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一般金属と高融点金属の違い

高融点金属とは、どういった物質を指すのでしょうか。
それを知るために、まず金属の定義を簡単に述べると、金属は、見た目に独特のつややかな表面形状を持っています。
機械的に、引っ張って細長くしたり(延性)、平たくなるように力をかけて薄くしたり(展性)して加工し、さまざまな産業用途に利用されます。
熱や電気をよく通すものは、人の生活に欠かせない道具の部品に使われるなど、あらゆる分野に適用されています。

では、金属の化学的な定義も見ていきましょう。
金属元素は、水に溶けると陽イオンになるという性質を持っています。
また、可視化できる形を持つ金属の殆どが、金属元素が酸に溶けた酸化物の形をとります。
金属は、規則的に配列された陽イオンと、その間を自由に動き回れる自由電子とが結合した、金属結合から成ります。
陽イオンと自由電子の数は同じです。
熱と電気は、自由電子の動きによって伝導性が決まり、熱と電気の伝わりの良さは共存します。
陽イオンと自由電子の働きを利用した加工が、溶解、腐食、メッキなどです。
陽イオンの配列は金属によって異なります。
また、自由電子の数と金属の結合強度は比例しているため、硬さ、融点、沸点がこの影響を受けることも分かっています。

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以上のような性質を持つ金属のうち、特に熱を加えたときに融け始める温度の高さが、一般的な金属よりも際立つ金属のことを、高融点金属と言います。
高融点金属の融点は、だいたい2500~3000度くらいです。
しかし、広範には、鉄以上の融点を持つ金属のことを指す場合もあるそうです。

高融点金属は、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブなどがその代表格として知られています。
これらは、体心立方格子構造という金属の結晶構造を見ます。
単体での弱点を補強、補完してつくられたこれらの合金もまた、高融点金属に含められます。
超高温下での使用に耐える特性のため、さまざまな使い道に有望な金属であると言えますが、一般的な金属に比べて産出量が圧倒的に少なく、産出国も限られるため、日本は輸入に頼らざるを得ないのが現状です。