Common Defects in Lost Wax Jewelry Casting / Dents on casting surface

★This column is a commentary on lost wax casting with a block molding method
This column has been presented by Yoshida Cast 

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Casting defects come in various forms, such as cracks in castings, surface roughness and porosity and so on.
Casting defects are classified into several types. And each of these has different causes.
In addition, since the casting process is diverse, the cause may not always be one, and most cases are complicated.

Typical failures are roughly classified into six categories.
Sixth, let's take a look at the causes and countermeasures for "dents on surface".

 

 

 

 

What is dents on casting surface

Dents on a casting surface is a phenomenon in which dents that do not exist on an original master or a wax pattern occur on the surface of castings.

There are various reasons such as "chipping" and "surface shrinkage". It is a problem that can be solved by understanding cause and taking countermeasures.

 

Why dents on casting surface take place? And what is countermeasure?

Dents in castings are caused by residual gas and shrinkage of casting metal after solidification. In some cases, it may occur due to partial chipping of inner surface of a casting mold.
Below are three main causes and their solutions.

 

CAUSE 1 / Residual gas due to insufficient permeability of investment powder

Especially in pressure casting, in case when gas remaining in a casting mold is not efficiently discharged to outside of a casting mold, the residual gas forms a dent on the surface of castings.

When casting molds are cast with vacuum suction casting or pressure casting, if mixing ratio of gypsum system   investment powder and water is too low, or concentration of silica system investment powder and binder is too high, the gaps between particles of investment powder will become dense. In such cases, this problem would occurs when air permeability of a casting mold is obstructed.

The same thing happens with silica system investment powder if casting molds are heated at sintering temperature that is 900 – 950C (1650 – 1740F) for a long time. (5 hours or longer)
Of course, dents may occur due to gas inherent in casting metal or/and gas generated from a using crucible.

Please refer to the "Gas Porosity" section for how to remove the intrinsic gas in casting metal.

* Sintering temperature of silica investment powder (binder): Yoshida cast recommends 950°C (1470F) to ensure sufficient mold strength.

 

Proper permeability of powder particles

 Impaired permeability
"escape path" for gas in a casting
mold becomes narrow and internal
gas remains

 

Cross-sectional image of a dents on surface by insufficient permeability

It often occurs on the surface of casting like pockmarks and the inside is rough.
This defect is mostly seen in platinum pressure casting. The cause is residual gas and the first suspected cause is dilution rate of binder used with silica system investment powder and water. 
Simultaneously, mixing ratio between powder and binder aqueous solution would be desired to check, too.
If these are appropriately done, second suspected cause would be temperature at sintering process of casting mold if it has been exposed too much time.
In addition, when it is doubt if there is containing gas in casting metal, degassing agent maybe useful to be used.

 

CAUSE 2 / Partial chipping of investment powder

When casting metal is poured at casting, the projection-shaped investment powder or/and thin walls in a casting mold is broken or chipped due to the momentum of the poured melted metal. In this case, the chipped investment powder will remains in the casting or/and these remains on the surface layer. An artificial dent occurs will be seen on the surface of a casting.
In the case of chipping of the investment material, gas cavities generated from fragments of the investment material are often found around the foreign matter.

 

Cross-sectional image of Chipping of casting investment powder

Compared to other dents and porosities, it has an artificial dent shape.
In the first place, it should be checked whether enough strength of casting molds is maintained.
It is necessary to consider dents (protrusions of investment powder) such as an attaching part between a gate sprue and wax tree stem on a wax tree.
Space between each product in a wax tree should be simultaneously reviewed whether if the wall thickness has been sufficient.
The minimum required space between products is the wall of investment powder should be equal to or thicker than actual wall thickness of each product.

 

CAUSE 3 / Surface Shrinkage

Castings basically shrink.
Surface shrinkage is overall shrinkage of the surface of castings due to a thick shape with a larger volume comparing to the surface area.
It refers to the occurrence of large dents, especially in the center of the surface.
There are countermeasures against larger shrinkage such as changing for thickness, length and attaching positions of gate sprue to a casting or/and preparing a “melted metal basin".
However, as castings shrink when it solidifies basically, master model should be designed and made with prior consideration for shrinkage difference.

 

Cross-sectional image of surface shrinkage

More noticeable shrinkage is happened with thicker casting body.
When dimensional accuracy is required, it is necessary to create a master model in anticipation of size that will be reduced during cutting and polishing processes.

 

ポイント

Expected effects for a melted metal basin (reservoir) that are one is as a heater to delay solidification and the other is to supply some amount of melting metal that matches in volume for solidification shrinkage of the product part.

  1. As a measure to secure directive solidification, a melted metal basin (reservoir) that should be appropriate volume to delay solidification at thin and narrow parts should be mount.
    In this case, a melted metal basin (reservoir)  should be attached next to thin parts of a product.
  2. Depending on attaching method, an amount of molten metal that matches the amount of shrinkage of the product parts may be supplied from this lump.
    In this purpose, a melted metal basin should be mounted at gate area of a sprue.

 

 

 

 

Summary of Surface Shrinkage and Chipping

Countermeasures for dents on surface are summarized blow.

Check List

  • Adjust particle concentration of investment powder to ensure permeability of casting molds.
  • In silica system investment powder, check if sintering process for flask burn-out cycle is appropriate.
  • Check if there are any dents on a wax tree.
  • Check if enough strength of casting molds is maintained.
  • Check if enough strength of casting molds is maintained.
  • Prepare a master model in anticipation of cutting and polishing process.

There is not always one cause. Please review all the items again and see how they work.
When casting condition is desired to be changed, change it one by one. 
If you change two conditions at one time, you will not be able to clearly find out an exact and direct cause for the casting error you have. 

Author : M. Yoshida

© 2023 吉田キャスト工業株式会社

■ 相（そう）
Phase

化学的組成及び物理的状態が一様である形態。
固体・液体・気体はそれぞれ物質の相を示す表現。

■ 潜熱（せんねつ）
Specific Latent Heat / Latent Heat

溶解熱のように、固相の物質が液相に変態するときにに必要な熱カロリーを指す。
反対に液相から固相に変態するときに熱カロリーが放出される。
例えば、ルツボ内に溶解するプラチナ合金が凝固する際、凝固寸前に光を放つ。これが潜熱である。
「熱転移」と同義語。

潜熱には、液相から気相に変態する場合の「蒸発熱（Heat of Evaporation)」または、「気化熱 (Heat of Vaporization)」や、気体が液体に変態するときに放出される「凝縮熱（Heat of Condensation)」がある。
また、ドライアイスのように固体が気体に変態する「昇華」にもエネルギーが必要で、その際の潜熱は、「昇華熱（Heat of Sublimation)」とよばれ、これも潜熱のひとつである。

■ メスホルダー
Scalpel Holder

メス刃を装着するホルダー。
ゴム型を作製する際にシリコーンゴムを切る工具。

■ ローベラ
Wax Spatula

ワックスベラともよぶ。
アルコールランプなどと併用して、スプーン状の先端でワックスを少量溶かしたり、先端を温めて熱コテとして使用する工具。
彫刻用ワックスなどのマシナブルワックスを削るワックスカーバー（彫刻刀）とは異なる。

■ ニオブ
Niobium

1801年、イングランドのハチェットがアメリカ合衆国のコネチカット州から送られた黒色鉱物の中にタンタルに似た新元素を確認し、Columbiumと名付けた。この『コロンビウム』がニオブに相当する。
タンタルとニオブは物理的・化学的に似ているという理由から、ニオブは、タンタルの語源であるギリシャ神話のタンタロス（Tantalus）＝リューデリア王の娘であり、ゼウスが最初に愛した人間の女性であるとされるニオべーからとられた。
ニオブもチタニウムやタンタルと同じように金属アレルギーを非常に起こしにくい金属。
ニオブは、チタンとの合金で極低温下で超伝導体となり、リニアモーターカーの電磁石に使われている。

微量のニオブを鉄系金属に混ぜると鋼の靭性が増す。

元   素   記   号Nb
陽      子      数41
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量92.90638
融                点2468
沸                点4742　
密                度16.654
存      在      度地球  約11 ppm   宇宙  0.698
代表的な製品チタンとの合金で、リニアモーターカーの電磁石

■ タンタル
Tuntalum

1801年、イングランドのハチェットがアメリカ合衆国のコネチカット州から送られた黒色鉱物の中にタンタルに似た新元素を確認し、Columbiumと名付けた。その翌年の1802年にドイツの化学者ウォラストンが原石であるタンタル石の密度とコルンブ石（酸化ニオブ）の密度を推定し、タンタルとニオブは同一の元素であるとした。このためコロンビウムとタンタルは同一のものとされ、タンタルの名前が残された。
しかし、1846年にドイツの化学者ローゼンがタンタル石には2種類の元素が含まれると主張し、タンタル石に含まれるペロピウムと命名された推定された元素はタンタルとニオブの混合物であると確認された。
タンタルの語源は、ギリシャ神話のフリギア(Phrygia)の王であるタンタルス（Tantalus）からとられた。

タンタルは、単体は光沢のある灰色の金属である。硬く延性に優れている。
この金属は、体に無害な金属であるため、人工骨や歯のインプラント治療に用いられる。インプラント治療では、人工歯を「フィクスチャー」と呼ばれるタンタルを含んだネジで顎に埋め込む。

元   素   記   号Ta
陽      子      数73
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量180.9479
融                点2996
沸                点5425　
密                度16.654
存      在      度地球  1 ppm   宇宙  0.0207
代表的な製品人工骨・インプラント用ネジ

■ ジルコニウム
Zirconium

1798年、ドイツのクラプロートがセイロンでとれたジルコンから発見。1824年にベルセリウスによりフッ化カリウムジルコニウムをカリウムで還元し金属を単離した。
元素名の由来は、アラビア語の『宝石の金色』を意味するzargunから命名。
ジルコニウムを含む超強度セラミックスは、包丁やハサミに使われる。
また、その強度から歯科技工でも入れ歯の素材としてジルコニウムをCADデータに基づいてCNCで切削し、焼結させジルコニアにして義歯として使用される。

元   素   記   号Zr
陽      子      数40
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量91.224
融                点1852
沸                点4377　
密                度6.506
存      在      度地球  100 ppm   宇宙  11.4
代表的な製品包丁・ハサミ・義歯

