グリーン × 金属

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

近年の海水面の上昇や異常気象などもあり、最近、急激に環境に対する意識が高まっていますよね。
そんな中で、新聞や雑誌、ネットで、「グリーン〇〇〇」という言葉をよく見かけます。
具体的には、グリーンイノベーション、グリーン戦略、グリーン経営、グリーン調達、グリーン購入、・・・など、さまざまな言葉と「グリーン」を組み合わせて表現されています。
これらはいずれも、環境の事を考えて環境負荷ができるだけ小さい製品やサービス、あるいは環境負荷の低減に向けた取り組みを表す言葉として使用されているように思います。
（※明確な定義が見当たらなかったので、あくまで推測となります。）

実は、金属においても同様で、最近、「グリーンメタル」という言葉を見かけます。
グリーンメタルとは、温室効果ガスの発生がない、もしくは発生量が極めて少ない方法で調達した金属のことを意味しているようで、鉄鋼材料の場合は「グリーンスチール」、アルミニウムの場合は「グリーンアルミニウム」のように、個別の金属名と組み合わせて使用される場合もあるようです。

これまでの金属材料の分類は、鉄鋼材料/非鉄金属材料、軽金属/重金属、コモンメタル/レアメタル、ベースメタル、貴金属、などがありましたが、これからは、グリーンメタルというカテゴリーでの分類も使用されて一般的になっていくのかもしれませんね。

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『原材料から金属製品ができるまで 図解よくわかる金属加工』（日刊工業新聞社）※2021年9月発刊


『トコトンやさしい金属材料の本』（日刊工業新聞社）


『銅のはなし』（技報堂出版）


『身近なモノに隠された金属のヒミツ　パパは金属博士！』（技報堂出版）


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金属の三兄弟 金・銀・銅

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

以前に執筆した「トコトンやさしい金属材料の本」のコラムで、金属の三兄弟　金・銀・銅と題して、オリンピックメダルの順位の理由について、少々、私見も入れながら紹介させてもらいました。
日刊工業新聞社さんのニュースイッチにもご紹介いただきました。

ところで、京都の寺院で金閣寺、銀閣寺があることはご承知の通りですが、銅閣寺があるのか？とふと思い、ネットで調べてみると、、、
ありました！　銅閣寺。
京都市東山区のお寺、大雲院の祇園閣は通称・銅閣寺（銅閣）と呼ばれているそうです。

コロナ渦でなかなか外出や旅行が行きにくい状況ですが、コロナ開けにはぜひ行ってみたいと思います。

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『原材料から金属製品ができるまで 図解よくわかる金属加工』（日刊工業新聞社）※2021年9月下旬発刊予定


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1セント硬貨 × 銅合金？ 亜鉛合金？

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

昨日、最近のアルミニウム地金高騰と絡めて、1円硬貨に使用されるアルミニウムの価値についてお話ししましたが、
実際に、ネットで調べてみると、アメリカ合衆国の1セント硬貨で同様のお話があったようですね。

長い歴史のなかで、1セント硬貨に使用される材料の構成もさまざまに変化してきたようで、1982年までは1セント硬貨には銅合金が使用されていましたが、使用される銅の価値が1セントを超えるようになり、現在は亜鉛合金に銅めっきされたものが使用されているようです。

ということは、写真の左側が銅合金で、右側が亜鉛合金ということになりますね。



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『原材料から金属製品ができるまで 図解よくわかる金属加工』（日刊工業新聞社）※2021年9月下旬発刊予定


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1円硬貨 × アルミニウム地金高騰

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

最近、銅やアルミニウムなど、金属地金の高騰が報道されていますね。
特に、アルミニウムにおいては、
・世界最大のアルミニウム地金生産国の中国で二酸化炭素排出抑制に伴う減産、
・原料であるボーキサイトの産地ギニアでクーデターが発生
が影響しており、現在のアルミニウム地金の価格は、おおむね350円/ｋｇ（0.35円/ｇ）くらいでしょうか。

