銅（Cu）とその合金の融点！

銅は展性と延性があるため、広く使用されている素材です。しかし、その高い融点も銅の人気に寄与しています。そのため、メーカーは銅を使用して高温に耐える製品を作っています。銅が丈夫で、強く、溶けにくいことは誰もが知っています。しかし、銅の正確な融点を知っている人は少ないです。

銅が広く使用されている重要な理由の 1 つは、その高温です。銅は高温下でも構造を維持するのに優れています。あなたは製造業に携わっていますか? もしそれが本当で、銅の融点を知らないなら、あなたは大きな損失を被っています! しかし、このガイドはあなたの救世主となるでしょう。さあ、始めましょう!

 

銅は何度で溶けますか？

純銅は 1085 ℃ の高温で溶けます。これは、この金属が固体から液体に溶けるには高熱が必要であることを示しています。銅が不純な状態の場合、この温度は変化する可能性があることを覚えておいてください。さらに、一部の合金を含む銅は融点が異なります。

まず融点について説明しましょう。融点は、物質 (金属) が固体から液体に変化する温度です。銅は固体金属です。1085 ℃ で加熱すると、原子間の結合が切断されます。その結果、銅は溶けて液体になります。この遷移には非常に高い温度が必要です。

銅はさまざまな形で存在できます。それらには、純粋、不純、銅合金が含まれます。したがって、それぞれが溶けるのに異なる温度がかかります。銅があり、1085 ℃ で溶けない場合は、不純な状態です。銅金属が使用される温度には多くの要因が影響します。

 

銅合金の融点は純銅と同じですか？

いいえ、銅合金の融点は純銅とは異なります。この偏差の原因は、合金元素が独自の融点を持っていることです。したがって、銅とその合金元素を溶かすには、多かれ少なかれ熱が必要になります。

一部の合金は純銅よりも融点が高く、他の合金は低くなります。簡単に説明しましょう。ニッケルを含む銅合金があるとします。この銅合金の融点は、約 1,170°C ～ 1,240°C と高くなります。その理由は、ニッケルが固体材料だからです。

このニッケルを溶かすには、より高い温度が必要です。したがって、この合金の全体的な融点は上昇します。反対に、ベリリウムを含む銅の合金の融点は純銅よりも低くなります。その理由は、ベリリウムの原子は緩く結合しているためです。したがって、それらの結合を切断するのにそれほど熱は必要ありません。

したがって、この合金の融点は純銅よりも低くなります。簡単に言えば、銅合金の融点は純銅とは異なります。それは主に合金元素の強度または融点に依存します。以下に、いくつかの銅合金とそれぞれの融点のリストを示します。

 

銅合金	融点範囲
銅錫合金	950°C to 1,050°C
銅亜鉛合金	900°C to 940°C
ヒ素 銅	685°C to 700°C
ベリリウム銅	870°C to 1,025°C
リン青銅	950°C to 1,050°C

 

この表は、銅合金の融点が異なることを示しています。各合金には固有の要素があり、その要素は強かったり弱かったりします。固体金属と合金化された銅は融点が高くなり、その逆も同様です。ただし、純銅の融点は 1085°C に固定されています。

 

銅の融点に影響を与える要因

先ほども述べたように、銅の融点は一定ではありません。さまざまな要因や外部要素の影響を受ける可能性があります。この金属の融点に影響を与える重要な要因をいくつか見てみましょう。

 

1- 不純物または合金

 

不純物と合金はどちらも銅の融点に影響します。不純物は銅と混ざる外部物質です。これらの不純物は融点を上昇または低下させます。変化の程度は不純物の強さによって異なります。

ニッケルなどの不純物が強固な場合は、融点が上昇します。理由を説明しましょう。ニッケルは強固で、融点は約 1455 度と高いです。ニッケルの原子間に存在する強い結合を切断するには、より多くの熱を与える必要があります。