■ 真空埋没機（しんくうまいぼつき）
Vacuum Invester / Embedding Machine / De-bubbling Machine

真空脱泡気とも呼ばれる。
真空により埋没材スラリー等を脱泡する装置。アクリルやガラス製のベルジャーなどと併用して使用する。
攪拌機能が搭載された真空攪拌埋没機や振動機能、真空オイルをろ過するオイルクリーナーが搭載された機種もある。

■ デジタルモールディング
Digital Molding / Digital Moulding

3Ｄ CADにより鋳型を設計して3Ｄモデリングを行い、SLS方式の３Ðプリンターなどを使用して鋳型を作る技術の総称。
ロストワックス鋳造のようにモデルを焼失させる必要がないため残渣などの問題から解放される。
砂型鋳物が最もイメージに近い鋳造技術。

■ 光硬化樹脂（ひかりこうかじゅし）
Ultraviolet Curing Resin / UV Curable Resin

『紫外線の光エネルギーに反応して液体から固体に化学的に変化する合成樹脂。UV硬化樹脂やUVレジンとも略され、
この樹脂を使用した印刷や塗装・コーティングは一般的に、紫外線硬化塗装と呼ばれている。（中略）

既に1980年頃から印刷物の製版用造形素材の利用があり、鉛よりも細密な製版が可能な、新素材として知られていた。一部の出版関係者に近しい造形作家達の間に、模型用の造形材として、この頃から利用され始める。この性質に模型業界が着目してからは、光造形用の一液硬化型素材として注目され、太陽光や専用或いは汎用の紫外線ライトを利用する光硬化パテとしても利用が一般的になり、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等と並ぶ、造形材料として、広く用いられている。特に、硬化材を必要としない事から、模型以外にも、歯科・医療分野や、美容分野（ネールアート）等の用途も拡がっている。』
（ウェィペディアより抜粋）

■ DLP方式（でぃーえるぴーほうしき）
DLP / Digital Light Processing

光造形の３Ðプリンターのひとつ。プロジェクター方式ともよばれる。
SLA方式とは異なり、液晶画面に映し出される白黒画像面にプロジェクターで紫外線をあて、白（透明）部を通過する紫外線により積層を行う方式。

■ 蜜蝋（みつろう）
Beewax / Cera / Cera Alba

『ミツバチ（働きバチ）の巣を構成する蝋（ろう）を生成したものをいう。』
（ウィキペディアより抜粋）
蜜蝋鋳造で使われる蜜蝋は、ミツバチによる蜜蝋の他に、ウルシ科のハゼノキやウルシの果実を蒸して抽出した樹脂（木蝋/もくろう又は生蝋/きろう / Japan Wax）に松脂（まつやに）を煮て混合したものも使われる。

■ 架橋（かきょう）
Cross-link

鎖状高分子の分子間に橋を架けたような結合をつくること。
代表的な架橋としてゴムの硫化 (vulcanization) が知られる。
この分士間結合を架橋結合、架橋によってできる高分子を架橋高分子、このような高分子の構造を架橋構造という。
（Goo辞書より抜粋）

■ グリーンゴールド
Green Gold

宝飾用語。
「青割り」ともよぶ。カラーゴールドの一種。
宝飾用地金として一般的な金合金の場合、品位を落とす場合の金以外の金属は、銅と銀である。
金合金の純金以外の金属量を10割とし、その割り金を全て銀のみで混ぜた金合金。
例えば、K18の場合では、金75％、銀25％。

■ 青割り（あおわり）
Green Gold

グリーンゴールドともよぶ。カラーゴールドのひとつ。
一般的な宝飾用地金として、金の品位を落とす場合の純金以外の金属は、銅と銀である。
金合金の純金以外の金属量を10割とし、その添加金属を全て銀のみで混ぜた金合金。
例えば、K18の場合では、金75％、銀25％。

■ 赤割り（あかわり）
Red Gold

レッドゴールドともよぶ。カラーゴールドのひとつ。
一般的な宝飾用地金として、金の品位を落とす場合の純金以外の金属は、銅と銀である。
金合金の純金以外の金属量を10割とし、その添加金属を全て銅のみで混ぜた金合金。
例えば、K18の場合では、金75％、銅25％。

 

 

 

 

■ 五分割り（ごぶわり）
Gold Alloy with Silver and Copper in Even Ratio

宝飾用語。
一般的な宝飾用地金として、金の品位を落とす場合の金以外の金属は、銅と銀である。
金合金の純金以外の添加金属量を10割とし、これを銅50％と銀50％の比率で配合した金合金。
例えば、K18の場合では、金75％、銅12.5％・銀12.5％。K18品位では、いちばん純金に近い色とされる。

■ ベリリウム銅（べりりうむどう）
Beryllium Copper / BeCu

『BeCuは、銅に0.5 – 3%のベリリウムを加えた合金。さらに別の金属が加えられる場合もある。ベリリウム銅は、非磁性であり火花が出ない特性を持っている。 （中略）ベリリウム銅は延性があり、溶接や機械加工もできる金属材料である。（中略）
ベリリウム銅は、バネやバネ線材、ロードセルなど応力や歪繰り返しかかっても形状を維持する必要のある部品に使われる非鉄合金である。』
（ウィキペディアより抜粋）
溶態化処理が可能な合金で、生活用品では、工具や眼鏡用パーツなどに使われている。
この合金は鋳造性が非常によい。

■ 四分一（しぶいち）
Shibuichi Japanese Alloy

『金属工芸で使われてきた日本古来の色金（いろがね）のひとつで銀と銅の合金である。
合金における銀の比率が四分の一であることから名づけられた。』中略
四分一には銀の含有率は23 – 60％の幅でいくつ異なった合金があり、異なった色合いを呈する。より銀の含有率が多くなると白っぽくなる。』
（ウィキペディアより抜粋）

（並）四分一
銀銅金暗い灰色
2575+1
白四分一
銀銅金白っぽい灰色
6040+1
上四分一 
銀銅金灰  色
4060+1
並四分一 内三分
銀銅金濃い灰色
3070+1
並四分一 外三分
銀銅金内三分より濃い灰色
2377+1
黒四分一
銀銅金黒
9.987.32.8

※　黒四分一：四分一に赤銅を混ぜ、更に1％の金を混ぜた合金。上記の配合は、金3％含有の赤銅の場合。

（ウィキペディアより抜粋）

■ 電気接点用銀合金（でんきせってんようぎんごうきん）
Electric Contact Silver / Silver 715 / SV715

銀71.5％と銅28.5％の銀合金。
バネ性があるため装身具の金具などにも使われてる。

■ ピューター
Pewter / Britannia Metal

ブリタニアメタル、和名では、『しろめ（白目、白鑞）とも呼ばれる。
『スズを主成分とする古くからある低融点合金である。成分の一例はスズ93％、アンチモン7％で、融点は250℃である。青灰色。しばしば、アンチモンの代わりに鉛、または銅やビスマスを含むこともある。（中略）主に、工芸品や装飾品、メタルフィギュアなどに用いられる』
（ウィキペディアより抜粋）

■ アルミニウム青銅（あるみにうむせいどう）
Al-bronze

アルミニウムと銅の合金。
アルミ青銅、『アルミ金や、偽金（ぎきん）、もしくはアルミ銅とも呼ばれる。』
『銅80～90％に、アルミニウム、鉄、ニッケル、マンガンを加えたもので、光沢のある黄金色をしている。
引っ張り強さ、硬さが普通の青銅より大きく、軽量で腐食に強い。
外観は真鍮（黄銅）にも似ているが、真鍮はハンダ付けしやすいのに対し、アルミニウム青銅はハンダ付けができないという大きな違いがある』
（ウィキペディアより抜粋）

■ ジェラルミン
Duralumin

アルミニウム94％・銅（4.5％）・マグネシウム1.5％）の合金。
主に航空機の機体・ジェラルミンケース・アルミサッシの窓枠で使用される。

■ ブロンズ
Bronze

和名は青銅。
元来銅と錫（すず）の合金を指すが、ニッケルや亜鉛を除く銅合金も青銅として扱われる場合がある。
『一般にいう青銅色は彩度の低い青緑色であるが、本来の青銅は光沢ある金属で、その色は添加物の量によって様々である（例えば黄金色など）。添加する錫の量が少なければ日本の円硬貨にみられるような純銅に近い赤銅色、多くなると次第に黄色味を増して黄金色となり、ある一定量以上の添加では白銀色となる。』（ウィキペディアより抜粋）
十円硬貨は、銅95％・錫（すず）1 – 2%・亜鉛3 – 4%の青銅である。

■ バビットメタル
Babbitt Metal

鉛・錫（すず）・亜鉛を成分とする軸受け用の合金。
広義では、低融点合金やハンダ材を含む。
錫80％以上のものをバビットメタルと呼び、それ以外をホワイトメタルとして区別する場合もあるが、
バビットメタルは、銅やアンチモンなどを配合してある。

■白銅（はくどう）
Cupronickel

『ニッケルの含有比率には多少ばらつきがあるものの、含有量の多いものについては銀に似た白い輝きを放つので、銀の代用品として硬化などに使われる。一例として、昭和30年代頃は銀貨だった100円硬貨は、その後の銀価格高騰を受け、1967年（昭和42年）より、50円硬貨とともに白銅製に切り替えられ、現在に至る。
日本の100円硬貨、50円硬貨、初代500硬化は Cu75%-Ni25% の白銅である（2代目500円硬貨と3代目（現行）500円硬貨の外縁部分は銅・亜鉛・ニッケルの合金であるニッケル黄銅製）。なお、3代目500円硬貨の中心部分にも、白銅が用いられている。
世界的に銀貨が一般流通用に見られなくなった現代社会においては、青銅が低額硬貨に用いられるのに対し、白銅は高額硬貨に多く用いられる。
また、海水に対する耐食性が高く、海水淡水化の設備や船舶関連の部品に多く使用されている。』
（ウィキペディアより抜粋）
ロストワックス鋳造（ブロックモールド法）では、ニッケルの含有量により高融点金属に分類される。

