金属・プラスチックと並ぶ三大材料の一つセラミックスは、土器や石器にルーツを持つ伝統的な材料です。しかし近年、出発原料を粘土から、微細かつ高純度の化学精製品に置き換えることにより、特性や信頼性が飛躍的に向上したものが得られています。
その歴史や製造の基盤となる焼結について概要を理解し、最小の周期構造である結晶構造について系統的に説明します。これにより各結晶相互の関係についての理解が深まり、暗記に要する時間を大幅に短縮することができます。またセラミックスは絶縁体から超伝導体まで幅広いレパートリーを有しており、しかも微量の添加物により導電率を制御することができます。さらに単独の材料でも温度、光、電圧、圧力、雰囲気ガスなど外部環境に応じて、数桁にもおよぶ導電率変化を示すものもあり、検知材料として産業応用に欠かせないものになっています。このような特性が発現する微細構造についての理解を深めます。
- 三大材料としてのセラミックス
- 資源的に有利なセラミックス
- 焼結の駆動力とエネルギー論
- セラミックスの歴史
- セラミックスの構造
- 金属の構造 – 単一球の充填
- 二つの最密充填
- 最密充填内の4配位空間・6配位空間
- イオン結晶の構造 – 大小二球の充填
- 組成と配位数
- 複酸化物の構造
- セラミックスの電磁気特性
- 強誘電体と強磁性体 (メモリー)
- 電磁波吸収と電磁波フィルタリング
- 圧電体と対称性、マクロな構造制御
- 半導体を利用した二つの測温材料
- 半導体の接合、障壁と環境応答
- イオン伝導体と結晶構造
- 超伝導体とその応用
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