アルミニウムとは

aluminum

アルミニウムとは

アルミニウムは、酸化アルミニウムを主な成分とする赤褐色の鉱石ボーキサイトから製錬されます。
原料となるボーキサイトから酸化アルミニウムを抽出し、それらを電気分解することでアルミニウムだけを取り出します。そして、圧延や押出、鋳造などの加工を行い製品素材へ成形します。
純度100％の純アルミニウムの他に、さまざまな元素を加えて合金とした物をアルミニウム合金と呼びます。
純アルミニウムにない特性が加わることでいろいろな用途で使用されています。

アルミニウムの特徴

①軽い

アルミニウムは鉄や銅に比べるとその重さは約3分の1です。その軽さを生かして、回転部品の作動効率を高めたり、製品の軽量化を図るために使用されています。

②強度が高い

比強度が大きく、最近では高剛性の合金が開発され、航空機や大型構造物用の材料として注目されています。

③さびにくい

空気中で自然に、ち密で安定した酸化皮膜を生成し、この皮膜が腐食を防ぎます。

④加工性がいい

塑性加工がしやすく、薄肉や複雑形状も容易に成形することができ、成形後に様々な追加工を施すことが比較的容易です。

⑤通電性がいい

電気伝導率は銅の約60%ですが、比重が約1/3のため、同じ重さの銅に比べて2倍の電流を通します。エレクトロニクス分野での需要も増えています。

⑥磁気を帯びない

非磁性体で磁場に影響されません。電子医療機器・メカトロニクス機器、リニアモーターカーなど様々な用途の製品に生かされています。

⑦熱伝導率がいい

熱伝導率は鉄の約3倍。「熱をよく伝える=急速に冷える」という性質から冷暖房装置、エンジン部品、各種熱交換器、放熱フィン、ヒートシンクなどに使われています。

⑧低温に強い

極低温下でも脆性破壊がなく靭性が大きいのが特長です。宇宙開発やバイオテクノロジー、極低温の超電導関連の最先端分野でもこの特性が脚光を浴びています。

アルミニウムの種類

JIS規格	合金の種類	種類と用途
A1000等	純アルミニウム	強度は低いが加工性、耐食性、溶接性､電気・熱の伝導性に優れ､反射板､装飾品、容器、電気器具などに用いられる｡
A2000等	Al-Cu系アルミと銅	強度や切削性がよく､航空機､輸送機器、機械部品､構造材に適するが､厳しい腐蝕環境下での使用には不向き。
A3000等	Al-Mn系アルミとマンガン	耐食性はそのままで、強度が増強され､加工性は少し劣るが、純アルミと大差ない。器物、建材､容器など広い用途がある。
A4000等	Al-Si系アルミとケイ素	鍛造ピストンや建材用パネル、溶接用心線に用いられるが。融点が低いためろう材としても用いられる｡
A5000等	Al-Mg系アルミとマグネシウム	低マグネシウム材は研磨によって高い光輝性を持ち､装飾材などに。高マグネ材は缶蓋や構造材として使用される｡海水や汚染に強く、船舶材にも使われる｡
A6000等	Al-Mg-Si系アルミ、マグネシウムケイ素	6061は銅を微量添加したもので各種構造材に使用､耐食性も良い｡また、6063は強度は落ちるが押出性が良く､建材関係に多く用いられる。
A7000等	Al-Zn-Mg系アルミ、亜鉛マグネシウム	7075は超々ジェラルミンと呼ばれ､アルミニウム合金の中で最高の強度で、航空機やスポーツ用具に使われる｡

アルミニウムの使い分け

	1000系（代表例：A1100）	2000系（代表例：A2017）	5000系（代表例：A5052）	6000系（代表例：A6063）	7000系（代表例：A7075）
強度	×	◎	△	△	◎
耐食性	◯	×	◯	◯	△
加工性	△	◯	◯	◯	◯

金属の比較表

材質	鉄代表例SS400	ステンレス代表例 SUS304	銅代表例 C1100	アルミ代表例 A5052	樹脂 (合成樹脂)
耐食性	X	◎	〇	◎	◎
加工性	〇	〇	〇	◎	◎
耐熱性	〇	〇	〇	X	X
強度	〇	〇	X	△	X
導電性	△	△	◎	◎	X
熱伝導性	〇	△	◎	◎	X
密度 ×10³kg/m³	7.87	7.94	8.96	2.7	規格により様々
価格 ¥/kg	116	448	155	800	規格により様々
磁性	あり	加工・規格による	なし	なし	なし
溶接性	〇	〇	X	△	X
コメント	QCD全面でバランスがとれており、強度も高い、非常に汎用的な材質です。	炭素とクロムを含んだ鉄の合金鋼です。耐食性に優れているため、錆などの起きやすい屋外で使われることが多いです。	熱伝導性・導電性が非常に優れた材質です。一方で、強度と溶接性が劣っています。	アルミは合金の種類に依らず、軽さが特徴の材質です。また導電性・熱伝導性もかなり優れています。一方で、強度と耐熱性が劣っています。	プラスチックのことです。生産方法によってさまざまな樹脂ができますが、耐食性や加工性に優れていることや強度が低いこと、熱や電気を伝えにくいことは多くの樹脂に共通した性質といえます。

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