなぐことによってめっきする。プラスチック等の不導体にめっきを施す場合には、表面に導電化処理を施してからめっき液に浸けて電解したり、真空蒸着やスパッタリングによってめっきを施す。日本語のめっきの語源は滅金(めっきん)に由来する。
文章: フレーム素材 (自転車) またロウ付けによるラグ接合法は世界の自転車フレーム生産の歴史の中で量産効果、強度、耐久性など証明されており需要が少ないがバルジ成形製ラグの国内生産は継続されている。上述のラグを用いず、各チューブをロー付けする事によって接合する方法。フィレット溶接とは、ラグレスの補強目的で鉄板をパイプに巻き付けてカットラグに見える様にしてトップ・ダウンチューブとヘットチューブの境目を溶接する方法。効果としてフレーム応力を分散させる事が出来るため丈夫であり、スムーズな外観が特徴である。TIG溶接は、アーク溶接の一種で、タングステンを電極に用い溶接部を不活性ガスで覆いながら溶接する。精密な溶接が可能。密着した母材同士を直接溶接することも、溶加材を加えることも可能。現在では金属フレームの一般的な接合方法である。主にCFRP、木材、竹を使った素材で使われる。 文章: 金属天井 金属天井は、ヨーロッパの家屋で使用されている漆喰細工の安価な代替品として北米に導入された。1800年代後半、アメリカ人が洗練されたインテリアデザインを求めるようになるに従って人気を博すようになった。金属天井は、家庭や事業所のオーナーにとって手っ取り早く取り入れることができる機能的で魅力的なデザイン要素であると同時に、耐久性・軽量性・耐火性に優れている点をアピールした。しかし、ジョン・ラスキン、ジョージ・ギルバート・スコット、チャールズ・イーストレイク、ウィリアム・モリスと言った有名な芸術評論家によって、プレス機で作った偽物の素材が建築に使われるという点が議論の的となった。これらの批評家は、別の素材を模倣することは道徳的に間違っている、つまり「偽装」であると思っており、金属天井を使うことは社会を誠実な建築ではなく「悪魔の芸術」へと導く堕落だと非難した。にもかかわらず、金属天井は漆喰天井よりも長持ちし、手入れが簡単だったので普及した。言うなれば、金属天井は民主主義の思想をカプセル化し、当時の機械産業を支持した中産階級の大衆でも上流階級のような装飾を利用できるようにせしめたと言える。 装飾的なデザインを施された金属天井は、1870年代初め頃よりアメリカで使われるようになった。金属天井の材料は、当初は鉄板が使われていたが、ヴィクトリア朝時代末期には圧延ブリキ板が大量生産されるようになった。「ブリキ」とは鉄を溶かした錫にドブ漬けしたもので、元々は錆を防ぐための物であった。その後、よりコスパの良いソリューションとして、鉄の代わりに鋼が使われるようになった。金属天井の材料としてはブリキが多かったが、銅、鉛(ターンプレートとして知られる)、そして亜鉛も一般的な建築材料として業界でよく使われた。 1890年から1930年にかけて、アメリカでは約45社が金属天井を販売していた。ほとんどのメーカーはオハイオ州・ペンシルベニア州・ニューヨーク州の、鉄道の路線沿いにあり、鉄道はプレス加工された金属製品を土建業者に直接配送するための主要な経路として機能した。ウェストバージニア州のホイーリングにあったWheeling Corrugating社は、現代においては歴史的建築の「en:Wheeling Corrugating Company Building」で知られているが、元々は1800年代後半の大手金属天井メーカーであった。当時のWheeling Corrugating社は大型の製鉄所で、自社の鋼板を使って屋根材や外壁材なども製造していた。 文章: 鉄貨 明治以降、鉄を含む貨幣が新たに発行されることはなく、現在の日本の硬貨にも鉄を含むものはない。 通常の鉄は簡単に錆びてしまうため、近現代の貨幣では基本的に使用されない(前述のドイツの5ペニヒおよび10ペニヒの鉄貨が物資不足のために発行された程度)が、ステンレスやメッキを施した鋼鉄は多くの国で貨幣の素材として採用されており、青銅貨のレベル以下の小額硬貨に用いられることも多い。 