アルミニウムとは何か？ 地球上に自然に存在する化学元素です。 地表の地殻の約8％を占めており、地球上で最も豊富な金属です。 汎用性が高く、鉄に次いで自動車製造や建築など様々な用途に使用されている金属である。 アルミニウムの工業生産が始まってから数世紀が経ち、その需要は全世界で年間約2,900万トンにまで急増しました（うち、約2,200万トンがバージン・アルミニウム）。 一方、スクラップから再利用されるアルミニウムは約700万トンである。 8898>
アルミニウムの特性と利点
アルミニウムを使用する利点は、以下のようにその顕著な特性と関連しています：
– 耐腐食性
アルミニウムが空気や湿気にさらされると、酸化皮膜が形成されてアルミニウムの表面を極度の酸化から保護することができます。 この自己防衛的な酸化皮膜が、風化を促進する工業的な雰囲気に対しても耐性を持ち、アルミニウムが持つ劣化に対する抵抗力を与えているのです。 陽極酸化処理は、さらに表面の酸化層の耐性を高めるために使用できます。
– 熱および電気伝導性
アルミニウムは熱と電気を非常によく通します。 アルミニウムの熱伝導率は銅の約50～60％で、調理器具の大規模生産に非常に適しています。 熱伝導はある媒体から別の媒体への移動に関係するため、アルミニウムの熱交換器は化学、食品、航空機産業で使用されています。 アルミニウムの高い伝導率（1350）は、国際焼鈍銅規格（IACS）の約62％で、使用と電気伝導に有効で、銅の比重の約3分の1を持っています。 表面に当たった光の約80％、熱の90％を跳ね返します。 この高い反射率により、アルミニウムは装飾された外観を持ち、屋根材や自動車のヒートシールドなどの用途で、光や熱の放射に対して効果的に使用できます。 この特性により、人体に有害な影響を与えることなく、調理器具に使用することができます。
– リサイクル性
アルミニウムのリサイクル性は、他に類を見ません。 特筆すべきは、リサイクルされたアルミニウムとバージン・アルミニウムの間には、特性に大きな違いがあることです。 アルミニウムのリサイクルに必要なエネルギーは、バージン・アルミニウムの生産に使われるエネルギーの約5％です。 現在、アルミニウムの約60％が、そのライフサイクルの終わりに向かってリサイクルされています。 サンドブラスト、研磨、ワイヤーブラシなどの仕上げ技術でほとんどの仕上げニーズに対応でき、ほとんどの場合、使用される表面仕上げはさらなる仕上げを必要としない十分なものです。 純アルミニウムまたは追加の保護が必要な場合は、塗装、化学、電気化学技術などの幅広い表面仕上げが適用されます。
– 強度
商業用純アルミニウムは90MPaの引張強度を持ち、構造材料として非常に有用です。 これを冷間圧延などの加工を施すと、より強くなります。 さらに、銅、マンガン、シリコンなどの元素を一定の割合で合金化することで、強度を高めることができます。 8898>
– 高い強度重量比
アルミニウムの強度重量比は建設用鋼よりもはるかに高いです。 この特徴は、船舶、車両、航空機のような動く構造物にとって多くの利点を持ち、強くて軽い構造物の設計と建設に適しています。
– 加工の容易さ
あらゆる鋳造法による加工性が低いため、加工の容易さはアルミニウムの最も重要な特徴の1つです。 紙よりも薄い箔から、圧延するアルミ線、ロール成形できるアルミ板、プレス加工、絞り加工など、希望の厚さに加工することができる。 基本的に、アルミニウムの加工速度と容易さは、アルミニウム部品の低コスト生産に大きく貢献しています。 アルミニウム金属は高速で回転、フライス加工、穴あけが可能で、その柔軟な性質と相まって、機械が能力を発揮します。 しかし、延性は銅より低い。 また、密度や融点も低い。
– 低温での強度
アルミニウムとその合金は、低温で有用であることが証明されています。 低温にさらされると脆くなる鉄などの他の金属とは異なり、アルミニウムとその合金はより強くなります。 低温での強度だけでなく、引張、降伏、衝撃の測定値も増加します。 さらに、この条件下では耐食性が向上し、水分の存在による破壊を促進することなく、寒冷地や氷上での使用に適しています。
– 不浸透性で無臭
アルミニウムは箔のように巻いても0.007mmの厚さで、十分に不浸透性と匂いや味の発生はない。 また、無毒であり、無臭で不浸透性であることと相まって、医薬品や食品などの包装に最適です。
– 非磁性
アルミニウムは磁石を引き付けないため、平たく言えば常磁性と呼ばれます。
– 音響・衝撃吸収
アルミニウムは音をよく吸収するので、屋根の天井や自動車のショックアブソーバーに最適です。 発泡アルミニウムは、その気孔率、材料構成、厚さ、およびさまざまな種類の処理により、音や衝撃を透過します。
ソースとその他の資料
アルミニウム合金-一般情報-アルミニウムとその合金の紹介。 Aalco.co.jp. 2020年5月27日、http://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy_Introduction-to-Aluminium-and-its-alloys_9.ashx.
Asminternational.orgより取得。 (2020). アルミニウムの主要特性. Asminternational.org。 2020年5月27日、https://www.asminternational.org/documents/10192/3456792/06787G_Sample.pdf/c4151917-99fc-46e8-a310-d5578d0af160.
DJUKANOVIC、G.(2016)から取得。 造船におけるアルミニウム合金 – 急成長するトレンド. Aluminiuminsider.com. 2020年5月27日、https://aluminiuminsider.com/aluminium-alloys-in-shipbuilding-a-fast-growing-trend/.
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