アルミニウムとは?

アルミニウムとは?

  • 皆さんこんばんは。オフィス・宮島です。本日は「アルミニウム」について解説したいと思います。
  • アルミニウムという金属は、17世紀にはすでに存在が知られていました。当時は電気製錬という技術が存在していなかったため、非常に希少な金属でした。そのため、「金より高い」金属でした。

アルミニウム

  • しかし、アメリカのホールとフランスのエルーが電気製錬により、アルミニウムの量産化に成功すると瞬く間に産業界に広がってゆきました。
  • 現在は新幹線のボディや航空機といった「乗り物」からアルミサッシ、1円玉まで広く我々の生活の中に浸透しています。

アルミニウムの性質

  • アルミニウムは次のような性質を持った金属です。
  • 比重が2.7(実用構造金属の中で2番目に軽い)
  • 電気伝導率は銅の60%以上
  • 熱伝導性は銀、銅の次に高い
  • 光や熱の反射率も高い
  • 展性・延性が高いため、加工しやすい
  • アルミニウムは酸素に触れるとすぐ酸化してしまうが、それ以上酸化が進むことはありません。なぜなら形成される酸化膜が非常に緻密で強固なため、酸素が酸化膜を破ってアルミ内部を参加させることができないからです。これから、耐食性もよいといえます。
  • アルミニウム合金は加工用と鋳造用に分けられます。アルミニウム合金は「AA規格」と呼ばれる記号で表示されます。

A7075

  • AA規格は1000番台~9000番台まで存在します。
    それぞれの合金について表にまとめてみました。
AA規格合金組成用途など
A1XXX純Al1円硬貨
A2XXXAl-Cu系ジュラルミン、超ジュラルミン
A3XXXAl-Mn系アルミ缶のボディ
A4XXXAl-Si系鍛造ピストンに使用
A5XXXAl-Mg系車両用、装飾用
A6XXXAl-Mg-Si系鉄塔(6061)、アルミサッシ
A7XXXAl-Zn-Mg-Cu系超々ジュラルミン
A8XXXAl-Li系ヤング率を変えることができる
A9XXXAl-4.0%Mg特殊用途

主な用途

  • 新幹線のボディに使用されているのは6000系合金です。以前走っていた300系という車両は5000系合金を使用していました。加工現場では「硬くて加工しにくかった」という声がありました。

新幹線300系車両

  • 2000系、7000系はジュラルミンと呼ばれるアルミニウム合金の中で最も高い強度を持つ合金です。ジュラルミンは研究員の偶然から生まれました。
    • ドイツの研究所でアルミの特性を調べていた研究員が「明日はデートだから早く帰る」といって熱処理を施したサンプルをそのままほったらかして帰りました。そして翌週研究所に来て強度を測ったら、非常に上がったことに驚いた研究者が「これは新しい合金だ」と報告し、研究室のあった住所にちなんで「ジュラルミン」と名付けられました。

    • ジュラルミン、超ジュラルミンは外国で発見された金属で、超々ジュラルミンは日本人が発見した金属です。五十嵐博士が作り出した金属が超ジュラルミンを超える強度を持つことがわかり、「超ジュラルミンを超えたジュラルミン」という意味で超々ジュラルミンと名付けられました。

    • この金属は日本が誇る戦闘機・零式艦上戦闘機(ゼロ戦)のボディに使用され、これを鹵獲したアメリカ人がその性能に驚いて、合金の組成を分析して取り入れたという話があります。

      零式艦上戦闘機(ゼロ戦)

  • 近年では、アルミニウムが持つ熱反射率の高さを生かしたヒータや低温でも割れない性質を生かしてLNG(液化天然ガス)運搬船のタンクなどにも使用されています。超々ジュラルミンは今でも航空機のボディに使用されています。

本日はここまでといたします。ご清聴ありがとうございました。

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