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エコマテリアル=マグネシウム

~地球へ、環境へ、やさしさ溢れるマグネシウム~

近年、限られたエネルギーの有効利用、地球環境問題・エコロジーなどから輸送機器の燃料改善のため軽量化および各種機器のリサイクル可能率の向上が求められる時代に入っています。
それらをクリアするための素材としてマグネシウム合金が新たに求められております。
マグネシウムの密度は1,74Mg/m3とアルミニウムの約2/3、鉄の1/4、実用金属材料の中で最小です。
さらに比強度・比耐力・振動吸収性・放熱性・寸法安定性・電磁遮蔽性・切削性・リサイクル性など利点を持っています。
これらの利点を生かし、マグネシウム合金の使用は、単純な部品から安全性が重要とされている航空機部品や宇宙関係部品まで、幅広い用途を持つ金属です。自動車産業においてはダイカスト向けの用途が、急速に増加しています。航空宇宙関係や特殊用途向けに砂型鋳物を利用するケースが増えてます。

非強度・比耐力

マグネシウムは銅に比べて同一重量あたり約15倍の強度があります。強さや耐力は銅合金やアルミニウムなど他の金属合金に比べて、非常に優れています。

振動吸収性

振動吸収性が高く、繰り返し運動や断続運動をする部品に多く使用されています。マグネシウムの特性により機械装置の寿命を延ばし、騒音を減少するなどの効果を出すことが可能です。

放熱性

マグネシウムの熱伝導率は150W/mkと優れており、機器内部で発生した熱を効率的に外部へ放熱することができます。たとえば液晶プロジェクターの場合強力な光源(発光体)からの放熱性が重宝されてます。

寸法安定性

マグネシウム合金は100℃までは長時間保っても寸法安定性に優れ、変形はほとんどありません。

電磁遮蔽性

マグネシウム合金は良導体(電気伝導体)ゆえに優れた電磁遮蔽性を示すのでノートパソコンや携帯電話などの電子機器類の筐体として近年、急速に使用されるようになりました。

切削性

切削抵抗が少なく、最も早い速度で機械加工ができます。マグシウムの所用切削動力は軟鋼の約1/6アルミニウムの約1/2で最小です。

リサイクル性

マグネシウムは金属であるがゆえに、再溶解することによって比較的容易にリサイクルできます。またリサイクルエネルギー新材を作る生産エネルギーの約4%に抑えられる為、リサイクル材の利用率が高まればマグネシウムは環境的に非常に優れたエコマテリアルになります。

実例として

アルミ鋳造品からマグネシウムへ素材変更をすると、下記のようメリットが生まれます。 軽量化や耐震性の向上、機械加工切削性のUP・比耐力UP・比強度がUPします。 熱伝導率・電気伝導率・縦弾性・引張り強さは、アルミ二ウムの方が優れる為、使用箇所や用途に合ったセレクトが必要となりますのでご相談ください。


このように地球環境問題へ適応し、かつ超軽量素材として高いポテンシャルを大きく膨らませるマグネシウムへ期待が高まる近年、私たちJMCはマグネシウム鋳造に対し、試作から量産(マグネシウムダイキャス)までトータルサポートさせていただきます。

マグネシウムアルミニウム

◆物理特性

 

マグネシウム

アルミニウム

チタン

原子番号

12

13

22

26

結晶構造

最密六方格子

面心立方格子

最密六方格子

体心六方格子

融点(℃)

650

660

1668

1535

沸点(℃)

1090

2519

3287

2750

縦弾性係数(GPa)

45

71

109

200

線膨張係数(10-6/k)

26.0

24.0

8.5

12.3

熱伝導率(W/m・k)

155

247

1.7

80.4

定圧比熱(kJ/kg・k)

1.038

0.905

0.520

0.440

定積比熱(J/cm3・k)

1.81

2.44

2.34

3.46

電気伝導率(Agを100)

37

57

2

17

標準電極電位(V)

-2.36

-1.70

-1.63

-0.44

金属の主な基本物性比較

基本物性

マグネシウム
(Mg)

アルミニウム
(Al)

亜鉛
(Zn)


(Fe)


(Cu)


(Ag)

比重         (20℃)

1.74

2.70

7.1

7.87

8.93

10.5

線膨張係数 (10-6/℃) (20~100℃)

26.0

24.0

29.1

12.3

15.8

19.7

体積比熱 (KJ/cm3・℃)   (室温)

1803

2439

3619

3660

3510

2480

相対的熱伝導率 (銀=100)

36

58

26

19

93

100

その他の
熱的性質

融点  (℃)

650

660

420

1536

1083

961

沸点  (℃)

1120

2450

906

3000

2595

2210

機械的性質

 

マグネシウム合金

アルミニウム合金

鉄鋼

プラスチックス

AZ91A

ZK60

A380

炭素鋼

ABS樹脂

比重

1.8

1.8

2.7

7.9

1.03

引張り強さ*1    MPa

250

325

315

520

96

引張り耐力*2    MPa

160

240

160

400

 

比強度*3

138

180

116

80

93

比耐力*4

86

133

59

51

 

破壊時の伸び    (%)

7

13

3

22

60

*1破壊するまで荷重をかけたときの強さ
*2変形度合いが0.2%以内のときの荷重
*3引張り強さを比重で割った値
*4引張り耐力を比重で割った値

 

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