ちなみに、純アルミニウムが使用されている1円硬貨の重量は1ｇですので、1円硬貨を現在のアルミニウム地金価格（金属としての価値）で表わすと0.35円となります。

非現実的な話ですが、アルミニウム地金価格が現在の3倍以上の価格にまで高騰すると、1円硬貨に使用する金属をアルミニウムより安価な金属に変更しないといけなくなっちゃいますね。

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『原材料から金属製品ができるまで 図解よくわかる金属加工』（日刊工業新聞社）※2021年9月下旬発刊予定


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関係なさそうな２つの金属 銀と鉛

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

本日は、これからブログで紹介しようと思っていることをちょっと紹介します。

それは、「銀と鉛」についてです。
銀と鉛は、特性が全く異なり、またそれぞれの金属価格も大きく異なるなど、一見、関係なさそうな２つの金属ですが、
実は関係深いのです。

その一例のお話をすると、「銀の価値を低下させた鉛」という内容です。
古代では、銀の価値が金より高かったことが知られており、例えば、当時の金製品に銀めっきを施したものもあったようです。
これは、当時、製錬技術を有していない古代人にとっての唯一の金属の入手手段である自然金と自然銀の量に関係していたようです。
しかし、その価値も16世紀に大きく変化し、金の価値の方が銀より高くなりました。
その背景には、実は鉛が関係していたようです。。。

このような、一見、なんら関係なさそうな銀と鉛について、歴史や特性、加工方法、用途などさまざまな視点で比較しながら、何回かに分けてご紹介したいと思っています。

お楽しみに。

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『原材料から金属製品ができるまで 図解よくわかる金属加工』（日刊工業新聞社）※2021年9月下旬発刊予定


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「鉛筆」と呼ばれる理由 × 鉛

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

相変わらず、お休みの時は執筆を進めています。
現在は、大河出版樣の雑誌ツールエンジニア「モノづくりを支える金属元素　いろはにほへと」の10月提出原稿です。
今回は、「亜鉛」に関する内容のため、その名前の語源などを調べていました。
その過程で、同じ「鉛」という漢字を使いながら鉛ではない「鉛筆」について、なぜ「鉛」という漢字を用いているか？について調べてみました。

三菱鉛筆のHPによると、
「■「鉛」を使わないのに「鉛筆」と呼ばれる理由は？」について言及されており、それは、以下の通りでした。

現在の鉛筆より「前のもの」は、鉛の棒「尖筆(せんぴつ)」でした。この鉛の棒は現在の鉛筆のように黒い跡は残せず、文字を真っ直ぐ書くために、あらかじめ薄く線を引く目的で用いられました。この鉛の棒を"lead pencil"（鉛の筆）と呼ぶようになり、呼び方と現在の鉛筆が一緒に輸入され「鉛筆」と訳されたのではないかと言われています。

ちゃんとした理由があったんですね。

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『原材料から金属製品ができるまで 図解よくわかる金属加工』（日刊工業新聞社）※2021年9月下旬発刊予定

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「亜鉛」「黒鉛」「蒼鉛（そうえん）」

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

先日ご紹介した『金属と日本人の歴史』を読んで、またその他の書籍も参考にすると、これまでの歴史上、金、銅、青銅、鉄は当然ですが、「鉛」が果たした役割も大きかったように思いました。
例えば、球形状に成形しやすくて密度が高いことからの火縄銃の弾丸、鉛を使用した銀製錬の灰吹き法、成形のしやすさからのステンドグラスの縁材料や鉛管、などが挙げられます。

「鉛」という漢字を用いた物質の名前も幾つかあります。具体的には、「亜鉛」、「黒鉛」、「蒼鉛（そうえん）」などです。
このような「鉛」という漢字が使われる理由の1つには、日本における「鉛」の果たした役割や歴史があるためではないでしょうか。
ちなみに、「蒼鉛（そうえん）」とはビスマスのことで、「蒼」は青っぽい色を示す漢字ですので、その色合いからきているのかもしれませんね。

