Ｆｉｎｔｅｃｈ.ｃｏ.ｊｐ 金属の物理的性質
| 原 子 番 号 |
金属名 | 記号 | 融点 ℃ |
沸点 ℃ |
熱容量 J/g/K |
熱伝導 率 W/m/k |
線膨張 率 X10-6 /K |
密度 (比重) g/cm3 |
原子量 g/mol |
比抵抗 ×10-6 Ω・cm |
融解熱 J/g |
モース硬さ | 音速 (常温) ｍ/ｓ |
磁化率 ×10-6 cm3/g |
超伝導 転移 Ｋ |
ヤング率 ×109 N/m2 |
結晶 構造 |
金属結 合半径 Å |
備考 |
| 83 | ビスマス Bismuth |
Bi | 271.3 | 1560. | 0.122 | 9.15 | 16.2 | 9.75 | 209.0 | 107. | 52.6 | 2.5 | - | -1.34 | - | 31.7 | 三方晶 系 |
1.56 | - |
| 82 | 鉛 Lead |
Pb | 327.5 | 1740. | 0.128 | 35.2 | 29.0 | 11.35 | 207.2 | 20.6 | 23.0 | 1.5 | 1260 | -0.111 | 7.20 | 14 | 立方最 密構造 |
1.75 | 有毒。生体半減期10年 |
| 81 | タリウム Thallium |
Tl | 303.5 | 1457. | 0.129 | 46.1 | 29.4 | 11.85 | 204.38 | 18.0 | 21.1 | - | 818 | -0.25 | 2.38 | - | 六方最 密構造 |
1.70 | 猛毒（神経毒性） |
| 80 | 水銀 Mercury |
Hg | -38.842 | 356.68 | 0.140 | 8.34 | - | 13.5 | 200.6 | 98.4 | 11.6 | - | 1407 | -0.0167 | 4.15 | - | - | 1.50 | 有毒 |
| 79 | 金 Gold |
Au | 1064.4 | 2800. | 0.128 | 315 | 14.2 | 19.32 | 197.0 | 2.35 | 64.5 | 2.5～3 | 1740 | -0.142 | - | 80 | 立方最 密構造 |
1.44 | - |
| 78 | 白金 Platinum |
Pt | 1770 | 3800. | 0.134 | 71.4 | 8.99 | 21.45 | 195.1 | 10.6 | 111. | 4.3 | 2680 | 0.983 | - | 152 | 立方最 密構造 |
1.39 | - |
| 77 | イりジウム Iridium |
Ｉｒ | 2410 | 4100. | - | - | 6.58 | 22.42 | 192.2 | 5.3 | - | 6.5 | 4825 | 0.133 | 0.113 | 529 | 立方最 密構造 |
1.36 | - |
| 76 | オスミウム Osmium |
Os | 3045 | 5027. | 0.131 | 87.6 | - | 22.57 | 190.2 | 9.5 | - | 7.5 | 4940 | 0.052 | 0.66 | - | 六方最 密構造 |
1.34 | 白金属の中では最も酸化しやすい |
| 75 | レニウム Rhenium |
Re | 3180 | 5700. | 0.137 | 47.9 | - | 21.02 | 186.2 | 19.3 | 205. | 8.0 | 4700 | 0.36 | 1.7 | 460 | 六方最 密構造 |
1.37 | - |
| 74 | タングステン Tungsten |
W | 3400 | 5700. | 0.133 | 178 | 4.5 | 19.3 | 183.9 | 5.65 | 193. | - | 5174 | 0.32 | 0.0154 | 345 | 体心立 方構造 |
1.37 | 極めて強靱 金属材料中最高の融点 |
| 73 | タンタル Tantalum |
Ta | 2990 | 5400. | 0.140 | 57.5 | 6.6 | 16.65 | 180.9 | 12.5 | 174. | 6.5 | 3400 | 0.827 | 4.47 | 186 | 体心立 方構造 |
1.43 | - |
| 72 | ハフニウム hafnium |
Hf | 2230 | 4600. | 0.143 | 23.0 | - | 13.31 | 178.5 | 35.1 | 135. | 5.5 | 3010 | 0.42 | 0.13 | - | 六方最 密構造 |
1.56 | - |
| 71 ↓ 57 |
ランタノイド系 省略 |
～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ |
| 56 | バリウム Barium |
Ba | 725 | 1640. | 0.192 | 18.4 | - | 3.5 | 137.3 | - | 55.8 | 1.25 | 1620 | 0.15 | - | - | 体心立 方構造 |
2.17 | アルカリ土類金属 |
| 55 | セシウム Cesium |
Cs | 28.4 | 678.4 | 0.242 | 35.9 | 97. | 1.87 | 132.9 | 20. | 15.7 | 0.2 | - | 0.226 | - | - | 体心立 方構造 |
2.66 | アルカリ金属で最大の反応性 |
| 54 ↓ 51 |
非金属又は半金属（半導体）なので、省略 | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ |
| 原 子 番 号 |
金属名 | 記号 | 融点 ℃ |
沸点 ℃ |
熱容量 J/g/K |
熱伝導 率 W/m/k |
線膨張 率 X10-6 /K |
密度 (比重) g/cm3 |
原子量 g/mol |
比抵抗 ×10-6 Ω・cm |
融解熱 J/g |
モース硬さ | 音速 (常温) ｍ/ｓ |
磁化率 ×10-6 cm3/g |
超伝導 転移 Ｋ |
