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2021.12.17 | ブログ

銅の特徴や他の材質との違いを簡単解説!!

おはようございます!本日は材料シリーズ~銅編~です。
ご存じの方も多いと思いますが、わかりやすく解説していきますので、是非ご覧ください。

必達試作人
必達試作人
高精度の金属加工は大阪のアスクへ!

銅について

銅

銅はJIS記号では英語で銅を意味する”Copper”のCに続いて4桁の数字を付けることで表されます。
合金の種類によって1000系から7000系まであります。

銅の最も大きな特徴は導電率と熱伝導率が抜群にいいことです。
一方で高価な材料であるため、構造部品として使用することはほとんどありません。
すなわち、機械的性質ではなく、物理的性質と科学的性質を活かす材料です。

昔は農耕具や銅鐸に使われていました(耐食性に優れているため、多くは現在でも残っている)が、現代では優れた導電率や熱伝導性を活かして、情報通信や精密機器などの先端産業に使われています。

銅の特徴

銅は多くの性質を持った金属です。
中でも導電率の高さや熱伝導率の高さ、加工のしやすさが特徴で、その特徴を利用した製品によく使われます。
導電率、熱伝導性、加工性以外にも耐熱性、耐食性や金属光沢により外観が美しいなど多くの特徴があります。

・導電率が高い

銅の最大の特徴は導電率の高さです。
銀に次ぐ性質であり、価格との関係により電線などには銅が使用されています。

・熱伝導率が高い

熱の伝わりやすさは鉄鋼材料やアルミニウムよりも優れており、この性質は銅鍋が食材を均等に加熱できる点に表れています。

・加工性に優れている

銅が大昔から使われている理由の一つとして加工のしやすさがあり、特に切削加工や圧延加工に適しています。
またメッキやはんだ付けなどが容易な金属です。

・熱に弱い

200℃を超えると軟化するため、通常200℃以下で使用します。
低温側の劣化はないため、問題なく使用できます。

・耐食性が高い

耐食性にも優れており、中でも他の金属が苦手とする海水に対しても、良好な耐食性をもっています。
ただ、硝酸や塩酸、硫酸などの化学物質には侵されるため注意が必要です。

・見た目がキレイに仕上がる

金以外で唯一金色の光沢をもつ金属です。
そのため工芸品などにもよく使われます。

・磁性がない

非磁性を活かした用途として、磁気厳禁の電気機器の測定器や、化学工業の防爆用工具として使われています。

銅の規格について

銅メダル

・純銅

純銅は純度が99.90%以上で、酸素の含有量によってタフピッチ銅(C1100)、りん脱酸銅(C1201、C1220)、無酸素銅(C1020)に分類されます。
純銅は導電率や熱伝導率が非常に高いため、導線や電子機器材料によく使われます。

・ベリリウム銅(C1720)

ベリリウム銅は銅にベリリウムとコバルトを加えた特殊合金(C1720)です。
引張り強さは炭素銅を超える高強度材料です。
高価で非常に加工しにくいため、用途は限定されますが、600℃程度まで使用可能です。
特殊ばねや火花が出ない性質から、防爆工具にも利用されています。

・黄銅(真鍮)

黄銅は銅(Cu)と亜鉛(Zn)の合金で、真ちゅう(真鍮)と呼ばれています。
合金の比率によって、銅70%と亜鉛30%の70/30黄銅(C2600)、65%と35%の65/35黄銅(C2680)、60%と40%の60/40黄銅(C2801)があります。
黄銅は銅の比率が下がるにつれて、引張り強さと硬度が増します。
しかし銅の比率が60%未満になると脆さが出てくるため、一般的に黄銅としては銅含油率が60%以上のものが使われ、60%未満のものは銅鋳物の材料になります。

・リン青銅

リン青銅は銅とスズの合金で、脱酸にリンを用いるため、合金中にわずかにリンを含有しています。
リン青銅は高いばね性を持っているため、測定器のスイッチの接点材料に使われています。

材質 銅(C1100など) 鉄(SS400など) ステンレス(SUS304など) アルミ(A5052など) 樹脂(合成樹脂など)
耐食性 ×
加工性
耐熱性 × ×
強度 × ×
導電性 ×
熱伝導性 ×
磁性 なし あり 加工・規格による なし なし
溶接性 × ×
特徴 熱伝導性・導電性が非常に優れた材質。一方、強度と溶接性に劣る QCD全面でバランスがとれており、強度も高い、非常に汎用性のある材質 炭素とクロムを含んだ鉄の合金鋼。耐食性に優れているため、錆びなどの起きやすい屋外で使われることが多い 合金の種類に依らず、軽さが特徴の材質。また、導電性・熱伝導性もかなり優れている。一方、強度と耐熱性が劣っている プラスチックのこと。生産方法によって様々な樹脂ができますが、耐食性や加工性に優れていることや強度が低い事、熱や電気を伝えにくい事は多くの樹脂に共通した性質である

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株式会社アスク

【この記事の著者】

株式会社アスク 営業部

小ロット・小物部品の製作を手掛け、手のひらサイズの部品製作を得意としています。国家検定1級技能士が多数在籍し、一日でも早く製品をお届けするためお見積りの回答は最速1時間!
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