近年、人体への影響からさまざまな分野で鉛に関する規制があり、鉛を正しく理解して取り扱う必要があります。
また、鉛フリーはんだや鉛レス快削銅合金など、鉛を使用しない鉛フリー化や代替材料の開発も進んでいます。

金属屋が活躍すべき領域がまだまだありそうですね。


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『金属と日本人の歴史』

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

ネットで調べてみると、年を取ってくると歴史に興味を持ち始める人が多いようです。
私もご多分にもれず、ここ1年くらい前から金属や金属加工に関する歴史に興味を持ち始めており、関連する古い書籍をAmazonで購入しては読み、・・・を繰り返しています。

今年のお盆休みに読んでいる本は、金属をご専門とされていた桶谷繁雄さんが書かれた『金属と日本人の歴史』です。
かなりマニアックな内容ですが、日本の金属の歴史についてまとまっており、また桶谷さんならではの考察も書かれており興味深い内容です！


コロナ渦で外出の機会が少ない中、
このお盆休みの期間を利用して、ご自分の趣味に関する歴史に関する書籍をゆっくりと読まれてはいかがでしょうか？

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オリンピック × マルエージング鋼

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

現在開催されている東京2020オリンピック!
今回は、フェンシングで使用している剣の材質について。

フェンシングは、二人の選手が向かい合って片手に持った剣で体を突いて勝敗を決める競技のようです（←ルールを良く知らない私・・・）。

フェンシングで使用する剣は、折れることなく、しなやかに曲がりながら、相手の体を突けるような材質が使用されているようです。
でないと、試合中に剣が折れちゃたりすると危険ですからね。

調べてみると、剣に使用されている材料は、マルエージング鋼と呼ばれる、鉄鋼材料の中で最高強度を有する金属材料でした。
マルエージング鋼は、金型や航空・宇宙分野の構造材料にも使用されており、かなり高級な鉄鋼材料です。

本日8/1の18時半から、「フェンシング男子フルーレ団体・3位決定戦 日本vs.米国」があります。
マルエージング鋼からなる剣を使ったフェンシング！

がんばれ！　ニッポン！！

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『トコトンやさしい金属材料の本』（日刊工業新聞）


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オリンピック × 都市鉱山

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現在開催されている東京2020オリンピック!
その金銀銅メダルは、オリンピック史上で初めて、小型家電などのリサイクルによって作られたことはご存知ですよね。

これは，「都市鉱山からつくるみんなのメダルプロジェクト」により行われました。
プロジェクトによって、メダルに必要な金約 32kg，銀約 3,500 kg，銅約 2,200 kg を、小型家電約 80,000 t から確保したそうです。

がんばれ！　ニッポン！！

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『トコトンやさしい金属材料の本』（日刊工業新聞）


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エアコン × アルミニウム

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今日は、4連休の最終日。皆さんはいかがお過ごしでしょうか？
私は、テレビで放映されている東京オリンピック番組をザッピングしながら、エアコン（冷房）の効いた部屋で9月に出版予定されている書籍の初校ゲラへの対応でした。

本日のブログネタは、夏にお世話になっているエアコンについて。
エアコンの冷房は、装置内部に入っている冷媒が液体から気体に気化する時の気化熱を利用して、熱を奪って冷やしています。
その重要な部品が、エアコン内部にある熱交換の役目を果たしているフィンで、エアコン屋内機のフィルター清掃する際に、フィルターを外すと見える無数の細かい板です。
ちょっと調べてみると、熱交換性能を実現することを目的に熱交換器1台当たりのフィン枚数を増やすためにフィン材の板厚を薄くする取り組みも進んでおり、近年ではなんと板厚0.09 mm程度の薄肉フィン材も多く生産されているようです。
日本人の髪の毛の太さが約0.08ｍｍと言われていますので、その薄さがお分かりかと思います。