■ ニッケルシルバー
Nickel Silver / German Silver 

洋白銀・洋銀・ジャーマンシルバー・ともよばれる。ニッケルの含有量により白銅に分類される。
銅50から70％・ニッケル5から30％・亜鉛10から30％の合金。
500円硬貨・100円硬貨・50円硬貨もこの合金の分類。
配合により、鉄道模型のレールや腕時計のバンドなどにも使われる。
ニッケルの含有量が高いと融点が上がるため、鋳造では高融点金属に分類される。

■ 丹銅（たんどう）
Red Brass / Tombac / Gold Brass

『銅と亜鉛の合金だが、同じく銅と亜鉛からなる黄銅よりも亜鉛が少ない。
JISではC 2100 – C 2400がこれに相当する。Cu:Zn = 96:4 ～ 88:12 程度の銅合金である。
赤っぽい色から丹銅の名称がある。
レッドブラス、ゴールドブラスとも言う。その組成は、レッドブラスは Cu:Zn = 90:10 程度、ゴールドブラスは 85:15 程度とされ（さらに亜鉛が増すとイエローブラスの 70:30 となる）。ただしレッドブラスは錫や鉛を含むこともある。
展延性・絞り加工性・耐食性に優れているので、　建材・装身具・金管楽器などに用いられる。』
（ウィキペディアより抜粋）

■ 青銅（せいどう）
Bronze

ブロンズともよばれる。
元来銅と錫（すず）の合金を指すが、アルミニウムを銅と混ぜたアルミ青銅やマンガンを混ぜたマンガン青銅も青銅として扱われている。（中略）
『錫を含まないこの合金を「青銅（Bronze）」』と呼ぶのは厳密には誤りであるが、これは銅と錫の合金というより銅合金全般の意味合いから「青銅」を用いたもの』
『一般にいう青銅色は彩度の低い青緑色であるが、本来の青銅は光沢ある金属で、その色は添加物の量によって様々である（例えば黄金色など）。添加する錫の量が少なければ日本の十円硬貨にみられるような純銅に近い赤銅色、多くなると次第に黄色味を増して黄金色となり、ある一定量以上の添加では白銀色となる。』（ウィキペディアより抜粋）
十円硬貨は、銅95％・錫（すず）1 – 2%・亜鉛3 – 4%の青銅である。

■ スターリングシルバー
Staring Silver / Silver 925 / SV925

銀92.5％と銅0.75％の銀合金
日本や欧米など、世界中で使われている品位。これはイギリスで装身具の合金として発達したもので、シルバー925ともよばれる。元は英国の銀貨（スターリングポンド）で使われた銀合金。
イギリスでは、貨幣や装飾用に使われ、欧米では銀食器の殆どがスターリングシルバー。
910℃で凝固が始まり、825℃で固体となる。

■ 食器用シルバー（しょっきようしるばー）
Silverware Alloy / Silver 800 / SV800 / German Silver

ジャーマンシルバーとも呼ばれる。但し、洋白銀などの白銅系のジャーマンシルバーとは異なる。
銀80％と銅20％の銀合金で品位表示は、SV800。
スターリングシルバーより強く、安定した強さと強度がある。
造幣局の貴金属品位証明で認められている品位。

■ 白四分一（しろしぶいち）
Shiro-shibuichi Japanese Alloy

俗に逆四分一ともいう。
銀60％、銅40％に金1％を足した銀合金で、日本の伝統金属工芸で使われる色金（いろがね）のひとつ。
→ 四分一

■ ジャーマンシルバー
German Silver / Nickel Silver

洋白銀・洋銀・ニッケルシルバーともよばれる。ニッケルの含有量により白銅に分類される。
銅50から70％・ニッケル5から30％・亜鉛10から30％の合金。
500円硬貨・100円硬貨・50円硬貨もこの合金の一種。
配合により、鉄道模型のレールや腕時計のバンドなどにも使われる。
ニッケルの含有量が高いと融点が上がるため、鋳造では高融点金属に分類される。

ドイツの伝統的な銀食器に使用される食器用シルバーもジャーマンシルバーとよぶ。
ここでいうの白銅とは組成が異なる。食器の場合は銀合金であり品位は、SV800（銀80％と銅20％の銀合金）。

■ 赤銅（しゃくどう）
Shakudou Japanese Alloy / Alloy of Copper and Gold

金属工芸で使われてきた日本古来の色金（いろがね）のひとつで銅と金の合金である。
『銅に3 – 5％の金を加えた合金である。象嵌（ぞうがん）細工などの日本の工芸品に用いられる。青紫がかった黒色を呈する』（中略）

赤銅 一分挿し
銀金黒
991
赤銅 三分挿し
銀金なんとなく青みががかった黒
973
赤銅 五分挿し
銀金青みががかった黒（烏の濡れ羽色）
955
赤銅 八分挿し
銀金紫がかった黒
928

（ウィキペディアより抜粋）

■ クラウン
Crown

『虫歯などによる一一歯の欠損に対して用いる、歯冠補綴物である。
単冠とも呼ばれる。一般には歯のかぶせとして知られる。』
（ウィキペディアより抜粋）

 

■ 逆四分一（ぎゃくしぶいち）
Shiro-shibuichi Japanese Alloy

白四分一の俗称。
銀60％、銅40％に金1％を足した合金で、日本の伝統金属工芸で使われる色金（いろがね）のひとつ。
→ 四分一

■ 黄銅（おうどう）
Brass

銅を主成分とする亜鉛との合金。
真鍮などは黄銅に分類される。五円硬貨は、銅60-70%・亜鉛 30 – 30%の黄銅である。

■ コインシルバー
Coin Silver / Silver 900

銀90％と銅10％の銀合金。900シルバー。
各国のほとんどの銀貨が銀90％・銅10％の配合で作られているためにコインシルバーとよばれる。
10％の銅が入っているため凝固時にはα結晶とβ結晶の共晶組織となる。
温から急冷した場合硬度は、Hv-56程度。熱処理硬化するとHv-99。
コインシルバーはスターリングシルバーより鋳造性がよいとされる。

■ 洋白銀 / 洋銀（ようはくぎん / ようぎん）
Nickel Silver / German Silver 

ニッケルシルバー・ジャーマンシルバーともよばれる。ニッケルの含有量により白銅に分類される。
銅50～70％・ニッケル5～30％・亜鉛10～30％の合金。
500円硬貨・100円硬貨・50円硬貨もこの合金の仲間。
配合により、鉄道模型のレールや腕時計のバンドなどにも使われる。
ニッケルの含有量が高いと融点が上がるため、鋳造では高融点金属に分類される。

尚、ドイツの銀の品位を表す「ジャーマンシルバー (German Silver) 」は、銀合金であり、洋白銀の英名であるGerman Silver とは異なる。

■ チタニウム / チタン
Titanium

1791年、牧師であったイギリスのグレゴーは、川砂から集めた黒色の物質を調べ、未知の元素を発見した。
チタンと名付けたのは、ドイツのクラプロードで、ギリシャ神話に登場する巨人「タイタン（Titan）」から取った。

チタンは、化合物「二酸化チタン (TiO2)」をつくり、光触媒としてひろく使われている。光触媒は、光のエネルギーを利用して化学反応を速くすすめる性質をもつ。二酸化チタンは、紫外線があたると２つの効果を発揮する。光が当たるとよごれなどを分解する「光触媒効果」と、水をはじきにくくする「親水化」である。チタンは加工性はアルミや鉄などと比べ劣るが、軽くて硬い金属であるため、軽量化金属としても注目されている。
また、生体反応が低く金属アレルギーをおこしにくい金属であるため、医療関連の器具や補綴物（ほてつぶつ）の素材として利用される。

元   素   記   号Ti
陽      子      数22
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量47.857
融                点1660
沸                点3287　
密                度4.54
存      在      度地球  5400 ppm   宇宙  2400
代表的な製品トイレなどの洗浄、脱臭剤・医療器具・姻族入れ歯・眼鏡パーツ・一部のスポーツ用品・一部の自動車、バイク部品

■ インジウム
Indium

1863年、ドイツのライリとリヒターが、閃亜鉛鉱（せんあえんこう）の発光スペクトルを測定したところ、
藍色の線を見つけた。これがインジウムである。

インジウムは、やわらかい銀白色の金属で、空気中では酸化膜の被膜におおわれているので、安定に存在している。
インジウムの化合物である酸化インジウム（ITO）は伝導性を持ちながら透明であることから、液晶ディスプレーの電極に使われている。『そのほか、熱伝導の良さから、箔状に延ばしたものが（真空ポンプの一種である）クライオポンプに用いられる。また、インジウムはガラスに弾かれないという特性を持つため、高レベルの真空を求める装置等でパッキンとして利用される』（ウェキペディアより抜粋）

元   素   記   号In
陽      子      数49
価   電   子   数3
原      子      量114.818
融                点156.6　
沸                点2050
密                度7.31
存      在      度地球  0.05 ppm   宇宙 0.184
代表的な製品液晶ディスプレーの電極・半導体・高真空装置のパッキン

■ 卑金属（ひきんぞく）
Base Metal / Common Metal

『空気中に放置するときに酸化しやすく、水分や二酸化炭素などによって容易に腐食される金属のこと。
「ベースメタル」「コモンメタル」などの別名がある。貴金属に対応する呼び名。
また、同音の非金属とは意味が異なる。一般的には貴金属が対義語とされている。（中略）
名称は、卑金属がイオン化しやすく、イオン化傾向が高いという特徴からきている。
また、その名前は大量に算出する安い金属ということから来ているとするものもある。』
（ウェキペディアより抜粋）

■ 亜鉛（あえん）
Zinc

単体金属として製造を始めたのは、13世紀のインドだといわれている。
1746年にドイツのマルクグラーフが菱亜鉛鉱から金属亜鉛を取り出し、その方法を書物に残した。
ペルシャ語の「石 (shing)」、ドイツ語の「フォーク (zink)」が元素名の由来とされる。

亜鉛は、合金材料として他の金属と混ぜて使用される。代表的な合金はハンダ材である。釣り具や玩具などにはホワイトメタル（スズ亜鉛合金）として多用されている。最も身近な亜鉛を含む合金は真鍮。
また、亜鉛は、味を感じる舌の味蕾（みらい）に存在する。亜鉛が欠乏すると味覚障害が生じる。