ヤング率 ×109 N/m2 |
結晶 構造 |
金属結 合半径 Å |
備考 |
| 50 | スズ Tin |
Sn | 231.97 | 2270. | 0.222 | 66.6 | 異方性 | α5.80 β7.28 |
118.7 | 11.0 | 59.6 | 1.5 | 2500 | -0.25 | 3.72 | 41.4 | βは正 方晶 |
- | - |
| 49 | インジウム Indium |
In | 156.6 | 2080. | 0.233 | 81.7 | 56. | 7.31 | 114.8 | 8.37 | 28.7 | 1.2 | 1215 | -0.11 | 3.41 | 10.8 | 正方晶 | 1.63 | - |
| 48 | カドミウム Cadmium |
Cd | 320.9 | 765. | 0.233 | 96.8 | 異方性 | 8.65 | 112.4 | 6.83 | 54.4 | 2. | 2310 | -0.175 | 0.517 | 55.2 | 六方最 密構造 |
1.49 | 猛毒 |
| 47 | 銀 Silver |
Ag | 961.93 | 2210. | 0.236 | 427. | 19.3 | 10.50 | 107.9 | 1.59 | 105. | 2.5 | 2600 | -0.192 | - | 76 | 立方最 密構造 |
1.44 | - |
| 46 | パラジウム Palladium |
Pd | 1550. | 3100. | 0.243 | 75.5 | 10.6 | 12.02 | 106.4 | 10.8 | 157. | 4.8 | 3070 | 5.15 | - | 110 | 立方最 密構造 |
1.38 | 白金属 水素吸蔵性大 |
| 45 | ロジウム Rhodium |
Rh | 1970. | 3700. | 0.243 | 150. | 9.6 | 12.41 | 102.9 | 4.51 | 209. | 6. | 4700 | 1.08 | - | 359 | 立方最 密構造 |
1.35 | 白金属 |
| 44 | ルテニウム Ruthenium |
Ru | 2310. | 3900. | 0.238 | 117. | 6.75 | 12.41 | 101.1 | 7.6 | 237. | 6.5 | 5970 | 0.427 | 0.49 | 414 | 六方最 密構造 |
1.33 | 白金属の中でも希少 |
| 43 | テクネチウム Technetium |
Tc | 2157. | 4265. | 0.21 | 50.6 | - | 11.5 | 98. | 6.7 | 245. | - | - | 2.7 | - | - | 六方最 密構造 |
1.35 | 全て不安定(放射性) 99mTcは医療診断に多用 |
| 42 | モリブデン Molybdenum |
Mo | 2620. | 4660. | 0.248 | 138. | 5.1 | 10.22 | 95.94 | 5.2 | 288. | 5.5 | - | 0.93 | 0.92 | 324 | 体心立 方構造 |
1.36 | - |
| 41 | ニオブ Niobium |
Nb | 2470. | 4700. | 0.268 | 53.7 | - | 8.56 | 92.91 | 12.5 | 289. | 6. | 3480 | 2.20 | 9.25 | 103 | 体心立 方構造 |
1.43 | - |
| 40 | ジルコニウム Zirconium |
Zr | 1850. | 4400. | 0.285 | 22.7 | 5.83 | 6.51 | 91.22 | 40.0 | 54.8 | 5. | 3800 | 1.34 | 0.61 | - | 六方最 密構造 |
1.59 | - |
| 39 | イットリウム Yttrium |
Y | 1520. | 3300. | 0.3 | 17.2 | - | 4.47 | 88.91 | 60.2 | 128. | - | 3300 | - | - | - | 六方最 密構造 |
1.78 | - |
| 38 | ストロンチウム Strontium |
Sr | 769. | 1380. | 0.288 | - | - | 2.54 | 87.62 | 23.0 | 105. | 1.5 | - | 1.05 | - | - | 立方最 密構造 |
2.15 | アルカリ土類金属 |
| 37 | ルビジウム Rubidium |
Rb | 38.89 | 688. | 0.362 | 58.2 | - | 1.53 | 85.47 | 12.5 | 25.7 | 0.3 | 1300 | 0.228 | - | - | 体心立 方構造 |
2.47 | アルカリ金属 |
| 36 ↓ 32 |
非金属又は半金属（半導体）なので省略 | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ |
| 原 子 番 号 |
金属名 | 記号 | 融点 ℃ |
沸点 ℃ |
熱容量 J/g/K |
熱伝導 率 W/m/k |
線膨張 率 X10-6 /K |
密度 (比重) g/cm3 |
原子量 g/mol |
比抵抗 ×10-6 Ω・cm |
融解熱 J/g |
モース硬さ | 音速 (常温) ｍ/ｓ |
磁化率 ×10-6 cm3/g |
超伝導 転移 Ｋ |
ヤング 率 ×109 N/m2 |
結晶 構造 |
金属結 合半径 Å |
備考 |
| 31 | ガリウム Gallium |
Ga | 29.78 | 2400. | 0.374 | 40.6 | 53. | 5.91 | 69.72 | 17.4 | 80.2 | 1.5 | 2740 | -0.31 | 1.083 | - | 斜方晶 系 |
1.22 | 化合物半導体の原料として有名 |
| 30 | 亜鉛 Zinc |
Zn | 419.6 | 907. | 0.388 | 121. | 53. | 7.13 | 65.39 | 5.92 | 101. | 2.5 | 3700 | -0.174 | 0.85 | 96.5 | 六方最 密構造 |
