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アルミニウム

この分野の特長

◎私達のくらしと社会を支えるアルミニウム

アルミニウムは、1807年、英国の電気化学者であるデービーによって発見された金属で、鉄や銅に比べて非常に新しい金属です。

「電解製錬法」という製造方法が開発されると、他の金属にはない優れた性質によって急速に需要を伸ばし、2013年には世界中で約4,650万トン(前年比+1.2%)ほど使われるようになりました。アルミニウムは鉄に次いで2番目に多く使われている金属材料です。
アルミニウムは、宇宙開発から輸送、建築、包装に至るまでの様々な分野で私達の豊かなくらしと社会に不可欠なものとなっています。

アルミニウムの特徴

  1. 軽い: 比重は鉄や銅に比べると約1/3
  2. 強い: 比強度(単位重量当たりの強度)が大きい
  3. 耐食性がよい: 空気中で緻密で安定な酸化皮膜を生成し、この皮膜が腐食を自然に防止
  4. 加工性が良い: 塑性加工しやすい
  5. 磁気を帯びない: 非磁性体で磁場に影響されない
  6. 電気をよく通す: 導電体として極めて経済的な金属
  7. 熱をよく伝える: 熱伝導率は鉄の約3倍
  8. 低温に強い: 極低温下でも脆性破壊がない
  9. 毒性がない:無害・無臭で衛生的である
  10. 光や熱を反射する: 放射エネルギーの90%以上を反射
  11. 美しい: アルマイト処理で各種の色をつけられる
  12. 鋳造しやすい: 融点が低く、湯流れがよい
  13. 真空特性がよい: 真空到達性能が高い
  14. 接合しやすい: 各種の接合技術で容易に接合
  15. 再生しやすい: 新地金の3%台のエネルギーで再生

◎広がるアルミニウムの用途

さまざまな分野での利用

2015年3月14日に開業した北陸新幹線。車両は軽くて強いアルミニウムでつくられています。また、燃費向上のため、自動車の様々な部品に軽量化効果の大きいアルミニウムが使われています。それ以外にも、アルミニウムの持つ優れた特性(熱をよく通す、加工性がよいetc.)が活かされ、幅広い分野で利用されています。

●宇宙開発

ロケット、人工衛星、スペースシャトル、宇宙服など

宇宙開発イメージ (画像)
●輸送機器

飛行機、新幹線、電車、自動車、コンテナ、液化天然ガス(LNG)用タンカー、客船など

飛行機の様々な部位にアルミニウムが使われています。YS-11以来50年ぶりとなる国産旅客機「MRJ」は 主翼や胴体にアルミニウムが使われており、2015年の飛行を目指し、開発が進められています。

MRJ(三菱リージョナルジェット)(画像)MRJ(三菱リージョナルジェット)

新幹線0系(鋼製)の16両編成重量(定員乗車時)は970トンでした
が、東海道新幹線700系(アルミ合金製)は約700トンと鋼製に比べ
て28%も軽くなり、電力消費量も少なくて済みます。

N700系新幹線車両 (画像)E5系はやぶさ(JR東日本提供)

自動車にアルミニウムを使用することにより軽量化が図られ、燃費性能が向上することから、 走行段階での大幅なCO2排出削減に寄与します。

プリウス (画像)プリウス(トヨタ自動車)
●建築・建設材料

サッシ、カーテンウォール、ベランダ柵、カーポート、屋根材、壁材、エレベーター、エスカレーター、道路標識、橋など

 


2012年5月22日に開業した「東京スカイツリー®」(事業主体:東武鉄道・東武タワースカイツリー、高さ634m)の塔の中央にあるシャフト(エレベーターなどが通る部分)の壁や展望台などの外装材には“アルミ合金製ハニカムパネル(通称カーテンウォール)”が使われています。

東京スカイツリー(完成予想図) (画像)東京スカイツリー(画像提供:東武鉄道株式会社・東武タワースカイツリー株式会社)
●IT関連機器

大型コンピューター、パソコン、プリンターなど

携帯電話、パソコン、自動車のバッテリーなどに使われるリチウムイオン電池は、正極にアルミ箔が使用されていますが、アルミ箔に代わる材料は皆無といわれています。

リチウムイオン電池 (画像)リチウムイオン電池
●家電製品・ガス機器

テレビ、エアコン、冷蔵庫、LED照明器具、給湯器など

アルミニウムの持つ高い放熱性を利用して、LED電球をはじめ様々なLED照明器具にアルミニウムが使われています。

LED電球(東芝ライテック・LDA5) (画像)LED電球
(東芝ライテック・LDA5)
●電気・通信設備

変圧器、送電線、パラポラアンテナなど

太陽光発電モジュール(画像)太陽光発電モジュール
●光学・精密機器
望遠鏡、双眼鏡、カメラ、各種測定器、各種医療機器など
●各種工業分野
石油製造プラント、石油・ガスタンク、海洋開発プラント、建設機械、金属加工機械など
●工業製品・生活用品

印刷用刷版、メタリック塗料、自動車部品、自転車部品、事務機器、スポーツ用具、洋傘、台所用品など

見る角度によって色が変わる干渉色アルミニウム顔料(画像)見る角度によって色が変わる干渉色アルミニウム顔料
●包装製品、容器
飲料用缶、医薬品包装材、歯磨き・接着剤用チューブ、シャンプー包装材、食品包装材、アルミホイルなど

◎世界No.1シェア製品

世界に占める日本企業のシェア

・磁気ディスク用アルミ基板
100%
・表面処理フィン
50%
・自動車用熱交用多穴管
60%
・コピードラム
80%
・カーエアコン用熱交換器
45%
・電解コンデンサー箔
60%
・LNG用厚板
100%
・RFIDアンテナ
70%
磁気ディスク用アルミ板イメージ (画像)
磁気ディスク用アルミ板

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