このフィンの材質は、アルミニウムでできています。
その材質は、純アルミ系あるいはアルミニウム-マンガン合金系です。
アルミニウムが使われている理由は、銅に次ぐ熱伝導率を有しており、アルミニウムは銅より安価なためでしょうか。
ちなみに、自動車のラジエーターもアルミニウムでできています。


夏のお部屋を快適にしてくれるエアコン。
そこには、アルミニウムが活躍しています！！

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『トコトンやさしい金属材料の本』（日刊工業新聞）


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ボーキサイト

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金属マニアとして、すこしずつ金属鉱物を集めており、久しぶりにネットで購入しました。
今回は、「ボーキサイト」。
身近な金属のアルミニウムの原材料です。

茶褐色の鉱物から銀白色のアルミニウムが抽出されるなんて想像できませんよね。


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「空の鉄」 隕鉄

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スマートフォンやドライブレコーダーと呼ばれる車載カメラが普及したためなのか、最近、光り輝く火球となって落下する隕石の動画ニュースを良く見ますよね。
ちなみに、陸地に落下した隕石は、1913 年から 2013 年までの 100 年間に605 個が確認されているようで、
陸地と海洋の面積比から試算すると、年間約20個の隕石が地球に落下していることになるようです。

隕石にはさまざまな種類があり、成分が鉄からなる隕石を隕鉄と呼びます。
紀元前14世紀、古代エジプトの象形文字には「空の鉄」と読める組み合わせもあり、実際、隕鉄を用いた当時の剣も発掘されており、当時、隕鉄は入手できる金属として貴重な素材であったのでしょうね。


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『トコトンやさしい金属材料の本』（日刊工業新聞）


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塑造と塑性 金属の変形を粘土に例えた？？

伝統工芸と身近な物を材料科学するヨシムラ・サイエンス・ラボです。

先日、ある芸術家の方のTwitterを見ていると、「塑像（そぞう）」という言葉が書かれていました。
調べてみると、塑像とは、粘土で造形した彫刻のことのようです。

もともと「塑」とは、土をこねたり削ったりして物の像を作るという意味のようで、粘土で造形する技法のことを「塑造」というようです。

金属に力を加えて変形させて永久変形を生じることを「塑性（そせい）」と言います。

人類は、紀元前7000～8000年に金や銅などの金属と出会うかなり前から粘土に出会っていたと思うので、
金属が変形することを知った人類は、粘土に例えてその現象を表現したようにも感じてしまいます。←ちょっと言いすぎかな（笑）？？


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『トコトンやさしい金属材料の本』（日刊工業新聞）


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「ニ」から始まる金属製品

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理科系に進まれた方は、子供の頃にプラモデルや電子工作などを趣味として行った人も少なくないと思います。
私は、どちらかというと電子工作派で、小学生の頃は、電子オルガンなどの電子工作キットを買ってきては、はんだ付けして、完成させて、・・・の繰り返しでした。

そんな工作・科学好きになじみ深いのが、乾電池のニカド電池、電熱器のニクロム線、形状記憶合金のニチノール、ではないでしょうか？
ニカド電池は電動模型のバッテリーに、ニクロム線は発泡スチロールの加工に、ニチノールは科学館での実験道具で使いましたよねー。

これらのいずれにも共通するのは、名前の最初が「ニ」から始まっていることです。
実は、これらいずれもニッケルを使用しており、具体的には、ニカド電池は正極にニッケル、ニクロム線はニッケル-クロム合金、ニチノールはニッケル-チタン合金が使われています。

子供の頃、何気なく、ニカド電池やらニクロム線やらニチノールやら言っていましたが、改めて金属屋になって眺めてみると、これらの共通はニッケルでした。


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