1.33 | 鉄の防錆メッキなどに多用 |
| 29 | 銅 Copper |
Cu | 1083.4 | 2570. | 0.386 | 398. | 16.2 | 8.96 | 63.55 | 1.67 | 209. | 3.0 | 3570 | -0.0860 | - | 110 | 立方最 密構造 |
1.28 | 電線が最大の用途 |
| 28 | ニッケル Nickel |
Ni | 1450. | 2730. | 0.441 | 90.5 | 平行53 垂直15 |
8.9 | 58.69 | 6.84 | 300. | 3.8 | 4970 | 55.1 G・cm3/g |
- | 207 | 立方最 密構造 |
1.25 | 強磁性体 ステンレス合金材料 |
| 27 | コバルト Cobalt |
Co | 1490. | 2870. | 0.423 | 99.2 | 12.6 | 8.9 | 58.93 | 6.24 | 272. | 5.6 | 4720 | 162 G・cm3/g |
- | 211 | 六方最 密構造 |
1.25 | 強磁性体 合金材料として多用 |
| 26 | 鉄 Iron |
Fe | 1540. | 2750. | 0.449 | 80.3 | 13.8 | 7.87 | 55.85 | 9.71 | 270. | 4.5 | 4910 | 218 G・cm3/g |
- | 200 | 体心立 方構造 |
1.24 | 強磁性体 最も多く使われる金属材料 |
| 25 | マンガン Manganese |
Mn | 1240. | 1960. | 0.479 | 7.82 | 21.6 | 7.44 | 54.94 | 185. | 266. | 6.0 | 5150 | 9.20 | - | 159 | 立方晶 系 |
1.12 | 乾電池の陽極材料として有名 |
| 24 | クロム Chromium |
Cr | 1860. | 2670. | 0.448 | 90.3 | 8.4 | 7.19 | 52.00 | 12.9 | 281. | 8.5 | 5940 | 3.50 | - | 248 | 体心立 方構造 |
1.25 | ステンレス綱の原料 メッキ用など |
| 23 | バナジウム Vanadium |
V | 1890. | 3400. | 0.489 | 30.7 | - | 6.11 | 50.94 | 25. | 344. | 7.0 | 4560 | 4.5 | 5.40 | 126 | 体心立 方構造 |
1.31 | 合金材料 |
| 22 | チタン Titanium |
Ti | 1660. | 3300. | 0.522 | 21.9 | - | 4.50 | 47.88 | 42.0 | 389. | 4.0 | 4140 | 3.19 | 0.40 | 116 | 六方最 密構造 |
1.45 | 軽く強い構造材料,耐蝕材料 |
| 21 | スカンジウム Scandium |
Sc | 1540. | 2830. | 0.568 | 15.8 | - | 2.99 | 44.96 | 61.0 | 314. | - | - | 6.59 | - | - | 六方, 立方 |
1.63 | 反応性が高く、高価なので用途少 |
| 20 | カルシウム Calcium |
Ca | 839. | 1480. | 0.656 | 201. | - | 1.55 | 40.08 | 3.91 | 230. | 1.75 | 3810 | 1.1 | - | 23.4 | 立方最 密構造 |
1.97 | アルカリ土類金属 |
| 19 | カリウム Potassiuum |
K | 63.65 | 774. | 0.760 | 102. | 83. | 0.862 | 39.10 | 6.15 | 61.4 | 0.4 | 2000 | 0.532 | - | - | 体心立 方構造 |
2.31 | アルカリ金属。必ず放射性同位元素を含む |
| 18 ↓ 14 |
非金属又は半金 属（半導体）なの で、省略 |
～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ |
| 原 子 番 号 |
金属名 | 記号 | 融点 ℃ |
沸点 ℃ |
熱容量 J/g/K |
熱伝導 率 W/m/k |
線膨張 率 X10-6 /K |
密度 (比重) g/cm3 |
原子量 g/mol |
比抵抗 ×10-6 Ω・cm |
融解熱 J/g |
モース硬さ | 音速 (常温) ｍ/ｓ |
磁化率 ×10-6 cm3/g |
超伝導 転移 Ｋ |
ヤング 率 ×109 N/m2 |
結晶 構造 |
金属結 合半径 Å |
備考 |
| 13 | アルミニウム Aluminium |
Al | 660.4 | 2470. | 0.901 | 237. | 23.7 | 2.70 | 26.98 | 2.655 | 397. | 2.75 | 5100 | 0.61 | 1.75 | 68.3 | 立方最 密構造 |
1.43 | 軽く加工性がよいので多用。酸化皮膜により耐蝕性も良 |
| 12 | マグネシウム Magnesium |
Mg | 648.8 | 1090. | 1.016 | 156. | 27.1 | 1.74 | 24.31 | 4.45 | 378. | 2.6 | 4602 | 0.26 | - | 64.5 | 六方最 密構造 |
1.60 | 合金材料 |
| 11 | ナトリウム Sodium |
Na | 97.81 | 882.9 | 1.227 | 132. | 71. | 0.971 | 22.99 | 4.2 | 114. | 0.5 | 3200 | 0.664 | - | - | 体心立 方構造 |
1.86 | 生体に重要な電解質。反応性高く単体は用途少 |
| 10 ↓ 5 |
非金属又は半金 属（半導体）なの で、省略 |