元   素   記   号Zn
陽      子      数30
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量65.409
融                点419.53
沸                点907
密                度7.134
存      在      度地球  80 ppm   宇宙 1260
代表的な製品ハンダ材・合金素材・鋳造合金の割金及び、脱酸材・医薬品

■ アルミニウム
Aluminum

1807年にデービーが、ミョウバンから得た金属の酸化物を「アルミニウム」と名付けた。
純粋金属の単離は、1825年スウェーデンの物理学者エルスティッドが行った。

アルミニウムは、地殻中に酸素、ケイ素に次いで豊富に存在し、金属元素としては最も多い。
金属アルミニウムの工業化がはじまったのは、19世紀半ば（1856年）であり、その当初は非常に貴重な金属であったが、1886年には大量生産方法が確立され広く一般に普及した。
現在では、大量に生産され、軽さや腐食しにくさなどの様々な特性を生かして、私たちの身のまわりで利用されている。

金属アルミニウムは、ボーキサイトに含まれる銀白色の軽金属である。空気中では、表面が薄い酸化保護膜におおわれるため、内部までの酸素が行き渡らず、腐食しにくくなる。

元   素   記   号Al
陽      子      数13
価   電   子   数3
原      子      量26.981538
融                点660.32　
沸                点2467　
密                度0.001784
存      在      度地球  8万4100 ppm   宇宙 2.38×104
代表的な製品自動車パーツ・アルミホィール・アルミ缶・一円硬貨・ジェラルミン

■ アルゴン
Argon

1892年にイギリスの科学者レーリーが、アルゴンの存在を示唆する論文を発表した。それを読んだラムゼーが研究に加わり、大気中から新たな気体を分離することに成功しアルゴンと命名した。元素名の由来は、ギリシャ語の「怠け者 argos」。

アルゴンは、空気より1.4倍重く、無色・無味・無臭の単元素ガスで、同じ希ガスのヘリウムやネオンに比べると、はるかに多く空気中に存在する。
アルゴンは蛍光灯に利用される。蛍光灯には、水銀蒸気と不活性ガスであるアルゴンが充填されている。
電極に放電がおきると、電子が飛び出て水銀原子にぶつかる。ぶつかるときに発生する紫外線がガラス管の内側に塗布されている蛍光体にあたり、白い可視光が発生する。
不活性ガス以外の気体だと、大きな電流が流れてしまうが、アルゴンが封印されていることで、放電が一定に保たれる。

元   素   記   号Ar
陽      子      数18
価   電   子   数0
原      子      量39.948
融                点-189.3　
沸                点-185.8　
密                度0.001784
存      在      度地球 -   宇宙 1.04×106
代表的な製品蛍光灯（封印ガス）

■ アンチモン / アンチモニー
Antimony

古くから知られている元素のひとつ。
元素名の由来は、『11世紀頃にアラビアより錬金術が伝わった際にすでにアンチモンにアラビア語の名が与えられていたので、「アンチモン」という語の語源はアラビア語に由来すると考えられている』（ウェキペディアより抜粋）。また一説には、この金属が単体では見つからないという意味で、ギリシャ語の「孤独を嫌う (アンチモノス) anti-monos」とも云われている。

アンチモンは、ハロゲン化難燃剤と組み合わせて防炎剤の一つとしてカーテン・子供服・玩具・航空機・自動車のシートカバーなどの繊維に含まれている。
鉛との合金で様々な有益性を向上させることができる。
また、鉛電池の電極に転化することにより強度と帯電特性を向上させることができる。鉛合金の強度が上がるため、電気ケーブル・鉛ハンダ・活字合金・オルガンパイプ・銃弾の弾頭にも使われている。
合金の融点を下げる目的で銅やその他の元素を混ぜて鋳造用合金の添加金属としても使われている。

急性アンチモン中毒など、毒性がヒ素の化学的特性と類似するため、硫化アンチモンを除いたアンチモン化合物は劇物に指定されている。

元   素   記   号Ir
陽      子      数49
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量192.217
融                点2410
沸                点4130
密                度22.56
存      在      度地球  0.1 ppb   宇宙 0.661
代表的な製品布の難燃剤・鉛ハンダ・電気ケーブル・活字合金・オルガンパイプ・銃弾の弾頭

■ イリジウム
Iridium

1803年、イギリスのテナントが白金鉱を濃塩酸と濃硝酸で溶かしたときに生じる黒い残りかすからオスミウムとともに発見。
ギリシャ神話の虹の女神「イリス (Iris)」が元素名の由来。

イリジウムは、地球上ではオスミウムと同様に非常に少ない金属である。恐竜が絶滅した6550万年前の地層（K/T境界）から、このイリジウムが発見されている。地球上には少ないが、隕石の中にはイリジウムは多く含まれている。このことから、恐竜の絶滅は、宇宙からの隕石が落下したためではないかと推測されている。
また、イリジウムは、重さの単位のキログラムの定義と関係している。1ｋｇとは、プラチナ90％とイリジウム10％の合金でできた直径約39mm×高さ約39ｍｍの円筒家の物質の質量とされている。
イリジウムは、発光材料の原料（イリジウム化合物）として有機LEDに利用されている。

元   素   記   号Ir
陽      子      数49
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量192.217
融                点2410
沸                点4130
密                度22.56
存      在      度地球  0.1 ppb   宇宙 0.661
代表的な製品発光材料

■ オスミウム
Osmium

1803年、イギリスのテナントが白金鉱を濃塩酸と濃硝酸で溶かしたときに生じる黒い残りかすからイリジウムとともに発見。
ギリシャ語の「くさい (osme)」が元素名の由来。

レニウムと同様に地球上（地殻）では最も少ない元素。またこの元素は最も重い元素でもある。
オスミウムとイリジウムの合金は、酸やアルカリへの耐性が高いため、万年筆のニブ（ペン先）の先端（丸い玉）に使用される。18金などのペン先に、この玉状の合金をロウ付けし、ファインカッター等でペン先を割り万年筆がつくられる。
古くは日本も天然のオスミウム／イリジウムの天然合金が東北地方で採掘された。

元   素   記   号Os
陽      子      数76
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量190.23
融                点3054
沸                点5027
密                度22.587
存      在      度地球  0.1 ppb   宇宙 0.675
代表的な製品万年筆のペン先（ニブ）の玉

■ 金（きん）
Gold

古くから知られている元素の一つ。
元素記号のAuは、ラテン語の「太陽の輝き (Aurum)」に由来する。また、英名のGoldは、インドヨーロッパ語の「黄金 (geolo)」に由来する。
古来より高価な金属としてあつかわれている元素の代表格。単体で産出する金属の中で、いわゆる黄金色の輝きをもつ唯一の金属で、腐食しにくいため、その輝きは、失われることがない。
金の場合、可視光の青から紫色にあたる光を吸収するため、残された赤から黄色の光を反射する。
金は電気伝導性に優れ、合金にすると強度も高くなるため電子回路の導線に使用される。
一般金属にも当てはまるが、特に金は、金原子の配置が変化しても、その電子（自由電子）は自由に動くことができるため、もっとも砕けにくく、変形しやすい金属のひとつ。金1グラムで1平方メートルほどに伸ばすことが可能で、この場合、薄さは0.0001mmになる。

元   素   記   号Au
陽      子      数79
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量196.96655
融                点1064.43
沸                点2807
密                度19.32
存      在      度地球  3 ppb   宇宙 0.187
代表的な製品電気回路の電気導線・宝飾品・金貨・金箔

■ 銀（ぎん）
Silver

古くから知られる元素のひとつ。
アングロサクソン語の「銀 (sioltur)」が元素名の由来。
電気の電動性と熱伝導性は、金属中第一番である。
写真フィルムに使用される。高感度フィルムでは乳剤に含まれる臭化銀粒子ではナノメートル（10億分の1）まで粒子を細かくする技術が使われている。
銀は、貴金属ではあるものの、硫黄に反応して硫化し黒く変色する欠点があるが、他の貴金属より安価（古代エジプトや古代インドなど金よりも高い時代もあった）で、延性や展性が高く、独特の黄色味を帯びた白い発色をするため、食器の素材として使用されてきた（毒殺防止のためという説もある）。
また、古くよりアクセサリーの金属として使用されている。意図的に硫黄と反応させて硫化させ黒くする表面処理を「古美仕上げ」と呼ぶ技法がある。

元   素   記   号Ag
陽      子      数47
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量107.8682
融                点951.93 
沸                点2212
密                度10.500
存      在      度地球  0.08 ppm   宇宙 0.486
代表的な製品写真フィルム・食器・銀貨・アクセサリー・抗菌脱臭剤

■ クロム
Chromium

1797年、フランスのボークランがシベリア産の紅鉛鉱からクロムの酸化物を発見した。さらにこれを還元処理することでクロム金属を分離した。
元素名の由来は、ギリシャ語の「色 (chroma)」。

クロムは、三価クロムとして、落花生などの豆類や玄米に多く含まれている。六価クロムの毒性は古くから知られている。
われわれの身近な使われ方として、ステンレス鋼の添加材料として多用され、硬くて丈夫なため、メッキの母材として使用される。
また、熱膨張係数が小さく酸化性ガス・二酸化硫黄などに対する耐酸性にすぐれているため保護管の素材としても利用されている。

元   素   記   号Cr
陽      子      数24
価   電   子   数-(N/A)
原      子      量51.9961
融                点1860
沸                点2671
密                度2.3296
存      在      度地球  185 ppm   宇宙 1.34×104
代表的な製品ステンレス鋼の添加素材（クロム含有量11％以上）・メッキ材料・耐酸保護管

■ ケイ素（けいそ）
Silicone

1824年ウェーデンのベルツェーリウスは、フッ化ケイ素に金属カリウムを加えたところフッ素の取り出しに成功した。
元素名は、ラテン語の「火打石（SilicisもしくはSilex）」から取られた。

地球内部は外側から、地殻・マントル・核に大きく分かれている。このうち地球の体積の80％を占めるマントルと、薄皮のようにはりついている地殻にはケイ素が多く含まれている。
特に地殻におけるケイ素の割合は酸素に次いで多く、重量で27.7％を占め、酸素と合わせると地殻に存在する元素の80％にもなり、その化合物を主成分とする鉱物も多い。

