![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
硬質アルマイト処理を
依頼したんですが、
以前に作ったものと色が
違ったんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
色だけならいいんですが
なんか、気になって。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
どのアルミニウムで
処理したんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
会社にあったアルミで
処理をお願いしました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
もしかすると
アルミニウムの種類が
違うのかもしれません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミに種類なんて
あるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
A5052とか
聞いたことないですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
確かに、聞いたこと
あるような気がします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
A5052は、アルミニウムで
一番流通している素材です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
他にも、A1050・A2017・
A6061など様々な種類が
あります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
へー。
どんな違いがあるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
A1000番台は、
アルミニウムの純度が
99%以上のものを指し、
純アルミニウムと
呼ばれています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
1円玉にも使われている
素材です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
1円玉は、純アルミ
なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
それ以外の番手は、
アルミニウム合金です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミニウム合金
って何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウム合金は、
アルミニウムに
他の金属を添加して
改善させたものです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミって
知ってるようで
知らないもんですね。
という、やりとりがありました。
今回は、簡単に分かりやすく
アルミニウムとアルミニウム合金を、
紹介していきたいと思います。
アルミニウムって何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムって
何だと思いますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
突然聞かれても、
『軽い金属』という以外は、
すぐには思いつかないです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミって、一体何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
一般的に
アルミと呼ばれているものは、
『アルミニウム及び
アルミニウム合金』
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
のことを言います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミニウムと
アルミニウム合金が
あるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、
地球の地面の下にある
金属元素の中で、
最も多いのが アルミニウム
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
って知ってましたか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
えっ?鉄よりも多く
存在してるんですか!
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
鉄は、アルミニウムの
次に多い金属元素です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
意外でした。
アルミニウムって
豊富にあるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミニウムは、どのように
作られるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムの原料って
知ってますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
小学校で習ったような
気がします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムの原料は、
『ボーキサイト』
と呼ばれる鉱石です。
このボーキサイトから
まず、アルミナを抽出します。
その後、アルミナを電気分解して
アルミニウムと酸素に分解します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミナを電気分解すると
アルミニウム取れるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
あれ?
アルミナってセラミック
じゃなかったでしたっけ?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
アルミナは通称で、正式名称は、
『酸化アルミニウム』と言い
ルビーやサファイヤと同じ主成分
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
なんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミナとアルミニウムは、
全く違う性質なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムは、
金属ですが
アルミナは、
金属ではありません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
へー。
おもしろいですね。
-
一般的にアルミとは、
『アルミニウム及び
アルミニウム合金』
の事を指す。 -
アルミニウムは、
地球の地殻を構成する
金属元素の中で最も多い。 -
アルミニウムの原料は、
『ボーキサイト』
と呼ばれる鉱石。 -
ボーキサイトから、
アルミナを抽出し、
アルミナを電気分解して
アルミニウムと酸素に
分解する。
純アルミニウムとアルミニウム合金の違い
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
先ほど『アルミニウム及び
アルミニウム合金』
と言ってましたが
違いは何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ボーキサイトから取り出された
純度の高いアルミニウムを
純アルミニウムと言います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミ100%ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
どうしても製造の段階で
不純物が混ざるので
100%にはなりません。
99%以上がアルミニウムで
構成されたものが、純アルミニウム
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と呼ばれています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
純アルミニウムは、
99%以上がアルミ成分
なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただ、純アルミニウムは、
柔らかく傷つきやすい
という欠点があります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
強度が必要なところには
使えないですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
純アルミニウムは、
構造材など、強度が必要な
場所には使用できません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そこで、
マンガンや銅・ケイ素・ ニッケル
といった元素を添加して性質を
改善させたものを
アルミニウム合金と呼んでいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
だから、アルミニウムと
アルミニウム合金が
あるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
先ほど言われたA5052は、
どんなアルミニウム合金
なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
A5052は、アルミニウムに
マグネシウムを加えて
耐食性と強度を
アップさせた素材です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
他には、どんな種類の
素材があるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
JIS規格で
アルミニウム合金の種類
の表示方法が決まっている
ので表にしてみました。
アルミニウム及びアルミニウム合金の種類 | ||
番手
|
添加元素 | 特徴 |
1000番手
|
純アルミ |
|
2000番手
|
アルミ |
|
3000番手
|
アルミ |
|
4000番手
|
アルミ |
|
5000番手
|
アルミ |
|
6000番手
|
アルミ |
|
7000番手
|
アルミ |
|
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
こんなに、たくさん
種類があったんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
さらに、
熱処理や表面処理によって
強度や耐食性を向上させる
ことが出来ます。
-
純アルミニウムとは、
成分の99%以上が
アルミニウムで構成されたもの。 -
アルミニウム合金とは、
合金元素を添加して
性質を改善させたもの。 -
JIS規格でアルミニウム合金の
種類の表示方法が決まっている。 -
アルミニウムは、熱処理や
表面処理によって強度や耐食性を
向上させることが出来る。
アルミニウムの特徴
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『アルミは軽い。』以外に
どんな特徴がありますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムには、
- 軽い
- 耐食性に優れる
- 熱伝導率が良い
- 電気伝導率が良い
- 加工性が良い
- 非磁性体
- 毒性がない
- 光や熱の反射性が良い
- 低温に強い
- リサイクル可能
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
といった特徴があります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミが軽いのは
知っています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
鉄や銅に比べて
どのくらい軽いか
知っていますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
半分くらいですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
違います。
アルミニウムの比重は、2.71で
鉄の7.87や銅の8.93と比べて
約1/3です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
1/3ですか・・・。
軽いですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
その軽さを活かして、
自動車・鉄道・航空機・
船舶など、様々な分野で
使用されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
他にも、耐食性がよく
赤さびが出ません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なぜですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムは、
空気中で自然に酸化被膜を
生成するので、鉄のような
赤サビが発生することは
ありません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
確かに、さびた1円玉を
見たことはないです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
他にも熱伝導率や
電気伝導率も良いです。
熱伝導率は、鉄の3倍、
電気伝導率は、銅の約60%ですが
比重が約1/3なので、同じ重さで
あれば銅の2倍電流を流せます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
考えてみると、アルミって
『加工しやすい』し『非磁性』
の材質ですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
毒性がないって何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムは、
重金属のように人体や環境を
害することがありません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そういわれてみると、
食品や医薬品の包装材に
アルミが使われてますね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミの飲料缶なんて
毎日のように見ます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
飲みすぎには
注意して下さいね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
純度の高いアルミニウムは、
熱や光を反射するので
暖房器具や照明器具の
反射板にも使われています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
あれって、
アルミなんですか!