～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ | ～ |
| 4 | ベリリウム Berylium |
Be | 1280. | 2970. | 1.664 | 200. | 15 | 1.85 | 9.012 | 4.0 | 1354. | 6. | 13000 | -1.0 | 0.023 | 276 | 六方最 密構造 |
1.11 | 猛毒(肺疾患,発癌性) |
| 3 | リチウム Lithium |
Li | 180.5 | 1350. | 3.472 | 76.8 | 0.56 | 0.534 | 6.941 | 8.55 | 432. | 0.6 | 6000 | 4.9 | - | - | 体心立 方構造 |
1.52 | 合金材料,還元材,電池用など。最も軽い単体金属 |
データは主に理化学辞典，Wikipedia より引用。資料により数値が多少異なる。項目にもよるが、おそらく有効数字は２桁程度ではないか? 特に希少金属のデータは精度が低そうである。 |
|||||||||||||||||||
| 材料名 | 組成 | 熱処理 | 密度 | ヤング 率 |
ずれ 弾性率 |
降伏 強さ |
引張 強さ |
伸び |
| ( )内はJIS記号 | 質量％(代表値) | g/cm^3 | GPa | GPa | MPa | MPa | ％ | |
| 工業用鈍鉄 | 99.96 Fe | 焼なまし | 7.9 | 205 | 81 | 98 | 196 | 60 |
| 一般構造用圧延鋼材(SS400) | Fe-0.1 C | 焼なまし | 7.9 | 206 | 79 | 240 | 450 | 21 |
| 機械構造用中炭素鋼(S45C) | Fe-0.45 C-0.25 Si-0.8 Mn | 焼入れ，焼戻し | 7.8 | 205 | 82 | 727 | 828 | 22 |
| 高張力鋼(HT80) | Fe-0.12 C-0.8 Mn-1.0 Ni-0.5 Cr-0.4 Mo | 焼入れ，焼戻し | － | 203 | 73 | 834 | 865 | 26 |
| クロムモリブデン鋼(SCM440) | Fe-0.4 C-0.7 Mn-1.0 Cr-0.25 Mo | 焼入れ，焼戻し | 7.8 | － | － | 833 | 980 | 12 |
| ニッケルクロムモリブデン鋼(SNCM439) | Fe-0.40 C-0.30 Si-0.70 Mn-1.85 Ni-0.80 Cr-0.25 Mo | 焼入れ，焼戻し | 7.8 | 204 | － | 1471 | 1765 | 8 |
| 熱間金型用工具鋼(SKD6) | Fe-0.37 C-1.0 Si-5.0 Cr-1.25 Mo-0.4 V | 焼入れ，焼戻し | 7.8 | 206 | 82 | － | 1550 | － |
| ばね鋼(SUP7) | Fe-0.6 C-2.0 Si-0.85 Mn | 焼入れ，焼戻し | － | － | － | 1080 | 1230 | 9 |
| 低温圧力容器用9％Ni鋼(SL9N590) | Fe-0.05 C-0.3 Si-0.9 Mn-9.0 Ni | 焼入れ，焼戻し | － | 193 | 74 | 588 | 760 | 23 |
| マルエージング鋼(350級) | Fe-17.5 Ni-12.5 Co-3.75 Mo-1.8 Ti-0.15 Al | 焼なまし，時効 | 8 | 186 | 71 | － | 2403 | 10 |
| 析出硬化型ステンレス鋼(SUS631) | Fe-0.06 C-0.4 Si-0.6 Mn-7.0 Ni-17.0 Cr-1.2 Al | 焼戻し，時効 | 7.8 | 204 | － | 1029 | 1225 | 4 |
| マルテンサイト系ステンレス鋼(SUS410) | Fe-0.15＞C-1.0＞Si-1.0＞Mn-12.5 Cr | 焼入れ，焼戻し | 7.8 | 200 | － | 345 | 540 | 25 |
| フェライト系ステンレス鋼(SUS430) | Fe-0.12＞C-0.75＞Si-1.0＞Mn-17 Cr | 焼なまし | 7.8 | 200 | － | 205 | 450 | 22 |
| オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304) | Fe-0.08＞C-1.0＞Si-2.0＞Mn-9 Ni-19 Cr | 固溶化処理 | 8 | 197 | 74 | 205 | 520 | 40 |
| インコロイ800(NCF800) | Fe-32.5 Ni-21 Cr-0.4 Al-0.4 Ti | 焼なまし | 8.02 | 196 | 73 | 205 | 520 | 30 |
| ねずみ鋳鉄 | Fe-3.3 C-2 Si-0.5 Mn | 鋳造のまま | 7.2 | 200 | 35 | － | 450 | 2 |
| 球状黒鉛鋳鉄(FCD370) | Fe-2.5 C-2 Si | 鋳造のまま | 7.1 | 161 | 78 | 230 | 370 | 17 |
| オーステンパ球状黒鉛鋳鉄(FCD900A) | Fe-3.5 C-3 Si-0.2 Mn | オーステンパ | － | － | － | 600 | 900 | 8 |
| 黒心可鍛鋳鉄(FCMB360) | Fe-2.5 C-1 Si-0.4 Mn | 焼ならし | 7.4 | 172 | 86 | 215 | 360 | 14 |
| ニッケル | 99.99Ni | 焼なまし | 8.9 | 204 | 81 | 58 | 335 | 28 |
| インコネル600(NCF600) | 72 Ni-15.5 Cr-8 Fe | 焼なまし | 8.4 | 214 | 76 | 245 | 550 | 30 |
| ハステロイX | Ni-22 Cr-9 Mo-0.6 W-18.5 Fe-1.5 Co-0.6 W | 焼なまし | 8.2 | 197 | 75 | 384 | 775 | 43 |