これにより銅の融点が上昇します。反対に、鉛やリンは融点が低いです。これらが不純物として存在する場合、融点が下がります。それらの原子は強く詰まっていないため、熱が少ないとそれらの結合が簡単に切断され、溶けてしまいます。

クイックハイライト: 同じ概念が銅合金にも当てはまります。合金元素の特性によって銅の融点が決まります。強い不純物や合金元素は銅の融点を上げ、その逆も同様です。

 

2- 大気圧

 

通常の大気圧では、融点は変わりません。しかし、圧力を上げると銅の融点が上がります。この背後にあるロジックを説明しましょう。通常の状態では、銅の原子はあまり密集しておらず、結合もしていません。そのため、原子を破壊するのは簡単です。

そのため、少量の熱で原子間の結合をうまく破壊できます。しかし、銅は高気圧にさらされ、原子同士が接近します。簡単に言えば、原子がより密集し、結合が強化されます。このような強い結合を破壊するには、より多くのエネルギーが必要です。

そのため、これらの強い結合を破壊するには、より多くの熱を与える必要があります。その結果、Cuの融点が上昇します。圧力は原子の配置に影響を与え、間接的に融点に影響を与えます。そのため、メーカーは通常、銅を通常の状態で溶かして、迅速な溶解を確実にします。

 

3- 微細構造と粒径

 

銅の粒径と構造はどちらも融点に影響します。たとえば、銅は非常に整然とした構造を持つことができます。つまり、銅原子が互いに非常に接近している可能性があります。このような原子の結合または近接性は重要です。結合を切断するにはより多くのエネルギーが必要になるため、融点が上昇します。

しかし、問題は、これらの原子がどのようにして非常に接近して強くなるかということです。さまざまな条件が考えられます。たとえば、銅にストレスをかけると、銅の原子が接近します。このような場合、融点が上昇します。同様に、銅の粒径も融点に影響します。

銅はさまざまな結晶または粒子で構成されており、そのサイズはさまざまです。粒子サイズの小さい銅は溶けやすいです。粒子のサイズが小さいと、すぐに溶けます。サイズが大きいほど、粒子が溶けにくくなります。したがって、粒子が大きい銅は融点が高くなります。ただし、融点のこの変動は重要ではありません。

 

銅の融点の重要性

 

融点は温度と熱だけの問題ではありません。融点はこの金属の幅広い用途に寄与するため、それ以上のものです。銅の融点がなぜ重要なのかを説明しましょう。

 

1- 製造と溶接

 

銅は製造業でよく使われる金属です。延性や展性など、多くの貴重な特性があります。温度がわからなければ、銅を製造することはできません。たとえば、この金属の製造には溶接と成形が含まれますよね?

融点がわからなければ、どうやって溶かして溶接するのでしょうか? 温度が高すぎたり低すぎたりして、溶接の品質が低下します。温度が高いと、製造業者は簡単に溶接できます。加熱プロセス中に劣化しません。

2- 加工中の安定性

 

銅の CNC 加工は、さまざまな業界で標準となっています。そうですよね? メーカーが正確な形状の独特な製品を作るのに役立ちます。ただし、切断と成形中に、この機械加工によって熱が発生することがあります。銅の融点が低い場合、発生した熱がその構造に影響を及ぼします。

ただし、この銅は融点が高いため、切断と成形のプロセス中も安全です。このプロセス中に発生する熱は効果的に放散され、過熱の問題を防ぎます。さらに、メーカーは高温に簡単に耐えられる部品を製造できます。

 

3- 強い製品を作るための材料の選択

 

銅の融点を知ることは、適切な材料を選択するのに役立ちます。メーカーが高温条件で使用される部品を必要としていると想像してください。そのような場合、彼は銅を使用して要件を満たすことができます。銅が要件を満たさない場合は、銅に別の合金を追加できます。

その結果、彼は目的に適した材料を見つけるでしょう。銅は摂氏1085度で溶けます。しかし、ニッケルを含む銅合金は約摂氏1,170度で溶けます。したがって、純銅が要件を満たさない場合は、メーカーはニッケル合金を含む銅を選択できます。