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、
ガンマ線やX線などの有害電磁波から
人体を守ってくれるので宇宙服にも
使われています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『低温に強い』
って何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムは、
-200℃にも
耐えれる素材です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
それだけで強いって
言うんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
一般的な鉄鋼は、
温度が下がると脆く
なってしまいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかし、
アルミニウムは、低温になるほど
強度がアップします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
それは、低温に強い
と言えますね。。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そういえば、
アルミはリサイクルが簡単
だと聞いたことがあります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そう言われていますが、
実は、課題もあるんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
どんな課題なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
長くなるので
次章で説明します。
-
アルミニウムの比重は、
鉄や銅と比べて約1/3。 -
アルミニウムは、空気中で自然に
酸化被膜を生成するので
赤さびが発生しない。 -
アルミニウムの熱伝導率は、
鉄の3倍。 -
電気伝導率は、同じ重さであれば
銅の2倍電流を流せる。 -
アルミニウムは、重金属のように
人体や環境を害することがない。 -
アルミニウムは、有害電磁波から
人体を守ってくれるので
宇宙服にも使われている。 -
アルミニウムは、低温になるほど
強度がアップする。
アルミニウムのリサイクルと課題
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
アルミは、リサイクルが
簡単ではないんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
一般的に
アルミニウムのリサイクルは、
ボーキサイトから生成する
エネルギーの3%で
リサイクルすることが可能
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と言われています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
3%のエネルギーで
リサイクルが
できるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
確かに、再生エネルギーは
他の金属と比べても最小です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
じゃあ、すごく優秀な
金属じゃないですか。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
とはいえ、アルミニウムの
リサイクルにも多くの課題が
あります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
どんな課題が
あるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
アルミニウムの
再溶解にかかるエネルギーは
少ないですが、
不要になったアルミニウムを回収し、
アルミニウムを再び取り出す
エネルギーは含まれていない
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ということです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
どういうことですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
いったん市場に出てしまった
アルミニウムを回収し
選別・分別を行っても
必ず異物混入してしまいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
確かにそうですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
例えば、
建築材には、コンクリートや金具
飲料缶には、塗料やコーティング剤
といった異物が混入しやすい
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
などです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
異物が混ざると
どうなるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
再生品の性能を
下げてしまいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
様々な異物を除去するために
様々な方法が必要になる
ということですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
様々な除去方法が必要に
なります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
純アルミを取り出す
ということは、合金元素も
異物になるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
合金元素でもマグネシウム・
シリコン・銅・亜鉛などは、
まだ扱いやすいようですが、
特殊や少量の合金元素だと
除去が難しい
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ようです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
このように、
除去エネルギーには
多くのコストがかかります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そうなると、リサイクル品は
『少し品質が劣るか、
製品コストが上がる。』
になってしまいますね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
じゃあ、リサイクル品を
誰も使わないですね?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
だから、
リサイクル品を優先して利用する
『グリーン調達』や『エコマーク』
等が規定されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『グリーン調達』って
そういうことだったんですね。
-
アルミニウムは、
ボーキサイトから
生成するエネルギーの
3%でリサイクルが可能。 -
回収したアルミニウムから異物を
除去するエネルギーは
含まれていない。 -
異物が混入した状態で
リサイクルすると
再生品の性能が下がる。 -
特殊なアルミニウムだと、
特に異物の除去が難しい。 -
リサイクル品を優先して利用する
『グリーン調達』等が
規定されている。
まとめ
アルミニウムは、
アルミ缶やアルミ箔といった日用品から
工業材料など幅広い用途で使用され
ている資源に恵まれた金属です。
今後も様々な合金元素を添加した
アルミニウム合金が増えていく
と思われます。
鉄よりも軽く・サビにくい・
加工しやすいといった特徴だけでなく、
電気伝導率や熱伝導率が良いといった
様々な特徴のあるアルミニウムを
利用するための参考にしていただければ
うれしいです。
ありがとうございました。