| モネルメタル | Ni-30 Cu-4 Si-2 Fe-1.0 Mn | 焼なまし | 8.8 | 179 | 66 | 515 | 775 | 10 |
| ニクロム(GNC108) | 80 Ni-20 Cr | 製造のまま | 8.4 | 214 | － | － | 690～930 | 20 |
| 無酸素銅(C1020) | Cu＞99.96 | 完全焼なまし | 8.9 | 117 | － | － | 195 | 35 |
| 7/3黄銅(C2600) | 70 Cu-30 Zn | 完全焼なまし | 8.5 | 110 | 41 | － | 280 | 50 |
| 6/4黄銅(C2801) | 60 Cu-40 Zn | 完全焼なまし | 8.4 | 103 | 38 | － | 330 | 40 |
| ネーバル黄銅(C4640P) | Cu-40 Zn-0.8 Sn | 製造のまま | 8.4 | 103 | － | － | 375 | 25 |
| りん青銅(C5212P) | Cu-8 Sn-0.2 P | 完全硬化 | 8.8 | 110 | 43 | － | 600 | 12 |
| 洋白(C7521P) | 65 Cu-18 Ni-Zn(残) | 完全硬化 | 8.7 | 120 | 47 | － | 540 | 3 |
| ベリリウム銅(C1720) | Cu-1.9 Be-0.2 Ni | 完全硬化 | 8.2 | 130 | － | － | 900 | － |
| 黄銅鋳物(YBsC2) | 68 Cu-2 Pb-Zn(残) | － | 8.5 | 78 | － | － | 195 | 20 |
| 青銅鋳物(BC2C) | Cu-8 Sn-4 Zn | － | 8.7 | 96 | － | － | 275 | 15 |
| りん青銅鋳物(PBC2C) | Cu-11 Sn-0.3 P | － | 8.8 | － | － | 165 | 295 | 10 |
| マンガニン(CMW) | 84 Cu-12 Mn-4 Ni | － | 8.2 | 123 | 46 | － | 340～590 | 10 |
| 工業用アルミニウム(A1085P) | Al＞99.85 | 焼なまし | 2.7 | 69 | 27 | 15 | 55 | 30 |
| 耐食アルミニウム(A5083P) | Al-4.5 Mg-0.5 Mn | 焼なまし | 2.7 | 72 | － | 195 | 345 | 16 |
| ジュラルミン(A2017P) | Al-4 Cu-0.6 Mg-0.5 Si-0.6 Mn | 常温時効(T4) | 2.8 | 69 | － | 195 | 355 | 15 |
| 超ジュラルミン(A2024P) | Al-4.5 Cu-1.5 Mg-0.6 Mn | 常温時効(T4) | 2.8 | 74 | 29 | 323 | 430 | 15 |
| 超々ジュラルミン(A7075P) | Al-5.6 Zn-2.5 Mg-1.6 Cu | 焼入れ，焼戻し(T6) | 2.8 | 72 | 28 | 505 | 573 | 11 |
| シルミン(AC3A) | Al-12 Si | 鋳造のまま | 2.7 | 71 | － | － | 140 | 2 |
| マグネシウム合金(板)(MP5) | Mg-3.5 Zn-0.6 Zr | 製造のまま | 1.8 | 40 | 17 | 160 | 250 | 6 |
| マグネシウム合金(棒)(MB1) | Mg-3 Al-1 Zn | 製造のまま | 1.8 | 40 | 17 | 140 | 230 | 6 |
| マグネシウム合金鋳物(MC1) | Mg-6 Al-3 Zn-0.3 Mn | 常温時効(T4) | 1.8 | 45 | 16 | 70 | 240 | 7 |
| 工業用純チタン(C.P.Ti) | H＜0.013-O＜0.20-N＜0.05-Fe＜0.20 | 焼なまし | 4.6 | 106 | 45 | 170 | 320 | 27 |
| チタン6Al-4V合金(60種) | Ti-6 Al-4 V | 焼なまし | 4.4 | 106 | 41 | 920 | 980 | 14 |
| チタン5-2.5合金 | Ti-5 Al-2.5 Sn | 焼なまし | － | 118 | 48 | 800 | 860 | 16 |
| 亜鉛ダイカスト用合金(ZDC1) | Zn-4.0 Al-1.0 Cu-0.04 Mg | － | 6.6 | 89 | － | － | 325 | 7 |
| 物質 | ヤング率 | ずれ弾性率 | ポアソン比 | 体積弾性率 | 圧縮率 |
| Pa | Pa | Pa | 1/Pa | ||
| 亜鉛 | 10.84×10^10 | 4.34×10^10 | 0.249 | 7.20×10^10 | 1.4×10^-11 |
| アルミニウム | 7.03×10^10 | 2.61×10^10 | 0.345 | 7.55×10^10 | 1.33×10^-11 |
| インバール | 14.40×10^10 | 5.72×10^10 | 0.259 | 9.94×10^10 | 1.0×10^-11 |
| カドミウム | 4.99×10^10 | 1.92×10^10 | 0.3 | 4.16×10^10 | 2.4×10^-11 |
| ガラス(クラウン) | 7.13×10^10 | 2.92×10^10 | 0.22 | 4.12×10^10 | 2.4×10^-11 |
| ガラス(フリント) | 8.01×10^10 | 3.15×10^10 | 0.27 | 5.76×10^10 | 1.7×10^-11 |
| 金 | 7.80×10^10 | 2.70×10^10 | 0.44 | 21.70×10^10 | 0.461×10^-11 |
| 銀 | 8.27×10^10 | 3.03×10^10 | 0.367 | 10.36×10^10 | 0.97×10^-11 |
| ゴム(弾性ゴム) | 1.5～5.0×10^-4 | 5～15×10^-5 | 0.46～0.49 | - | - |