ケイ素は代表的な半導体である。ケイ素の電気伝導度は、光の有無、温度の高低、不純物の量により大きく変化する。特に、温度に関しては、高くなるにつれ電気を通しやすくなる性質がある。
この半導体の性質を利用して開発されたものがLSI（半導体集積回路）である。現在ではパソコンに代表される各種の電子機器に搭載されている。現代のエレクトロニクス文明を支える元素である。

ケイ素は主に3つの姿で利用されている。
■天然に存在する鉱物（ケイ素酸塩鉱物）を加工したもの
陶磁器・ガラス・セメント・シリカゲル（乾燥剤）
■ケイ素単体で利用されるもの
半導体・太陽電池など。シリカ系埋没材もこれにあたる。
■化学的に処理し、炭素と結合させたもの（有機ケイ素化合物）
油状物質・ゴム状物質（シリコーン）・ワックス・熱媒体・消泡剤・離型剤・耐溶媒性ホース・人口血管・ソフトコンタクトレンズ・電気絶縁体など。

元   素   記   号Si
陽      子      数14
価   電   子   数4
原      子      量28.0855
融                点1410
沸                点2355
密                度2.3296
存      在      度地球  26万7700 ppm   宇宙 1.00×106
代表的な製品シリコンゴム・セメント・ガラス・半導体・電気絶縁体・ワックス・ソフトコンタクトレンズ・人口血管他

■ コバルト
Cobalt

紀元前よりガラスや陶器の着色に用いられてきたが、その正体は長い間不明のままであった。
1735年、スウェーデンのブラントが、分離することにはじめて成功した。1780年、べリマンによって新元素であることが確認された。
元素名は、ドイツ民話に登場する「山の聖 (kobold)」『コバルト鉱物は治金が困難なため、16世紀頃のドイツでは、コーボルトが坑夫を困らせるために魔法をかけたもの』（ウィキペディアより抜粋）、もしくはギリシャ語の「鉱山 (kobalos)」。

コバルトは、合金にすると硬くて丈夫になるため、コバルトハイス鋼（高速度工具用合金）の添加材料、クロムとの合金で「コバルトクロム」として歯科補綴物の合金として使用されたり、白金の割り金として宝飾品に使われている。
生命にとって必須元素でもあり、ビタミンB12を構成する中心的な元素である。また、充血をおさえる目薬にも使われる。

元   素   記   号Co
陽      子      数27
価   電   子   数-（N/A）
原      子      量58.933200
融                点1495
沸                点2870
密                度8.9
存      在      度地球  1400 ppm   宇宙 9510
代表的な製品高回転工具の鋼材・歯科補綴物（ほてつぶつ）・ガラスや陶器の接着剤・目薬・白金合金の割り金（宝飾品）

■ 酸素（さんそ）
Oxygen

1771年スェーデンのシェーレは、酸素の性質を初めて調べ、くわしく文章化したが、出版社の遅れで書籍の発行が1777年になってしまった。それに先立ち、イングランドのブリーストリーなど他の人物に酸素についての研究を発展されてしまったため、後年、酸素の発見者についての論争が起きた。

酸素は、水素とともに水分子を構成する元素である。大気中には、体積換算で約21％の割合で存在する。
物質が燃えるのは、空気中に酸素が存在しているからであり、金属がさびるのも酸素が原因である。（酸化については、水素による化学反応も酸化として扱われる）。
現在の大気中の酸素は、光合成を営む植物などの生物が二酸化炭素と水からつくった産物である。

元   素   記   号O
陽      子      数8
価   電   子   数6
原      子      量15.9994
融                点-218.4
沸                点-182.4
密                度0.001429
存      在      度地球  47万4000 ppm   宇宙 2.38×107
代表的な製品 - (N/A)

■ 水素（すいそ）
Hydrogen

イギリスのキャベンディッシュは、1766年、酸素と鉄などの反応で生じた空気より軽い気体に気づいた。これが水素である。1783年にラボアジエが名づけた元素で、ギリシャ語の『水（hydro）』と『生じる（genes）』に由来する。
水素は、人体に含まれる主な元素の中で、第三位（人体構成元素の10％）を占める元素。
水素ガスの燃焼で得られるエネルギーは、同じ量の天然のメタンガスの約2.5倍。

元   素   記   号H
陽      子      数1
価   電   子   数1
原      子      量1.00794
融                点-259.14
沸                点-252.87
密                度0.08988
存      在      度地球  1520 ppm   宇宙 2.79×1010
代表的な製品 - (N/A)

■ 水銀（すいぎん）
Mercury

古くから知られる元素の一つ。
元素名の由来は、ローマ神話の商売の神「メルクリウス (Mercurius)」。
紀元前221年、中国を統一した秦の始皇帝陵の地下には、水銀の海があったといわれている。
水銀は、金と混ぜアマルガムにして虫歯の充填金属として使われたり、古くは塗金（ときん）とよばれ、大仏などの表面金メッキの工法として利用された。
水銀は、その温度膨張を利用して体温計に使われている。
しかし、一方では、水銀の強い毒性から、現在では、あらゆる製品などに対して、使用を制限されていおり、2020年より、水銀を使った製品の輸出入が禁止となっている。
日本での水銀に対する環境基準は、0.0005mg以下とされている。また、土壌汚染対策法においての土壌含有量基準は、15mg/kgと定められている。

元   素   記   号Hg
陽      子      数80
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量200.59
融                点-38.87
沸                点356.58
密                度13.546
存      在      度地球  0.05 ppm   宇宙  0.34
代表的な製品体温計・アマルガム

■ 錫（すず）
Tin

錫は、銅との合金である青銅として紀元前3000年頃から知られていた。
元々は、鉛と銀の合金を指すラテン語の「stannum」から名称をとった。
錫は、食品の味に影響を及ぼさない。銅製の茶器などの食器の内側に「錫引き」し、銅成分の溶出を防ぐためのコーティング材として使用されてきた。銅は、水に溶出し人体対して毒性があるので、これを防止するためである。

このように、『錫は人間や動物には容易に吸収されず、生体内での生物学的役割は知られていない。錫は金属や酸化物、塩類といった無機化合物の形では毒性が低いため食器や缶詰などの広範囲にわたって利用されている』（ウィキペディアより抜粋）
また、薄い鉄板からブリキをつくるメッキ材として使用される。錫は、鉄を錆びから保護する役割がある。
近年、環境保全の観点から鉛の使用が制限されているため、ハンダ材の材料（鉛の代用品）として、また低融点合金のホワイトメタルの合金成分として利用されている。

元   素   記   号Sn
陽      子      数50
価   電   子   数4
原      子      量183.710
融                点231.97
沸                点2270
密                度5.75
存      在      度地球  2.5 ppm   宇宙  3.82
代表的な製品トタン・錫引き（銅食器などへのコーティング材）・缶詰容器（内側）

■ タングステン
Tungsten

1781年、スウェーデンのシェーレが灰重石とよばれる鉱石から、新たな酸化物を分離した。これがタングステン。
スウェーデン語の「重い石 (Tungsten)」が元素名の由来。
タングステンは、全ての金属のうちで最も融点が高いため、電球のフィラメントや電極などに使われる。
一般的な装置でこの金属を溶融することは、きわめて困難なため、タングステン製品の造形は、粉体を焼結するMIMなどの工法で行われる。

元   素   記   号W
陽      子      数74
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量183.84
融                点3410
沸                点5657
密                度19.3
存      在      度地球  1 ppm   宇宙  0.133
代表的な製品電球のフィラメント・電極

■ 窒素（ちっそ）
Nitrogen

スコットランドのラザフォードが1772年に大気中で炭素化合物を燃焼させ、そこから二酸化炭素を除いたときに残る気体として単離した。
元素名は、ギリシャ語の『硝石（nitre）』と『生じる（genes）』に由来する。

窒素は、人体の約3％を占める元素で、この値は「酸素」「炭素」「水素」に次いで大きい。
体内の窒素の化合物の一つに「アミノ酸」がある。アミノ酸はタンパク質の部品となる化合物で、アミノ酸が数珠つなぎにつながったものがタンパク質である。アミノ酸は全部で20種類ある。

窒素は、沸点がマイナス195.8℃以下という超低温であり酸素分子や水素分子に比べ安定であるため、試料の凍結保存に用いられる。窒素分子は、石油化学工業、電子工業、金属工業などの産業で幅広く利用され、不活性ガスであるため金属の溶解の不活性ガス雰囲気の材料としても使用される。

また、金属に転化すると、アルミニウム・バナジウム・チタニウム・ジルコニウム・ニオブと結合し靭性を高める効果がある。

元   素   記   号N
陽      子      数7
価   電   子   数5
原      子      量14.0067
融                点-209.86　
沸                点-195.8
密                度0.0012506
存      在      度地球  25 ppm   宇宙  3.13×105
代表的な製品- (N/A)

■ 鉄（てつ）
Iron

鉄は、紀元前5000年頃から使われていたとされている。名称の由来は、ケルト語で「聖なる金属」
鉄鋼の材料として、昔も今も人々の生活を支える中心的な金属元素。
人類が初めて出会った金属の鉄は、小惑星より飛来した鉄やニッケルなどの金属からできている隕鉄（いんてつ）であったろうと考えられている。
古代エジプトなどでは、隕鉄が装身具などの材料として利用されていた例が知られている。

鉄は造形がしやすく、かたくて丈夫な金属であるため、様々な用途に使われる。
しかし、鉄はイオン化傾向が比較的高い元素であるため、酸化しやすい（錆びやすい）という弱点をもつ。この弱点を克服するための一つの方法がトタンである。トタンは鉄の表面を亜鉛でコーティングし、鉄を酸化しにくくしたものである。
また、鉄とクロムの合金であるステンレスも、錆びにくい金属材料として、鉄同様に様々な用途に用いられる。

鉄は、微量ながら「酸素の運び屋」として人体内にも存在する。
ヘモグロビンに含まれる鉄原子は、肺などの酸素の豊富な場所に来ると酸素と結合し、逆に酸素の少ない場所までくると運んでいた酸素を放す性質がある。この性質を利用して、鉄は肺から取り入れた酸素を体の各部へと運んでいる。

元   素   記   号Fe
陽      子      数26
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量55.845
融                点1535
沸                点2750　
密                度7.874
存      在      度地球  7万700 ppm   宇宙  9.00×105
代表的な製品自動車の車体・船舶の船体・橋梁・建物の鉄骨・鉄筋・電車のレール・パイプ・スチール缶など

