使い道が多すぎるけど加工が難しい~チタン~

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チタン

地殻に含まれる元素の中で9番目に多い元素がチタンです。

 

ルチルやチタン鉄鉱などに含まれ、大部分が酸化チタンとして採掘されます。

 

比較的量が多い元素ですが、精錬が難しいため高価になりやすいです。

 

・重量あたりの強度が非常に高い

・耐熱性に優れている(融点1668℃=鉄より溶けにくい)

・耐食性に優れている(安定した酸化皮膜=海水に対して完全耐食)

・極低温、超伝導特性を示す

・無毒

・軽い

 

…などその特徴から航空宇宙産業や海洋開発(深海艇など)をはじめ、原子力廃棄物処理装置から自転車、メガネのフレームなど用途は多岐に渡ります。

 

意外なところでは、紫外線を遮断する作用があることや金属アレルギーなどの人体への影響が少ないことから、日焼け止めや化粧品にも使われています。

 

 

 

チタンの加工

チタンは加工が難しいと言われています。

 

・発火の危険

切削による加工では、摩擦に対する耐性が低いため切り粉が燃える可能性があります。

 

・工具の消耗

熱伝導率が小さく加工部に熱がこもりやすいため、工具への負担が高くなります。

 

・変形しやすい

たわみやすい素材でもあるので、加工したときに変形しやすい特徴があります。

そのため加工する際は経験のある職人や企業の手が必要になります。

 

切削、プレス、溶接…どれをとっても加工が難しく、設備やノウハウが整った企業でないと取り扱いが難しいのです。

 

 

 

チタンの歴史

18世紀イギリス。

 

イギリスの鉱物学者のウィリアム・グレコーがメカナン海岸にて、磁性のある黒色の砂を発見。

 

彼はこの砂の中に新しい金属元素があると考え、その元素に“メカナイト”と名付けました。

 

その後5年間に渡り研究が続けられ、ドイツの科学者クラプロートによるルチル鉱(金鉱石)の成分分析によって、特徴的な酸化物を発見。

 

その結果、その酸化物がグレコーが推定したメカナイトであると判明。

 

この新しい金属元素をメカナイト改め“チタン”と命名しました。

 

マルティン・ハインリヒ・クラプロート(1743~1817年)

 

チタンという名の由来は、ギリシャ神話のオリュンポスの戦いに負け地下に閉じ込められた巨人“タイタン”からきています。

 

ピーテル・パウル・ルーベンス作「墜ちる巨人」1637~1638年

 

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