| コンスタンタン | 16.24×10^10 | 6.12×10^10 | 0.327 | 15.64×10^10 | 0.64×10^-11 |
| 黄銅(真鍮) | 10.06×10^10 | 3.73×10^10 | 0.35 | 11.18×10^10 | 0.89×10^-11 |
| スズ | 4.99×10^10 | 1.84×10^10 | 0.357 | 5.82×10^10 | 1.72×10^-11 |
| 青銅(鋳) | 8.08×10^10 | 3.43×10^10 | 0.358 | 9.52×10^10 | 1.05×10^-11 |
| 石英(溶融) | 7.31×10^10 | 3.12×10^10 | 0.17 | 3.69×10^10 | 2.7×10^-11 |
| ジュラルミン | 7.15×10^10 | 2.67×10^10 | 0.335 | - | - |
| タングステンカーバイド | 53.44×10^10 | 21.90×10^10 | 0.22 | 31.90×10^10 | 0.31×10^-11 |
| チタン | 11.57×10^10 | 4.38×10^10 | 0.321 | 10.77×10^10 | 0.93×10^-11 |
| 鉄(軟) | 21.14×10^10 | 8.16×10^10 | 0.293 | 16.98×10^10 | 0.59×10^-11 |
| 鉄(鋳) | 15.23×10^10 | 6.00×10^10 | 0.27 | 10.95×10^10 | 0.91×10^-11 |
| 鉄(鋼) | 20.1～21.6×10^10 | 7.8～8.4×10^10 | 0.28～0.30 | 16.5～17.0×10^10 | 0.61～0.59×10^-11 |
| 銅 | 12.98×10^10 | 4.83×10^10 | 0.343 | 13.78×10^10 | 0.72×10^-11 |
| ナイロン-6，6 | 0.12～0.29×10^10 | - | - | - | - |
| 鉛 | 1.61×10^10 | 0.559×10^10 | 0.44 | 4.58×10^10 | 2.2×10^-11 |
| ニッケル(軟) | 19.95×10^10 | 7.60×10^10 | 0.312 | 17.73×10^10 | 0.564×10^-11 |
| ニッケル(硬) | 21.92×10^10 | 8.39×10^10 | 0.306 | 18.76×10^10 | 0.533×10^-11 |
| 白金 | 16.80×10^10 | 6.10×10^10 | 0.377 | 22.80×10^10 | 0.44×10^-11 |
| パラジウム(鋳) | 11.3×10^10 | 5.11×10^10 | 0.393 | 17.6×10^10 | 0.57×10^-11 |
| ビスマス | 3.19×10^10 | 1.20×10^10 | 0.33 | 3.13×10^10 | 3.2×10^-11 |
| ポリエチレン | 0.04～0.13×10^10 | 0.026×10^10 | 0.458 | - | - |
| ポリスチレン | 0.27～0.42×10^10 | 0.143×10^10 | 0.34 | 0.400×10^10 | 25.0×10^-11 |
| マンガニン | 12.4×10^10 | 4.65×10^10 | 0.329 | 12.1×10^10 | 0.83×10^-11 |
| 木材(チーク) | 1.3×10^10 | - | - | - | - |
| 洋銀 | 13.25×10^10 | 4.97×10^10 | 0.333 | 13.20×10^10 | 0.76×10^-11 |
| リン青銅 | 12.0×10^10 | 4.36×10^10 | 0.38 | - | - |
ハロゲンランプの主要金属材料であるタングステン，モリブデンの詳細データ
| タングステン | 項目 | モリブデン |
| 74 | 原子番号 | 42 |
| 183.92 | 原子量 | 95.95 |
| 体心立方晶 | 結晶系 | 体心立方晶 |
| 3410±10 ℃ | 融点 | 2620±10 ℃ |
| 約5900 ℃ | 沸点 | 約4800 ℃ |
| 255 J/g | 融解熱 | 209 J/g |
| 19.2 g/cm^3 | 密度 | 10.2 g/cm^3 |
| 0.14 J/(g・K) | 比熱（20～100℃） | 0.24 J/(g・K) |
| 0℃ 166 W/(m・K) | 熱伝導度 | 0℃ 134 W/(m・K) |
| 20℃ 130 W/(m・K) | 20℃ 155 W/(m・K) | |
| 1000℃ 113 W/(m・K) | 1000℃ 105 W/(m・K) | |
| 1600℃ 105 W/(m・K) | 1600℃ 67 W/(m・K) | |
| 27℃ 0.00000444/℃ | 線膨張係数 | 27℃ 0.0000051/℃ |
| 1027℃ 0.00000519/℃ | 1027℃ 0.0000055/℃ | |
| 2027℃ 0.00000726/℃ | 2027℃ 0.0000072/℃ | |
| 2200℃ 5.33 μPa | 蒸気圧 | 1500℃ 0.853 μPa |
| 2500℃ 667 μPa | 1800℃ 54.7 μPa | |
| 3000℃ 0.533 Pa | 2000℃ 5.47 mPa | |
| - | 2500℃ 13.3 Pa | |
| 1027℃ 0.0218 μg/(㎡・s) | 蒸発速度 | 1427℃ 0.11 μg/(㎡・s) |
| 2327℃ 4.28 mg/(㎡・s) | 1727℃ 5.3 μg/(㎡・s) | |
| 2727℃ 10.6 mg/(㎡・s) | 2127℃ 18 μg/(㎡・s) | |
| 3000℃ 206 mg/(㎡・s) | 2527℃ 1.04 g/(㎡・s) | |
| 27℃ 56.5 nΩ・m | 電気比抵抗 | 0℃ 51.7 nΩ・m |