■ 銅（どう）
Copper

古くから知られていた金属で、元素名は、古代の銅の産出地であるキプロス島を意味するラテン語の「Cupruml」に由来する。
イラク北部では、紀元前8800年頃に天然の銅からつくられたと考えられる小さなビーズがみつかっている。
銅には、薄く延ばしても破壊されにくく、よく伸びるとういう特性がある。また、熱と電気の伝導率が金属の中で2番目に高い（1番は銀）ため、調理なべや電線としてよく使われる。
銅とほかの金属を混ぜ合わせた合金には、スズを混ぜた青銅・ニッケルを混ぜた白銅・亜鉛を混ぜた真鍮などさまざまな種類がある。

元   素   記   号Cu
陽      子      数29
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量63.546
融                点1083.4
沸                点2567　
密                度8.96
存      在      度地球  75 ppm   宇宙  522
代表的な製品電線・調理なべ・青銅、白銅、真鍮などの銅合金の主材

■ 鉛（なまり）
Lead

古くから知られる元素の一つ。
元素名の由来は、ラテン語の「鉛 (Plumbum)」。
鉛は、比較的価格もやすく比重が重い金属であり海水に対して耐性があるため、釣り具の錘や船舶の船底などに塗布される。
鉛蓄電池の電極で使用される鉛は、車のバッテリーで重要な役割を果たしている。
鉛は、合金の融点を下げる効果があるため、ハンダ材などの添加材でも多用されていたが、近年では環境保全に対する基準がより厳格化され、鉛の使用が制限されている。

元   素   記   号Pb
陽      子      数82
価   電   子   数 4
原      子      量207.2
融                点327.5
沸                点1740　
密                度11.35
存      在      度地球  8 ppm   宇宙  3.15
代表的な製品ハンダ材・ロウ材・ホワイトメタルなどの低融点合金・鉛バッテリーの電極・ルアーの錘など

■ ニッケル
Nickel

1751年、スウェーデンのクローンステットが分離に成功した。
元素名の由来は、ドイツ語の「銅の悪魔 (Kupfernickel)」から命名。ニッケルの鉱石には、銅鉱石に似た赤い色をしたものがある。そこから銅を取り出そうとして何度も失敗し、精錬時に有毒な蒸気が発生することなどにより、こう呼ばれるようになった。

ニッケルは、腐食や酸化に耐性があり、また、表面に不動態被膜があるため錆びない。常温で安定な金属でありメッキとして使われる。
ニッケルを含んだ形状記憶合金は、人工衛星や太陽電池パネルのバネ部分でも使用される。
銅と混合して白銅としても多用されている。この銅とニッケルの合金は100円硬貨や50円硬貨でも使われている。

元   素   記   号Ni
陽      子      数28
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量195.078
融                点1772
沸                点3830　
密                度21.45
存      在      度地球  1 ppb   宇宙  1.34
代表的な製品形状記憶合金・太陽パネルのバネ部

■ 白金（はっきん）/ プラチナ
Platinum

古くから知られていた元素の一つ。
はじめて新元素だと認識したのはスペインのデ・ウロアとされている。
名称は、スペイン語の「小さな銀 (platina)」に由来する。
日本語表記の「白金」は、白い金と表記されるため、金合金のカラーゴールドであるホワイトゴールドと混同されがちである。中国語では「白金（ぱいじん）」はホワイトゴールドを指すが、日本語ではプラチナを指す。
白金は、腐食しにくいためキログラム原器の材料に使われている。正確なキログラムは、このキログラム原器が基準となっている。
現在ではあまり使われなくなったが、自動車から排出される排気ガスの触媒に約2～4ｇの白金が使われていた。
白金触媒が登場する前までは、その利用方法はほとんどが宝飾製品用であった。

元   素   記   号Pt
陽      子      数78
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量195.078
融                点1772
沸                点3830
密                度21.45
存      在      度地球  1 ppb   宇宙  1.34　
代表的な製品白金触媒・宝飾品

■ バナジウム
Vanadium

1801年、まずスペインのデル・リオがこの元素を発見したが、フランスの化学者により誤りであると指摘されたため撤回されてしまった。
のちの1830年にスウェーデンのセフストレームにより再発見され、デル・リオの正しさが認められた。
元素名の由来は、スカンジナビアの愛と美の女神「Vanadis」。
バナジウムは、耐熱性にすぐれた元素で、バナジウムを添加した鋼は、原子炉やターボエンジンのタービンなどの高温な環境で用いられる。そのほかドリル刃などの工具にも使用されている。
また、バナジウムを使った充電ができる電池（二次電池）は、環境負荷が少なく発電効率がよい。
近年では、バナジウムには血糖値を下げる効果があることが明らかにされている。

元   素   記   号V
陽      子      数23
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量50.9415
融                点1887
沸                点3377
密                度6.11
存      在      度地球  230 ppm   宇宙  295　
代表的な製品原子炉・工具・ターボエンジンのタービン・二次電池

■ パラジウム
Palladium

1803年にイングランドのウォラストンが白金鋼を王水に溶かしロジウムとともに発見。
元素名は、「小惑星 (Pallas)」から命名。
白金族のひとつ。

パラジウムは、溶解時に体積の約60倍ものガスを取り込む特性がある。このため、鋳造時にはガス鋳巣の発生を抑える検討をする必要がある。
また、パラジウムの合金は、水素を吸収し、通す性質があるので、水素の精製に利用されている。

 

元   素   記   号Pd
陽      子      数46
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量106.42
融                点1552
沸                点3140
密                度12.02
存      在      度地球  1 ppb    宇宙  1.39　
代表的な製品水素精製・プラチナ合金の割金

■ ビスマス
Bismuth

長い間鉛や錫、アンチモンなどと混同されていたが、1753年に単体の金属であることがフランスのジョフロアにより発見された。
元素名の由来は、ラテン語の「溶ける (Bisemutum)」。
ビスマスは、ビスマス酸化物（ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅・酸素の化合物）のかたちで「超電導ケーブル」に使用されている。このケーブルによる直流送電は、電気抵抗がゼロとなり、送電ロスもゼロとなる利点がある。
身近な使われ方は、火災報知器の口金にも使用されている。

元   素   記   号Bi
陽      子      数83
価   電   子   数5
原      子      量208.98038
融                点271.3
沸                点1610
密                度9.747
存      在      度地球  0.06 ppm    宇宙  0.144　
代表的な製品 超電導ケーブル（芯部）・火災報知器の口金

■ ヘリウム
Helium　

イングランドのロッキアーは、1868年、皆既日食の観察で太陽の黄色い光が新元素から発っせらているとみなし、この元素をヘリウムと名付けた。
元素名は、ギリシャ語の『太陽（helios）』に由来する。
ヘリウムは、水素に次いで軽く不活性ガスであるため、飛行船を浮かせるガスとして利用されている。

元   素   記   号He
陽      子      数2 
価   電   子   数0
原      子      量4.002602
融                点-272.2
沸                点-268.934
密                度0.1785
存      在      度地球  -     宇宙  0.1785　
代表的な製品 - (N/A)

■ ベリリウム
Beryllium　

1828年にドイツのウェーラーとフランスのビュッシーによる緑柱石の化学分析により発見された。
名前の由来は、鉱物のベリル（緑柱石 Beryl）に由来し、ウェーラーにより命名された。
ベリリウムは、軽く、硬く、強いという特徴を持ち、銅にベリリウムを添加したベリリウム銅は、強度が増すため、強力バネ材として使用され、溶態化処理も可能なため、眼鏡の鋳造用金属としても多用される。
→ベリリウム銅

元   素   記   号Be
陽      子      数4 
価   電   子   数2
原      子      量9.012182
融                点1282
沸                点2970
密                度1.8477
存      在      度地球  1.5ppm     宇宙  0.73　
代表的な製品バネ材・安全工具・眼鏡パーツ

■ マグネシウム
Magnesium

1755年、スコットランドのブラックがマグネシウムを初めて元素として認識した。後年の1808年にデービーが金属を単離し、ギリシャのマグネシア地区にあったマグネシア石を由来として「マグネシウム」と名付けた。

マグネシウム合金は軽量で堅牢なため、ノートパソコンの外箱などに使われている。
マグネシウムは非常に燃えやすいため、防爆処理など全上の取り扱いに注意が必要だが、九州大学の研究で鋳造用マグネシウムが開発され、次世代の鋳造用地金としても注目をあびている。実用化に至れば、ステンレスやアルミニウムに変わる軽量金属となる可能性が高い。
打ち上げ花火の白い色は、マグネシウムの火花。

元   素   記   号Mg
陽      子      数12 
価   電   子   数2
原      子      量24.3050
融                点648.8
沸                点1090
密                度7.738
存      在      度地球  3万2000ppm    宇宙  1.074×106
代表的な製品花火・ノートパソコンの外箱

■ マンガン
Manganese

1774年、シェーレがマンガン鋼の中に新元素として発見。その後1808年にシェーレの友人であるガーン（スウェーデン）が金属の単体として分離することに成功した。
元素名の由来は、ラテン語の「磁石 (magnes)」。
マンガンは、電池の正極作用物質として使われている。鋳鉄やステンレス鋼の微量元素として使われたり、一部の高融点金属の脱酸材としても使われる場合がある。

元   素   記   号Mn
陽      子      数25
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量54.938049
融                点1244
沸                点1962
密                度7.44
存      在      度地球  1400 ppm    宇宙  9510 
代表的な製品電池の正極作用物質 ・脱酸材

■ ルテニウム
Ruthenium

ドイツのオサンが白金鋼の中で発見し、1845年にクラウスが元素を得た。
元素名は、クラウスの出身国（現在のエストニア）のラテン名「ロシア (Ruthenia)」をあてた。

ルテニウムは、白金族のひとつ。ハードディスクの円盤の磁性層に使用され、記憶量の増大に貢献している。
同じ白金族のプラチナと混ぜ、プラチナ宝飾品の素材として使用されている。
コバルトと同様にプラチナ合金の硬度を上げる目的でルテニウムを混ぜるが、ルテニウムの混合率が白金合金の総重量の3％台の場合、鋳造品に著しく収縮鋳巣が発生する。この為、割り金としての混合率は2％または4％以上が望ましい。