文章: 装甲 装甲に適した素材への模索は常に続けられており、古い時代の木の板や動物の皮といった素材から青銅に次いで鉄や鋼などと言った金属板へと切り替わっていき、近代兵器の分野では単純な装甲といっても鋼材としては特殊なものを使用し、コストを掛ける価値さえあればマンガンやニッケル、コバルト、モリブデン、タングステンなどの貴重で高価な金属を添加、表面に浸炭処理するなど製造に手間がかかる鋼材が使われることもある。 また航空機においては軽量化のためにジュラルミンなどアルミニウム合金が多用されるところを、対空砲火に晒される危険の大きい攻撃機では軽量化と防弾性の両立を求めチタン装甲板がパイロットを防護するために使用されたり、軽量戦車において軽量化による渡河性を重視してアルミ板装甲が使用されることもある。艦艇に使用される場合は莫大な量となるため主に鋼鉄が使われる。 以下、基本的に開発・採用された古い順に以下に示す。 文章: ニッケルチタン 日本国内では、大同特殊鋼や古河テクノマテリアルなど複数の企業が製造している。JIS規格には、以下の合金が収載されている。形状記憶合金の市場は数千億円規模であるが、そのうちほとんど(95%以上)は本合金が占めている。 文章: セラミックタブ セラミックタブは、鋼製ではなく二酸化ケイ素の他、数種類の金属酸化物を主成分とする紛体にバインダーを加え成形し、1000°C以上で焼成した耐火物である。一方、フラックスタブは1000°C以下で焼成した耐火物であり、焼成温度の違いによって、セラミックタブとフラックスタブとに区別される。 文章: 第二鉄 第二鉄(だいにてつ、Fe)は、鉄の3価の陽イオンで、黄色から橙色である。水酸化物イオンと反応して水酸化鉄の沈殿を生じ、チオシアン酸カリウムとでは血赤色の溶液になる。ヘキサシアニド鉄(II)酸カリウムとではベルリンブルーの沈殿を生じ、硫化水素とは、塩基性下で一度鉄IIIイオンを鉄IIイオンに還元し、その後硫化鉄の沈殿を生じる。しかし、酸性下では鉄IIイオンに還元されるだけで、沈殿は生じない。代表的な化合物には塩化鉄や酸化鉄がある。 文章: 軽合金 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。 文章: 火打石 火打石による発火の原理は、火打石を火打ち金に打ち付けることによって剥がれた鉄片が火花を起こすもので、火打石同士を打ち合わせても火花は出ない。火打ち金を削ることができる硬度があればよいので、火打石の材質は前述の通りに種類が多様となる。 文章: ステンレス鋼 ステンレス鋼の鋳造に使われる溶鋼自体は、板などを造る溶鋼とほとんど同じである。鋳造法の基本的な考え方は炭素鋼や低炭素合金鋼鋳鋼と同じだが、溶鋼の流動性が悪い点や合金量の多さによって融点が異なる点などを考慮する必要がある。クラッド鋼は、ある材料を別の材料で全面的に覆って接合させる複合材料の一種で、単体材料では得られない特性を与えたり、単体材料よりも低コスト化させるためなどに用いられる。クラッド鋼の母材は炭素鋼や低合金鋼とすることが多く、それを覆う合わせ材にはステンレス鋼、銅、チタン、ニッケルが使われているが、特にステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼が市場でも主流である。 文章: たたら製鉄 そうして出来上がった錬鉄は「割鉄(わりてつ)」、鋼は「左下鉄(さげがね)」と呼ばれ、脱炭の度合いによって各種の鉄を作り分けることができた。たたら製鉄は鎌倉期以降、このズク押しが主流であり、中国地方を中心として日本各地で錬鉄や鋼、銑鉄が生産され、それらを用いて生活必需品や武器、農工具などさまざまな物が製造された。なお、近世後期には錬鉄は鋼の約2倍の価格で売買されており、当時のたたら製鉄の生産の中心は鋼ではなく、汎用性に優れた錬鉄の方だった。いちど銑鉄を作ってからそれを錬鉄や鋼に卸すズク押しに対し、「鉧押し(けらおし)」は砂鉄から直に鋼を作りだす直接製鋼法に分類される。ただし、後述するようにケラ押しでは通常、鋼の他にそれを超える量の銑鉄や不均質鋼などができ、それらは主に錬鉄に仕上げられるため、厳密には「直接製鋼法兼間接製鉄法」である。 文章: 鉄系形状記憶合金 鉄系形状記憶合金(てつけいけいじょうきおくごうきん)とは、鉄を主成分とする形状記憶合金(SMA)である。