| 327℃ 130.7 nΩ・m | 27℃ 57.8 nΩ・m | |
| 927℃ 302.9 nΩ・m | 1127℃ 352 nΩ・m | |
| 1827℃ 590.7 nΩ・m | 1527℃ 472 nΩ・m | |
| 2727℃ 904.0 nΩ・m | 2327℃ 718 nΩ・m | |
| 3227℃ 1085.0 nΩ・m | - | |
| 0.0051/℃（0～170 ℃） | 電気比抵抗の温度係数 | 0.0050/℃（0～170 ℃） |
| 0.729 aJ (4.55 eV) | 仕事函数 | 0.673 aJ(4.20 eV) |
| 407 kN/m㎡ | ヤング率 | 330 kN/m㎡ |
| 166 kN/m㎡ | 剛性率 | 138 kN/m㎡ |
| 0.17 | ポアソン比 | 0.324(27 ℃) |
雑談 ｍｅｍｏ. |
単位について |
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鉛よりも原子番号の高い元素は全て不安定（放射性）。 ビスマスも放射性元素といえるが、半減期が10^18年と極めて長いので、実質的には安定元素として取り扱える。 鉛よりも原子番号の若い元素でも43番元素のＴｃ（Technetium）と61番元素のＰｍ（Promethium）は安定な核が無い。これらは自然界には存在せず、ウランなどの核分裂で生成する。これらは医療用，工業用として多用されている。→Ｔｃは骨や腎シンチグラムなどとしてガンなどの診断に、またＰｍは夜光塗料や放電灯の起動補助など。 |
融点と沸点 融点とは固相（固体→結晶状態）から液相（液体→分子が自由運動状態）に変わる温度である。（常圧において） 沸点とは液体の蒸気圧が１気圧に達する温度である。蒸気圧はどのような低温でも必ず存在する。しかしその蒸気圧は低温では一般に低いので、液体の中から出てくることはできず、表面からのみ蒸発している。液体はもちろん固体でも蒸気圧はあり、わずかではあるが表面から蒸発している。 しかし温度が上昇していくと蒸気圧もどんどん上昇し、ついには１気圧に達すると蒸発は表面のみに制限されず、液体内部からも気泡を作り外部に出て行く。これが沸騰である。 金属の場合、融点と沸点の温度差は十分に大きいので温度により固体→液体→気体と変化していくのが見える。 しかし融点と沸点の差が小さい物質というのもあり、これは融点付近の蒸気圧がかなり高い事を意味する。このような物質は温度を上げていくと固体から液体に変化する前にどんどん蒸発して気体になってしまい、殆ど液相を見る機会が無い。代表例としてはヨウ素などがある。 逆にガリウムなどは上表からも分かるように融点が約30℃なのに沸点が2400℃と高い。これは融点付近では蒸発しにくいことを意味し、液相の範囲が広い。 水銀はおなじように常温で液体の金属であるが沸点が357℃と比較的低く、常温付近でも蒸発が無視できないことを意味し、少し加熱すると激しく蒸発するようになる。この性質を利用して昔は各種金属の精錬やメッキに利用した。例えば金メッキは水銀に金を溶かしたものを塗り付け、その後それを加熱して水銀を蒸発させると金が残り金メッキが完成する。しかしこの方法は水銀蒸気が有毒なので注意が必要。 熱容量について 熱容量の単位は実用的な［J/g/K］を採用した。これはその物質１[ｇ]を１[℃]上昇させるのに必要な熱エネルギー［Ｊ］がいくらであるかを表す。この値は厳密には温度により一定ではないが、多少の誤差を見込んでこの代表数値を使って熱計算すれば殆どの場合は問題ない。 質量がＭ［ｇ］で熱容量がＣｐ［J/g/K］の物体の温度をＴ［Ｋ］だけ上昇させるのに必要なエネルギーＰ［Ｊ］は Ｐ＝Ｃｐ・Ｍ・Ｔ ［Ｊ］ →簡単な熱計算 比抵抗について 抵抗率とも言う。単位は[Ω・cm]。この単位を見ると意味が分からないが、これはもともとは[Ω・cm2/cm]の事である。つまりその物体の断面積が１[cm2]で長さが１[cm]だったときに電気抵抗が何Ωであるか、を示す。 比抵抗の値をρ［Ω・ｃｍ］とすれば、断面積Ｓ［cm2］、長さＬ［cm］の線材の電気抵抗値Ｒ［Ω］は Ｒ＝ρ・Ｌ/Ｓ ［Ω］ →初歩電気講座 熱伝導率について 熱の伝わりやすさの度合い。単位は［W/m/k］。これも元々の形は[W・m/m2/k]であり、その物体の断面積が１［m2］で長さが１［m］だったときに、１［K］の温度差で何ワットの熱エネルギーが移動するかを示す。 ある棒状物体の断面積がＳ［m2］、長さがＬ［m］のとき、その物体の両端にｔ[K]の温度差があったとすれば、その物体を移動する熱エネルギーP[ｗ]は下記となる。ただし物体の熱伝導率の値はλ［W/m/K］とする。 Ｐ＝λ・S・t/L [w] |
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単体で融点の最も高いものは金属ではなく炭素。ただし融点付近の蒸気圧が高いので蒸発が激しい。その点で最も高温で使用できるものはタングステンとなる。 化合物ではタンタルやハフミウムの炭化物がタングステンよりも高温で使用できる。ただしこれらは加工性の問題で使いにくい。 上記は非酸化雰囲気でないと高温使用できない。酸化雰囲気（空気中）で最も高温に耐えるのは白金属のイリジウムあたりである。 ただし通常使われるのはコストと加工性の問題で白金か白金－ロジウム合金が多い。使用できる温度は短時間では融点近くまでであるが、蒸発の影響を考えると融点の80～90％までである。 酸化雰囲気で使える非金属系の電熱線材料としては炭化珪素（カーボランダム）や珪化モリブデン（商品名：カンタルスーパ）などがある。これらは金属系材料よりも、より高温で使用できる(約1600℃)が、硬く脆いので加工性の問題から用途が制限され電気特性的にも使いにくい（負の抵抗-温度係数を持つ）ので手軽に使える材料ではない。殆どが大規模な電気炉用として使われる。 白金系以外で酸化雰囲気で高温に耐える金属材料としては電熱線に使われているニクロムやカンタル（商品名）が有名。ただしこれら金属（合金）は酸化しないのではなく、表面にできる酸化皮膜が緻密で丈夫なので、金属内部にまで酸化が進行するのを阻止するため。耐熱温度はニクロムが～1200℃，カンタルが～1400℃。 |
