どうせ阿保なら踊らにゃ

この一週間は材料について勉強していました。
学生の間はただただ覚えるっていうのが嫌いでした。
物性値も覚える必要はありませんが、特性ぐらいはすぐに出せるような引き出しを作っとかないといけないことを感じています。
鉄鋼材料ではSS400,S45C,SPHC、非鉄材料はMCナイロンくらいしか使ってないです。
ただ、使わないということで知らないでよいということにはならないですよね。

今回は将来的にも役に立つのかわからないような非鉄金属材料についてまとめようと思います。

1. コバルト[$Co$]
2. タングステン[$W$]
3. クロム[$Cr$]
4. ジルコニウム[$Zr$]
5. モリブデン[$Mo$]
6. ベリリウム[$Be$]
7. ニオブ[$Nb$]
8. タンタル[$Ta$]
9. バナジウム[$V$]
10. ゲルマニウム[$Ge$]

1.コバルト[$Co$]
純金属で使われることが少なく強磁性を示す材料。
磁性材料として鉄、ニッケル等との合金として使われる。
耐食性はそうでもないがクロム、タングステンを加えたステライトは、硝酸、酢酸、硫酸等に対して耐食性がある。

2.タングステン[$W$]
金属中でもっとも融点が高く、粉末冶金により成型する。
粉末冶金は、４年前くらいに新しい成型方法って聞いてたんですが、今はどうなんでしょうか。
細い線にして電球のフィラメントや電気接点、超硬合金として切削工具や土木工具に用いられる。

3.クロム[$Cr$]
高融点金属の１つで、超耐熱合金の重要な成分となる。
鋼にクロムを添加することで、硬さ、粘り強さが良くなり、耐食性、耐熱性の向上と、希硫酸やハロゲン酸に腐食されるが、濃硫酸、りん酸に対しては酸化被膜ができ腐食を防ぐ。
鉄とクロムの合金をフェロクロムといい、特にクロム12%以上のクロムを含む鋼がスレンレス。

4.ジルコニウム[$Zr$]
チタンに似た性質を持っており、密度はチタンより大きい。
耐食性が良く、濃硫酸、強アルカリ、塩酸等に対する耐食材として使われる。
ジルカイロと呼ばれる合金が、原子力発電関係に使われる。
ジルコニウム合金の中には生体適合性を有し、インプラントとしても用いられる。

5.モリブデン[$Mo$]
高融点金属で、耐熱性に優れた塑性加工性のよい材料。
合金鋼の添加元素としては、硬さが増し、耐食性・耐熱性も増加する性質がある。
モリブデンと硫黄からなる無機化合物の二硫化モリブデンは荷重と摩耗によく耐えるため、エンジンオイルの添加剤や潤滑剤のグリスに用いられる。
ホームセンター等でも簡単に安く手に入るグリスで使い勝手が良いです。

6.ベリリウム[$Be$]
銅、ニッケル、鉄、アルミニウム等の合金成分として使用される。
ベリリウムを0.1%~3%を含む材料は、急冷による加工性が増加する。
また、再加熱によりベリリウムを析出して硬化する性質がある。

7.ニオブ[$Nb$]
灰白色で展延性に優れ、耐食性・耐熱性の大きな金属。
ニオブと鉄の合金であるフェロニオブとして、$Ni-Cr$系ステンレス鋼の炭素の安定と、粒間腐食を防止する目的で添加される。
超伝導性も有し、20Kで超電導現象を示す。

8.タンタル[$Ta$]
密度や融点が非常に高く、ニオブに似た性質を持つ。
耐食性が良く、機械的性質にも優れる。
空気中では酸素を吸収して材質がもろくなるので、真空中で焼きなましを行う。
窒素、酸素、水素等のガスを吸収する性質が大きいことから電子管材料としても用いられる。
きわめて薄く加工でき、表面の酸化物が誘電性をもつため、電解コンデンサの材料としても用いられる。

ということで、今まで鋼、SUS、セラミックの浅いところくらいしか勉強してこなかったので、非鉄金属がとても楽しいです。
いつか役に立つかもしれませんが、まぁ…今のところはあまり役立ちそうにはない知識ばかりです。
というか、正当な理由で使ってみたい！
機械系だとあんまりなさそうですが、電子関係の設計をするとやるようになるんですかね。
どんどん生産の個人化が進んでいくとここら辺のものを気軽に使えるような時代がくるんでしょうか。