鉄系形状記憶合金にはいくつかの種類があり、一般に有名な組成は、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ケイ素(Si)系と、鉄、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)系のものが挙げられる。Fe-Mn-Si 基形状記憶合金の形状記憶効果は、Ni-Ti 系のそれとは異なり、Ms 以上 Md 以下の温度範囲にて生じる応力誘起イプシロンマルテンサイト変態(fcc→hcp)に起因する。本 SMA において SME を向上させるためには、トレーニング処理と呼ばれる引張、加熱のサイクルを繰り返すか、もしくは NbC または VN などを添加する方法が考案されている。 文章: 硬貨 日本では畏れ多いとして天皇の肖像が刻まれることはなかったが、明治初期の紙幣と1957年の100円銀貨発行時に試みられたことはある。欧米諸国の硬貨と同様な大きく人物の肖像を図案とした最初の硬貨は、1990年に発行された国際花と緑の博覧会記念5000円銀貨幣であるが、これは実在の人物ではなく、花の女神フローラになぞらえた少女の肖像であった。実在の人物の肖像を図案とした最初の硬貨は、2010年に発行された地方自治法施行60周年記念貨幣(高知県)であり、坂本龍馬の肖像が刻まれた。 硬貨の素材としては古来より、金、銀、銅のいわゆる貨幣金属(coinage metal)と称されるこの3種の金属が貨幣製造に用いられてきた。 この他に、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、錫、鉄(鉄貨)などの金属や、さらには非金属では陶器や樹脂などを素材にしたものもある。メッキしていない亜鉛、錫、鉄、陶器、樹脂などは硬貨の素材としてはあまり適していないが、戦時中などの非常事態の場合にそのような材質で硬貨が製造された例がある。逆にプラチナやパラジウム等の白金族元素の金属を用いた硬貨も存在する。 文章: ブラウン鉱 ブラウン鉱(Braunite)は、2価と3価のマンガンを含むケイ酸塩鉱物で、化学式はMn2+Mn3+6[O8|SiO4].である。一般的な不純物としては、鉄、カルシウム、ホウ素、バリウム、チタン、アルミニウム、マグネシウムがある。 正方晶系に結晶化し、モース硬度は6-6.5である。黒色の微細な結晶の集合体として産出することが多く、肉眼的な結晶は希少である。主要なマンガン鉱石の一つである。 ドイツ・テューリンゲン州ゴータ郡の政治家ヴィルヘルム・フォン・ブラウン(1790年-1872年)の名前に因んで名づけられた。 マンガンイオンがカルシウムイオンに置き換わった変種(化学式:Ca(Mn3+,Fe3+)14SiO24)は、1967年に南アフリカ共和国ケープ州カラハリで1967年に発見、記載され、ブラウン鉱II(braunite II)と名づけられた。 文章: 電解精錬 現在、電解精錬は主に銅の精錬で用いられる。粗銅(純度99%)を純銅(純度99.99%以上)にすることができる。銅の電解精錬では、粗銅板を陽極、純銅板を陰極として、硫酸酸性硫酸銅(II)水溶液中で行う。(ステンレス板を陰極にして、純銅を析出させ、剥ぎ取るやり方もある)粗銅には銅のほか鉱石由来の不純物として鉄、ニッケル、亜鉛などが含まれるほか、金、銀などの貴金属類やセレン、ケイ酸塩なども微量に含まれる。また銅鉱石を製錬する際、金鉱石(石英中に金の微粒子として含まれるもの)を融剤として用いると含まれていた金は粗銅地金に移るため、銅製錬と金の回収の一石二鳥の製錬が可能である。 陽極ではこの粗銅から銅イオン、に加えて銅よりもイオン化傾向が大きい鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオンなどが溶け出す。これによりイオン化しにくい金、銀、セレン、テルルおよびケイ酸塩などは粗銅中から外に出て陽極の下に陽極泥として沈殿する。陰極では粗銅から溶け出した銅イオンや、もともと硫酸銅水溶液に含まれていた銅イオンが銅として析出し純銅の陰極に付着する。陽極で粗銅から溶け出したほかのイオン化傾向が大きい(酸化還元電位の低い)金属イオンは析出せず水溶液中に溶けたままなので、陰極では純粋な銅が得られる。ヒ素、アンチモン、ビスマスも陽極に含まれるが、これらはイオン化傾向(酸化還元電位)が銅に近く、陽極から一部が溶け、一部が沈殿する。