元   素   記   号Ru
陽      子      数44
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量101.07
融                点2310
沸                点2310
密                度12.37
存      在      度地球  1 ppb    宇宙  1.86
代表的な製品ハードディスクの円盤・プラチナ合金の割金

■ ロジウム
Rhodium

1803年にイギリスのウォラストンが白金鋼を王水に溶かしパラジウムとともに発見。
元素名は、ギリシャ語の「薔薇（ばら）（rhodon）」から命名。

ロジウムは、排気ガス中の窒素酸化物を分解する性質があるため、自動車エンジンに使われている。
また、宝飾品の白金メッキとしても使用されている。

元   素   記   号Rh
陽      子      数45
価   電   子   数- (N/A)
原      子      量102.90550
融                点1966
沸                点3695
密                度12.41
存      在      度地球  0.2 ppb     宇宙  0.344
代表的な製品自動車エンジン・メッキ材

■ 王水（おうすい）
Aqua Regia / Aqua Regalis / Nitrohydrochloric Acid / Royal Water

『濃塩酸と濃硝酸を3：1（体積比）で混合してできる橙赤色の液体。（中略）通常の酸では溶けない金や白金などの貴金属も溶解できる。但し、タンタル、イリジウムは酸に対して耐性が極めて高いため溶解できない。
銀もほとんど溶けない。ルテニウム、ロジウム、オスミウムとは反応するが、反応速度は遅く、徐々に侵される。』
（ウェキペディアより抜粋）

■ 貴金属（ききんぞく）
Precious Metal / Noble Metal

『金属のうち化合物をつくりにくく希少性のある金属の総称。（中略）
「金」「銀」「白金（プラチナ）」「パラジウム」「ロジウム」「イリジウム」「ルテニウム」「オスミウム」の8つであり、これらを一般に貴金属元素という。（中略）
電気化学では、銀よりも単極電位の大きい元素のことであり、以上の8元素と同じである。
また、貴金属（noble metal）は、「標準水素電極と比較して高い正極電位をもつ金属」と定義されることがある。』
（ウィキペディアより抜粋）

■ 無次元量（むじげんりょう）
Dimensionless Quantity

『全ての次元指数がゼロの量である。
習慣により無次元量と呼ばれるが、無次元量は次元を有しており、指数法則により無次元量の次元は1である。』
（ウェキペディアより抜粋）
つまり、0から1の間の量を指すが、指数ではゼロは存在しないため次元は1に至る量を指す。

■ 放射率（ほうしゃりつ）
Emissivity / Thermal Emissivity

『物体が熱放射で放出する光のエネルギー（放射輝度）を、同温の黒体が放出する光（黒体放射）のエネルギーを1としたときの比である。放射率は「ε」（イプシロン）で表される。
0以上1以下の値（無次元量／無次元数）であり、物質により、また、光の波長により異なる。（中略）
放射率εが大きければ反射率が小さく、逆に小さければ反射率は大きい。』
（ウェキペディアより抜粋）
同じ物質でも、個体の放射率と液体の放射率は異なるため、金属の場合も液相と固相の放射率は異なる。

■ 石英（せきえい）
Quartz / Quarz

『二酸化ケイ素（シリカ） (SiO2) が結晶してできた鉱物。
六角柱状のきれいな自形結晶をなすことが多い。中でも特に無色透明な水晶（すいしょう）は、ロッククリスタル (Rock Crystal) と呼び、古くは玻璃（はり）と呼ばれて珍重された。』（ウィキペディアより抜粋）
石英は、α（低温型）からβ（高温型）の熱転移が573℃で起きる。
比重は、2.65。

■ クリストバライト
Cristobalite

『二酸化ケイ素 (SiO2) の結晶多形の一つで、石英の高温結晶形。クリストバル石や方珪石（ほうけいせき）とも呼ばれる。』（ウィキペディアより抜粋）
クリストバライトは、石英より密度が低い（比重：2.3）。
温度によるα（低温型）- β（高温型）の 熱転移は230℃付近。

■ Ｄ種接地工事（でぃーしゅせっちこうじ）
D Class Grounding (with the Ground Resistance of 100Ω or Less)

接地工事（アース工事）の種類のひとつ。
接地抵抗地が100Ω以下で電圧が300V以下の低圧機器の鉄台などに行う漏電防止の工事。
接地工事の種別は、全部で４種類ある（A種・B種・C種・D種）
以前は、第三種接地工事と呼ばれた。

■ ベータ結晶（べーたけっしょう）
Beta Crystal / β Crystal

結晶の区分。
特定の構造や特徴を表すものではない。
金属凝固では、溶解する金属の温度が固相線より下がると結晶化する。その際に、初めに出晶するα結晶の次に出晶する結晶を指す。

■ アルファー結晶（あるふぁーけっしょう）
Alpha Crystal / α Crystal

結晶の区分。
特定の構造や特徴を表すものではない。
金属凝固では、溶解する金属の温度が固相線より下がると結晶化する。その際に、初めに晶出する結晶を指す。

■ ローカルリッチ
Local Rich

局部的に元素分布に偏りが発生して、一部の元素の純度が高くなること。

■ 品位（ひんい）
Grade of Precious Metal / Purity

貴金属において、その純度（割合）を指すことば。
品位が高いほど純度が上がる。
例えば、『金の品位』の場合、K5（Au20.1%）からK24(Au100%)に金品位が分類されている。金以外では千分率（‰）で表される。銀はSV (silver) 925、プラチナはPt950など。

■ 火斑（ひむら）
Copper Spotting

彫金用語
銀と銅を混ぜた合金が凝固する際に発生する現象で、一部の表面に銅成分が表面に析出して銀銅合金の一部の色が黒く浮き出る現象。
銅と銀を混ぜた二元合金ではその大部分が固溶せず、液相線と固相線に開きがあり、銅の凝固（結晶）が銀の凝固（結晶）より遅くなるため、銀と銅が偏析して凝固の遅い銅が銀-銅合金の表面層に析出しやすくなる。この表面の銅が酸化した黒い酸化銅を火斑と呼ぶ。
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■ 白金族（はっきんぞく）
Platinum Groupe Metal / PGM

ルテニウム・ロジウム・パラジウム・オスミウム・イリジウム・プラチナの６元素からなる貴金属グループ。
『元素の内周期表において第5及び、第6周期、醍、9，10族に位置する元素（中略）物理的特性や科学的特性が互いによく似ているため、同じ属として扱われる（中略）、白金族元素はどれもかなり希少な金属だが、その中でもロジウム、オスミウム、イリジウムは特に希少である』。
（ウィキペディアより抜粋）

■ シアン化物（しあんかぶつ）
Cyanide

『シアン化物イオン（CN-）をアニオン（陰イオン）として持つ塩を指す。
シアン化合物・青酸化合物・青酸塩・青化物とも呼ばれる。
代表例としては、シアン化ナトリウム(NaCN)、シアン化カリウム(KCN)などがある。』
（Wiblio辞典より）

■ 強熱（きょうねつ）
Intense Heat / Strong Heat

一般的に650±50℃で加熱する操作（JIS K8001／試薬試験方法通則）。

■ 貴金属製品の品位証明（ききんぞくせいひんのひんいしょうめい）
Certification for Purity of Precious Metal

公的な第三者が貴金属の品位を証明する制度として独立行政法人である造幣局が行っている。
品位試験とは、分析を行い、製品に含まれる貴金属の純度の割合を調べることと定義される。
貴金属の品位証明は任意で行われるもので、義務ではない。
貴金属品位証明極印として日本の造幣局の証明であることを示す日本の国旗と1000分率で品位（純度）を表す菱型の中の数字、そして白金のみプラチナであることを示すPt で示されるホールマークが刻印される。

造幣局ホームページ　造幣局 : 貴金属製品の品位区分と証明記号 (mint.go.jp)

 

■ 鋳込み能力（いこみのうりょく）
Castability

鋳造機や鋳造方案などの鋳造能力や適性を指す。

■ 脇石（わきいし）
Side Stones

宝飾品用語。
宝石などが石留めされる宝飾品やアクセサリーで、主役となる宝石の周囲や周辺に留められる宝石を指す。
デザインの中で主役となる中石（Main Stone）以外の宝石。
脇石は、バケットリング（バケットカット（長方形のカット）を使ったリング／Baguette Ring）のサイドバケットに使われたり、取り巻きリング（中石の周囲を脇石が取り巻くように配置されたリング/Surround Ring）などがある。
脇石についての宝石の種類や形状等に定義がないが。メレーダイヤモンドは、代表的な脇石である。

■ 連続鋳造機（れんぞくちゅうぞうき）
Continuous Casting Machine

溶かした金属を底が開いた鋳型に連続的に流し続け、金属を急冷する。凝固の過程で下方向や横方向に引き出し、金属の板や棒を作る装置。
液相線と固相線の温度の開きが狭い金属や熱脆性を起こす金属の連続鋳造は困難だがゾーンメルティングを行うため不純物の少ない金属が生産できる。

 

■ ルツボソケット
Crucible Socket / Crucible Sheath / Outer Crucible

カーボンルツボを使って高周波誘導加熱を行う場合、ルツボと加熱コイルの接触を避けるために高周波誘導の影響を受けない素材で保護をする。
カーボンルツボの外側に装着するルツボ状の器具を指す。
『外ルツボ』や『ルツボカバー』などと呼ばれる場合もある。
 

■ リングトング
Ring Tong / Flask Tong

焼成した鋳型をつかむ工具。
焼成炉から鋳型を取り出したり、鋳造後の鋳型の運搬に使用する。
大きさや先端の形状に合わせて様々な形がある。

 

■ ラバーボウル
Rubber Bowl / Rubber Mixing Container

埋没材を手で攪拌する際に使用するゴム製の容器。
石膏スパチュラと組み合わせて使用する。

 

■ ラバーキャスト用ゴム型フレーム（らばーきゃすとようごむがたふれーむ）
Rubber Cast Frame

ラバーキャストで使用する器具。
ラバーキャスト用のゴムを熱加硫するためのフレームで、この中にスプルーセンターと鋳造原型を入れたゴムを充填しラバーキャスト用のヴァルカナイザーでゴムを熱加硫ゴム型を作る。

 

