実際に私が勉強に使用したオリジナルまとめノートを公開しています。
試験勉強の手助けになれば嬉しく思います。
平成25年度試験～令和2年度試験の内容まで反映しております。
赤文字は重要ポイントです。
【金属材料の腐食】
〇腐食とは、化学反応による減耗する現象である。
〇腐食は、局所的に生じる（局部腐食）こともある。
〇アルミニウムは表面に酸化物皮膜を形成することで不働態化する。
〇耐食性のよいステンレス鋼は、鉄にニッケルを8%以上含有させた合金鋼と定義される。
〇腐食の速度は、材料の使用環境温度にも依存する。
〇金属材料の腐食には、空気や反応生成ガス、燃焼ガスなどのガス中で生じる乾食と、水などの液体中で生じる湿食がある。
〇金属の中には、イオン化傾向から判断されるよりはるかに化学的安定性の高いものがあるが、それらの金属が化学的に安定な理由は、酸化物が金属の表面に強固に結合して不動態皮膜を形成しやすいからである。
〇一般に、ステンレス鋼は表面に強固な不動態皮膜を形成するので、炭素鋼よりも海水中の用途に適していない。→不動態皮膜は海水（塩化イオン）には弱い。
〇応力腐食割れとは、腐食作用と引張り応力の共同作用で、引張り強さ以下の応力で材料が割れてしまう現象である。
〇水素脆化とは、原子状の水素が金属内に入り拡散して、格子欠陥など特異な場所に集まり、金属を脆くする現象である。
【金属の変形・破壊】
〇金属の塑性は、自由電子が存在するために原子の移動が比較的容易で、また、移動後も結合が切れないことによるものである。
〇結晶粒径が小さくなるほど、金属の降伏応力は大きくなる。
〇多くの金属は室温下では変形が進むにつれて格子欠陥が増加し、加工硬化する。
〇疲労破壊とは、繰返し負荷によって引き起こされる破壊のことである。
〇金属が比較的小さい引張応力を受ける場合、応力(σ)とひずみ(ε)は次の式で表されるように比例関係にある。σ = Eεこれはフックの法則として知られており、比例定数Eをヤング率と呼ぶ。常温でのヤング率は、マグネシウムで45GPa、タングステンで407GPaである。温度が高くなるとヤング率は小さくなる。
【金属イオン種】
〇ある金属イオン水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を添加すると沈殿物を生じ、さらに水酸化ナトリウム水溶液を添加すると溶解した。過剰に水酸化ナトリウムを与えることで溶解する両性元素には、アルミニウム(Al)、亜鉛、スズ、鉛がある。
【資源と金属】
〇金属の地殻中の存在量は、AlがFeより多いが、年間世界生産量はFeの方が多い。
〇Znは存在量が少なく可採年数も短いため、資源節約の面からみればリサイクルの重要性が高い。
〇金属製造のための鉱石は、ほとんどが酸化鉱であるが、Znは硫化鉱、Mgは炭酸塩鉱も原料となる。
〇反応性に富む卑金属は、炭素材素を用いた普通の還元法では金属採取が困難であるため、Al、Mgは溶融塩電解法が工業化されている。
〇Tiは、電解法で作製したMgを使って、塩化物から金属への還元が行われており、AlからTiの中でトン当たりの価格はTiが最も高い。
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