これにより、生産プロセスがよりスムーズで信頼性が高まります。これにより、メーカーは極端な温度に耐えられる製品を生産できます。銅の高融点は、メーカーに明快さを与え、生活を楽にします。

 

4- 成形方法

 

成形法では、溶融材料を使用してさまざまな製品を作ります。溶融材料を充填するために、さまざまな型が使用されます。銅は溶融材料として非常に人気があります。銅は溶解プロセスを経て、固体から液体（溶融）に変化します。

融点を知ることは、固体銅を液体に変えるのに役立ちます。この溶融銅を使用して、さまざまな製品が作られています。それらの形状とデザインは、型のものと似ています。融点を知らなければ、メーカーはこの金属を使用することはできません。さらに、その融点は炉で簡単に達成できます。

 

銅と他の金属の融点の比較

 

銅の融点は非常に高いですか、それとも低いですか? この質問は難しいです。この質問に答えるには、他の金属の融点を理解する必要があります。銅自体の融点が高いことは間違いありません。しかし、この金属よりも融点が高い金属もあります。

この質問に答えるには、銅を他の一般的な金属と比較する必要があります。さまざまな金属の融点を示す表を以下に示します。

材料	融点
銅	1,085°C (1,984°F)
真鍮	900°C to 940°C
ブロンズ	850°C to 1,000°C
タングステン	3,422°C (6,192°F)
レニウム	3,180°C (5,756°F)
モリブデン	2,623°C (4,753°F)
鉛	327°C (621°F)
信じる	232°C (449°F)
亜鉛	419°C (786°F)

 

一般的に、真鍮、青銅、銅の金属の比較は非常に真剣に行われます。銅は融点が高いです。しかし、他の多くの金属の融点は銅よりもはるかに高くなっています。例としては、タングステンやレニウムがあります。したがって、銅の融点は高すぎず、低すぎず、中間にあると言えます。

 

よくある質問

 

Al Cu 合金の融点はどのくらいですか?

アルミニウム銅合金の融点は 550～590 ℃ です。アルミニウムは一般的に融点が低いです。そのため、銅との合金の融点も低くなります。アルミニウムが多い Al Cu 合金は融点が低くなり、その逆も同様です。

 

銅タングステン合金の融点はどのくらいですか?

銅タングステン合金は 1080°C ～ 2610 ℃ で溶けます。融点は主にタングステンの量によって決まります。タングステンの量が多いと合金の融点は非常に高くなり、その逆も同様です。タングステンの融点は 6000 ℃ 前後と非常に高くなります。

 

銅ニッケル合金の融点はどのくらいですか?

銅ニッケル合金の融点は 1,100°C ～ 1,200°C です。ニッケルの量が多い場合、この範囲は変化することがあります。ニッケルの量が少ない場合、その融点は純銅の融点に近くなります。

 

銅合金の融点はなぜ変化するのでしょうか?

銅合金にはさまざまな種類があります。それぞれの合金の融点は、合金元素によって異なります。合金元素の融点が高い場合、銅との合金の融点も高くなります。

 

銅合金は自宅で溶かして鋳造できますか?

答えは「はい」ですが、合金によって異なります。融点の低い銅合金は自宅で溶かすことができます。融点に達するのは比較的簡単です。誘導炉を使用して溶かすことができます。例としては、真鍮や青銅などがあります。ただし、融点の高い銅合金は自宅で溶かすことはできません。

 

結論

 

銅は優れた金属です。銅は多くの業界で標準的に使用されており、家庭の電気を確保する電線も銅に依存しています。これらの利点にもかかわらず、Cu (銅) が溶ける温度はあまり理解されていません。しかし、このガイドを読めば、すべての混乱は解消されます。

要約すると、純銅と合金銅の融点は異なります。純銅は 1085 ℃ で融解します。銅合金は、元素によって融点が異なります。一部の外部要因が融解温度に影響を与えることがあります。このガイドでは、このトピックについて詳しく説明します。