■ 溝付きアルミ枠（みぞつきあるみわく）
Grooved Rubber Mold Frame

ゴム型を作製する器具。アルミ枠の種類。

熱加硫式のシリコーンゴムを加硫する際にシリコーンゴムが熱膨張で枠からはみ出る。
このはみ出るゴムを逃がすための溝がついたアルミ枠。

 

■ ブローチホルダー
Pier Needle Holder

ブローチ針を装着する工具。
ワックス型のバリの修正で使用する。
 

■ ブローチ針（ぶろーちばり）
Pier Needle

ワックス型修正用の工具。
先端がドライバーのように平たく加工されたニードル状の工具。バネ性がある。
先端を適切な長さに切断し、ブローチホルダーに取り付けて、ワックス型のバリなどの修正に使用する。
 

■ フランジ付きフラスコ（ふらんじつきふらすこ）
Flanged Flask

鋳型の周囲にツバが付けられた吸引鋳造用のフラスコ。
熱源外部導入式の吸引鋳造機専用のフラスコ。
鋳型の真空吸引を可能にするため鋳型の周囲にツバがついたフラスコを使用し、ツバ下部のみを真空吸引する。
このフラスコは、この鋳造の専用のフラスコ。

 

■ チタン鋳造の残りだま（ちたんちゅうぞうののこりだま）
Remained Scrap with Titanium Casting

チタンは、ルツボの素材と反応して金属組成が変化するため、チタン鋳造では一般的なルツボを使った高周波誘導加熱溶解は行わない。この代わりに銅製のルツボを使用し、アーク溶解を行う。
アーク溶解では、チタン地金のインゴットに電極から発生するアーク放電を行い、インゴットの中心から溶解する。インゴットが完全溶解する直前に溶解を停止し、溶けた地金だけを鋳造する。
鋳造で注湯されずに銅ルツボに残ったチタン地金を指す。

■ 脱水紙（だっすいし）
Dehydration Paper

シリカ系埋没材などの無結合型埋没材の脱水を行うために使用する専用紙。
脱水紙の中央にワックス湯口を取り付けて、その上にワックスツリーを作る。
アルマリングなどのフラスコを脱水紙の上にのせ、ワックスで周囲をシールする。
この中に埋没材スラリーを注ぎ込み鋳型とする。
脱水工程では、埋没材スラリーに含まれる余分な水分が脱水紙を通して鋳型の外に排出される。

■ 耐火手袋（たいかてぶくろ）
Fire Resistant Gloves / Fireproof Gloves / Resisting Gloves

耐火性・耐熱性の強い手袋。
鋳造で鋳型を焼成炉から取り出す際、炉内温度は600から750℃と高温のため、キャンプファイヤーなどに使用する一般的な耐火手袋を使用すると火傷の恐れがある。
特にプラチナ鋳造の場合には、900から950℃と更に高温のため、耐火性の非常に高い耐火手袋を使用する必要がある。

■ リン
Phosphorus

1669年、ドイツの錬金術師のヘニッヒ・ブランドが人尿を分析することで抽出された。人の体内から新元素が発見される例はきわめてめずらしい。
元素名の由来は、ギリシャ語の「光（phos）」と「運ぶもの（phoros）」からつくられた。
　　
金属中のリンは、被削性を向上させる効果があるが、一般的には金属材料の中の粒界に偏析しやすい物質のため不純物として扱われる。

リンは、生体中の様々な化合物を構成している物質でもある。リン酸カルシウムは骨や歯をつくり、リンそのものもDNAなどの遺伝子物質に欠かせない。そして、筋肉を動かすことに欠かせないATPもリン酸化合物である。

元   素   記   号P
陽      子      数15
価   電   子   数5
原      子      量30.973761
融                点44.2
沸                点280
密                度1.82（白リン）　
存      在      度地球  1000 ppm   宇宙  1.04×104
代表的な製品表面処理剤・防錆・蛍光体・コンデンサー・半導体など

 

■ ヒ素（ひそ）
Arsenic

13世紀、ドイツのマグヌスがヒ素化合物を油に混ぜて熱し、単離した。
ギリシャ語の「黄色色素（硫黄）(arsenikon)」が元素名の由来。

ガリウムヒ素は、電子の移動度がケイ素よりも数倍大きいという性質を持つため、携帯電話の回路などにガリウムヒ素パワーアンプとして利用されている。

元   素   記   号As
陽      子      数33
価   電   子   数5
原      子      量74.92160
融                点817（灰色／26気圧中）
沸                点616（灰色／大気圧以下で昇華）
密                度5.78　
存      在      度地球  1.0 ppm   宇宙  6.56
代表的な製品ガリウムヒ素パワーアンプ（携帯電話）

 

■ 炭素（たんそ）
Carbon

『炭素の単体は有機物を不完全燃焼すれば簡単に取り出せるため、有史以前から知られていた。』
（ウィキペディアより抜粋）
1752年～1754年、フランスの化学者であり、質量保存の法則の発見や酸素の元素名の命名者などで近代科学の父と称されるアントワーヌ・ラフォラジエが、石灰石を加熱しときと、炭素塩に酸をかけたときに発生する気体が同じであることに気づいた（後の二酸化炭素）。
古来より木炭の生産で知られていたことから元素名もラテン語の「木炭（Carbo）」に由来する。

金属中の炭素は、金属の強度や硬度の向上を導く。添加量を増やすと硬度強度ともに上がるが、金属の靭性が損なわれる。

炭素は、多種類の元素と結合をつくることができ、約2000万種という化合物をつくることが可能な元素。
人を含め生物は有機物でできており、有機物は炭素原子を骨格として作られている。タンパク質、糖、核酸、アミノ酸。脂肪などがその化合物である。
わたしたちの身の回りの有機物、例えば、石油や石炭などの化石燃料、ポリエチレンなどの工業製品も炭素化合物である。カーボンナノチューブ、極低温状態で超電導状態になるフラーレン、グラファイトなどは炭素元素単体の物質である。炭素同士の結合は非常に強く、ダイヤモンドも炭素単体で構成される物質である。

元   素   記   号C
陽      子      数4
価   電   子   数5
原      子      量12.0107
融                点3550（ダイヤモンドの場合）
沸                点4800
密                度3.513（ダイヤモンドの場合）　
存      在      度地球  480 ppm   宇宙  1.01×107
代表的な製品鉛筆・ポリエチレン・グラファイト・人工ダイヤモンド・カーボンナノチューブ等

 

■ ゲルマニウム
Germanium

1885年、ドイツのビンクラーが硫銀ゲルマニウム鋼を化学的に分析しているときに発見した。
ゲルマニウムは、ビンクラーの祖国であるドイツの古代名である「ゲルマニア（Germania）」からとられた。

ゲルマニウムは、地殻に広く浅く分布する元素である。
赤外線を吸収しない性質なので、赤外線を透過する窓に使用される。
『電子部品に使われたり、また有機ゲルマニウムのプロパゲルマニウムは、Ｂ型肝炎治療の医薬品としての承認がある』
（ウィキペディアより抜粋）

元   素   記   号Ge
陽      子      数32
価   電   子   数4
原      子      量72.64
融                点937.4
沸                点2830
密                度5.323　
存      在      度地球  1.6 ppm   宇宙  119
代表的な製品半導体・赤外線透過ガラス・レンズ・ガンマ線の放射線検出器

 

■ 塩素（えんそ）
Chlorine

1774年、スウェーデンのシェーレが、二酸化マンガンに塩酸を加えて発見した。当初は化合物と考えられていた。
元素名の由来は、ギリシャ語の「黄緑色（Chloros）」からとられた。また、日本語の塩素の由来は、食塩の主成分であることから江戸時代後期に「塩素」と名付けられた。

塩素は、強い酸化力と殺菌力があるため、衣類や食器の漂白剤や飲用水の消毒薬として使用される。
一方で酸生物と混合すると塩素ガスが発生するため毒性も持ち合わせている。また、オゾン層が破壊されて発生するオゾンホールの原因物質としても指摘されている。

元   素   記   号Cl
陽      子      数17
価   電   子   数7
原      子      量35.453
融                点-101.0
沸                点-33.97
密                度0.003214
存      在      度地球  130 ppm   宇宙  5240
代表的な製品漂白剤・消毒薬

 

■ 硫黄（いおう）
Sulfur

天然結晶で産出されるため、古くから存在は知られていた。
サンスクリット語の「火のもと（sulvere）」に由来するラテン語の「硫黄（sulpur）」からこうよばれるようになった。

硫黄は、ゴムを架橋させ弾力性をあたえる効果を持つ。ゴムに強度をあたえる炭素と一緒に硫黄を混ぜ合わせてつくられるのがゴムタイヤである。

合金の中の硫黄は、偏析しやすく靭性などを阻害する物質のため、マンガンと一緒に混合し被削性を向上させる以外には硫黄の混入は不純物としてあつかわれ、鋳鉄中には0.02％以下におさえるべきとされる。

元   素   記   号S
陽      子      数16
価   電   子   数6
原      子      量32.065
融                点112.8（α）・119.0（β）
沸                点444.674（β）
密                度2.07（α）・1.957（β）　
存      在      度地球  260 ppm   宇宙  5.15×105
代表的な製品ゴムの架橋剤・合成繊維・医薬品・農薬・抜染剤などの添加物

 

■ インコロイ
Incolloy

ニッケル32.5～42％、クロム21～21.5％、鉄30～46％に炭素、マンガン、ケイ素、チタニウム。アルミニウム、銅などの微量元素を配合した超合金と呼ばれる合金。種類によりモリブデン3％程度が混ぜられている。
ステンレスに比べ、高温での機械的強度に優れる。

■ ラウタル
Lautal

『アルミニウムに、銅4％、ケイ素5％程度を混ぜた鋳造用アルミニウム合金。
500℃で焼き入れし、160℃で6時間程度焼き戻しをおこなうと析出により硬度が上がるため、エンジンのシリンダーヘッドや他の自動車部品、送電線の金具などに使われる。』
（コトバンクより抜粋）

■ モネル
Monel / Monel Metal 

モネメタルとも呼ばれる。
ニッケル50～75％、銅26～30％に、微量元素としてマンガン、鉄、硫黄などを混ぜたニッケル合金。
鋳物用としては、ニッケル63％、銅30％アルミニウム3～4％のＳモネルがある。