| "材料テクノロジー"刊行にあたって |
| はしがき |
| 1.はじめに 11 |
| 1.1 材料としてのガラス 11 |
| 1.2 ガラスの機能別用途 14 |
| 1.3 ガラスとは何か 15 |
| 1.3.1 何がガラスになるか 15 |
| 1.3.2 溶融状態からの冷却過程とガラスの定義 17 |
| 1.3.3 ガラス生成の古典的構造化学 18 |
| 2.ガラス状態とガラス構造 23 |
| 2.1 ガラス転移とガラス状態の熱力学的検討 23 |
| 2.1.1 ガラス形成物質のエントロピー 23 |
| 2.1.2 ガラス状態という概念の一般化 26 |
| 2.1.3 酸化物ガラスのガラス転移 26 |
| 2.2 ガラス構造中における原子配置 28 |
| 2.2.1 各種ガラスの構造 29 |
| 2.2.2 ガラス構造説と不均一構造 35 |
| 2.3 酸化物ガラスの化学結合と電子構造 37 |
| 2.3.1 SiO2ガラスの電子構造 38 |
| 2.3.2 修飾イオンを含むガラスの電子構造 42 |
| 2.4 構造研究法 49 |
| 2.4.1 回折法 50 |
| 2.4.2 シミュレーション 54 |
| 2.4.3 分光法によるキャラクタリゼーション 57 |
| 3.ガラスの基礎的性質 93 |
| 3.1 密度 93 |
| 3.2 粘度 94 |
| 3.3 熱膨張率 98 |
| 3.4 ガラスの強度と硬度 104 |
| 3.4.1 理論強度の算出 104 |
| 3.4.2 実験による強度の測定 106 |
| 3.4.3 ガラスの応力腐食 107 |
| 3.4.4 ガラスの硬度 111 |
| 3.5 アルカリの輸送現象 113 |
| 3.5.1 イオン伝導と誘電緩和 114 |
| 3.5.2 自己拡散と混合アルカリ効果 119 |
| 3.5.3 内部摩擦と混合カチオン効果 123 |
| 3.5.4 M+イオンの局所構造と輸送現象 127 |
| 4.ガラスの製造法 伝統的製法と新しい製法 133 |
| 4.1 板ガラスの製造法 133 |
| 4.2 結晶化と分相 135 |
| 4.2.1 核生成と結晶化 135 |
| 4.2.2 分相現象 139 |
| 4.3 CVD法 142 |
| 4.3.1 原料 143 |
| 4.3.2 励起プロセス 144 |
| 4.3.3 VAD法による石英系光ファイバーの製造 144 |
| 4.4 低温合成法 148 |
| 4.4.1 加水分解と縮合反応 149 |
| 4.4.2 ゲルの性質と焼結 152 |
| 5.高機能性ガラス各論 155 |
| 5.1 強化ガラス 155 |
| 5.1.1 ガラスの破壊機構と強化機構 155 |
| 5.1.2 物理的強化法 156 |
| 5.1.3 化学的強化法 159 |
| 5.2 結晶化ガラス 163 |
| 5.2.1 低膨張率結晶化ガラス 164 |
| 5.2.2 高強度結晶化ガラス 165 |
| 5.2.3 機械加工の可能な結晶化ガラス 166 |
| 5.2.4 化学切削ガラス 167 |
| 5.3 耐熱性ガラス 168 |
| 5.4 フォトクロミックガラス 170 |
| 5.4.1 実用AgX系フォトクロミックガラス 171 |
| 5.4.2 光酸化・還元反応の機構 175 |
| 5.5 ガラスレーザー 177 |
| 5.5.1 固体レーザーの構造とレーザー準位 177 |
| 5.5.2 吸収・放射特性 179 |
| 5.5.3 非輻射緩和 181 |
| 5.5.4 非線形屈折率 183 |
| 5.6 光学ガラス 184 |
| 5.6.1 なぜ多くの種類の光学ガラスが必要であるか 184 |
| 5.6.2 ガラスの屈折率は何で決まるか 187 |
| 5.6.3 光学ガラスの分散は何で決まるか 189 |
| 5.6.4 光学ガラスの組成と光学的特性 192 |
| 5.7 光ファイバー 195 |
| 5.7.1 光ファイバーの種類と帯域 195 |
| 5.7.2 光ファイバーの伝送損失 197 |
| 5.8 屈折率分布型レンズ 202 |
| 5.8.1 どのようにして屈折率分布を与えるか 202 |
| 5.8.2 応用 203 |
| 5.9 PHBメモリー 205 |
| 6.今後のガラス研究と開発の方向 213 |
| 6.1 材料としてのガラス 213 |
| 6.2 ガラスの材料設計 214 |
| 6.2.1 ガラスの組成設計 216 |
| 6.2.2 ガラスにおける組成設計の例 古典的考え方 216 |
| 6.2.3 ガラスの組成設計の未来像 217 |
| 6.2.4 ガラス材料設計のためのエキスパートシステムの可能性 219 |
| 付録 電場に対する酸化物ガラスの応答 221 |
| 参考文献 227 |
| 索引 229 |