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比重の最も大きいものはイリジウム，オスミウムで、ついで白金，タングステン，金，ウランなど。銃弾などは比重の大きいものほど高性能なので通常は鉛が使われ、高破壊力銃弾はタングステン、ウランが使われる。 ただしウランは現実には使われている (直近ではアメリカ軍がイラク戦争で使用して問題になった) ものの、放射能による環境汚染が大問題なので使用は論外。アメリカ軍がウランを使うのは経済的な理由しかない。高価なタングステンよりも濃縮ウランを作る際の廃棄物である劣化ウランを使う方が経済的観点からはとても魅力的だろう。 |
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カリウムは安定核種であるが、自然の状態で放射性同位元素（カリウム40）を必ず含んでおり、場合によっては放射性物質として取り扱った方がよい。人体が自然の状態で受ける放射線被曝の大部分は体内に存在するこのカリウム40からのものと、地中から出てくるラドンガスを吸入することによるものである。 ラドンガスは地中のウラン，トリウムなどから生成する放射性のガス。地域差はあるが、どこからでも湧出している。ラドン自体は半減期の短い(数日以内)ガスであるが、ラドンは放射線を出して壊変してすぐに別の放射性元素（ポロニウムなど）に変化していくが、これらは不活性ガスではないので人が吸入すると肺に蓄積していき、放射線を長期にわたり出し続ける。 これにより肺が放射線被曝し、肺ガンの原因の一つになっているらしい。これは特に北欧の国で問題になっている。北欧の家は寒さ対策のために気密性のよい作りとなっており、そのため地中からわき出したラドンが室内に溜まりやすいから。 ただし影響がどの程度かの定量化は正確ではない。かといって温泉でラドン（トロン）を吸い込むのが健康的だとも思えない。いったん吸い込むと肺の中に蓄積され続け、排泄される事はほとんどないのだから。 しかし「放射線ホルミシス」という説もあるので話は複雑。この説とは弱い放射線（自然界の放射線よりはずっと強い）は健康に良い、とするもの。それなりに説得力のある説であり、温泉業者のよりどころであろうが、これも十分には検証されていない。現在の公式な見解としては放射線被曝はいくら微量でも、その量に応じて発癌などのリスクは増大していく、との立場をとっている。（しきい値は無いとの立場） トリウムは当然の事ながら危険な放射性物質。危険レベルにより４段階に分類された中で最も危険なグループに入っている。→α壊変する核種はすべてこのグループ。 従って、その取り扱いには法的にも極めて厳密なルールが定められている。 しかしトリウムはＴＩＧ溶接用のトリウムタングステン棒などの形で驚くほど簡単に誰でも入手できる。トリウムは昔、レントゲンの造影剤として使われ､肝臓ガンが多発した教訓のある物質（酸化トリウム＝トリア）。トリウムの使用はＴＩＧ溶接だけではなく、放電灯類にはたいてい使用されている。 自然の物は法的規制を受けにくい。そのためウラン鉱石やトリウム鉱石は簡単に入手できる。しかしこれらも危険な物質であることには変わりない。体外にあるうちはそうでもないが、微粉末の吸入などは非常に危険。 |
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常温付近でも液体の金属としては水銀とガリウムがある。軽量金属としてはアルミニウム，マグネシウム，チタンが代表的。耐蝕金属材料としては金，白金が優れているが、コストを考えるとニッケルを含む合金（ステンレス，ハステロイなど)が多用される。用途によってはチタンや銅も使われる。 |
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宇宙に最初からあった元素は水素とヘリウムのみであったと考えられている。それ以外の金属を初めとする殆どの元素は太陽の様な星の内部で合成された。 星の内部では超高温，高圧の環境なので軽い元素は融合してより安定な核種になっていく（核融合反応）。そのとき原子核の核子の結合エネルギーが余るので、それを放出する。これにより星は長期間輝き続ける。ただしこの反応で融合が進むのは鉄までであり、それ以上の原子番号の元素までは進まない。鉄がもっとも安定な核種であり、核子の結合エネルギーが最低の状態だからである。 それ以上に核融合を進めるには核子の結合エネルギーが不足するのを補うように外部からエネルギーを供給しなくてはならない。つまり原子番号26の鉄までは発熱反応であるが、それ以上の原子番号の元素まで融合を進めるには吸熱反応になる。星は発熱反応により発生した熱による膨張力と自己重力による収縮力のバランスにより安定した大きさを保っている。つまり発熱反応が維持されないと現在の大きさを保てない。質量が太陽程度以下の星の場合には内部で核融合反応が進み発熱反応が減少してくると、それに伴い自己重力により収縮していく。このような収縮した星の密度は1cm3あたり数百kg以上にもなる。 太陽よりも数倍以上大きな星の場合、星の内部で核融合が進んでいくと発生熱による膨張力と重力による自己収縮力のバランスが急激に崩れる現象が起こり、それが原因で星の全体的な爆発現象が起こる。この爆発した星を超新星とよんでおり、この宇宙全体ではかなり頻繁に起こっている。この星の爆発現象は極端な高温,高圧状態を作り出し星の内部物質の一部を無理やり融合させる。 この現象により鉄よりも原子番号の大きな重い元素もかなり合成され、宇宙空間にばらまかれた。そしてそれらが再集合して太陽が生まれ地球を初めとする惑星ができた。われわれの地球や生物を構成する多くの重元素はこのようにして太陽系が生まれる前の大昔の宇宙で生まれた。ウランを初めとする放射性元素もたくさん生成されたであろうが、半減期の短い核種は長い時間経過(太陽系は約50億年)で無くなってしまった。ウランやトリウムが現在でも残っているのは半減期が数億年～数百億年と長かったからである。 |