4.イオン結合と共有結合 セラミックスの結合様式 [定義] （１）イオン結合・・・

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1 4.イオン結合と共有結合 セラミックスの結合様式 [定義] （１）イオン結合・・・
（２）共有結合 ・・・ 陰イオンと陽イオン間での静電気力（ク－ロン力），すなわち正と負の電荷が電気的引力によって生じる結合様式 隣接原子が互いに電子を出し合って安定スピン結合状態を形成し、それを共有することによって生じる結合様式［：配位結合（隣接原子間での最外核電子の交換結合･･･半導体Siの結合様式］ イオン結合性結晶・・・酸化物系セラミックス 共有結合性結晶 ・・・非酸化物系セラミックス 　　　　(半金属-非金属：Si3N4、SiC、BN　金属-非金属：AlN、TiC、TiB2など） 共有結合力＞イオン結合力 　∴共有結合性結晶は焼結性が困難（粒同士の反応性に欠ける）で、通焼結性向上を 　　目的として焼結助剤を添加したり、あるいは高圧力下での焼結法（ホットプレス法など) が行われている

2 『ニューセラミックスの概要』 ニュ－セラミックス・・・金属，プラスチックスに次ぐ第３の工業素材
歴史的背景：伝統的セラミックスからニュ－セラミックスへの変革［：図１．１参照］ 　①伝統的セラミックス・・・『セラミックスの石器時代』 　：石器（地球が作った天然セラミックス）→土器（火の発見（～800万年前)に起因 して人間が人工的に作った最初のセラミックス） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→陶磁器（窯業製品、珪酸塩工業製品） 　②ニュ－セラミックス（ファインセラミックス）・・・『ニュ－石器時代』 ①と②の決定的相異点［：表１．１参照］ 　伝統的セラミックス・・・天然原料，ニュ－セラミックス・・・人工原料 　　　　　　　　　　　　　　　　　↓ 　ニュ－セラミックスの概念的定義 　　：精製，精密に調整された化学組成かつ微細均一粒子からなる人工原料を 　　 使って、高度に制御された成形法及び焼結法による焼成品 　　　　　　　　　　　　　　　　　∥ 　　　　　　新しい機能を有する材料（構造的特性，機能的特性）に発展

3 表1.1　ニュ－セラミックスとオールドセラミックスの比較
図1.1　伝統的セラミックスからニュ－セラミックスへの変革

4 『セラミックス』の学術的定義・・・『非金属無機固体材料』［：表１．２参照］
　元素の分類：（１）金属性元素　（ｅｘ．Ａｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｐｂなど） 　　 　　　　（２）半金属性元素（ｅｘ．Ｂ，Ｃ，Ｓｉなど） 　　 　　　　（３）非金属性元素（ｅｘ．Ｏ，Ｎ，Ｆ，Ｓ，Ｃｌなど） 　非金属無機固体材料の定義(分類) 　　：①半金属製元素により構成される物質 　　　　（ｅｘ．ダイヤモンド，カ－ボン繊維,半導体Si,C60,ナノチューブなど） 　　　②半金属性元素と金属元素及び 　　　　 　半金属元素と非金属性元素間の化合物 　　　　（ｅｘ．炭化ケイ素ＳｉＣ，窒化ケイ素Ｓｉ3Ｎ4, 窒化アルミAlN,炭化チタンTiCなど） 　　　③金属性元素と非金属性元素間の化合物［：表１．３参照］ 　　　　（ｅｘ．アルミナＡｌ2Ｏ3，ジルコニアＺｒＯ2, シリカSiO2,チタニアTiO2など）

5 表１．２　金属，プラスチックス，セラミックスの比較
表１．３　金属とセラミックスの物性比較例

6 ニュ－セラミックス Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｒａｍｉｃｓ （新しいセラミックス） （高い技術を有するセラミックス）
　　日本　　　　　　　　　　　　　　　 アメリカ 　　ニュ－セラミックス　　　 Ｈｉｇｈ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ 　　（新しいセラミックス）　 （高い技術を有するセラミックス） 　　ファインセラミックス　　 Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ 　　（微細緻密・精密なセラミックス）　 （先端技術のセラミックス） 　　　　　　　　　　　　　 ↓ 　　高度な技術を取入れた先端素材・応用産業 ［：図１．２，表１．４参照］ 　∴ニュ－セラミックス製品 　　　・・・知識集約的製品（高付加価値，省エネルギ－的製品） 　　　　　　［：図１．３参照］ 図１．２　我が国のニュ－セラミックス の用途別市場規模

7 図１．３　ニュ－セラミックスの応用製品例

8 表１．４　ニュ－セラミックスの機能・材料・応用製品