チタン、ステンレス

鉄は、鉄と炭素の合金である。炭素含有量はグレードによって異なり、通常0.2％～2.1％である。鉄の主な合金材料は炭素ですが、タングステン、クロム、マンガンなど他の元素も**鉄に使用することができます。合金元素の種類と量の違いによって、鋼の硬度、延性、引張強度が決まる。合金元素は、鉄原子の転位を防止して鋼の格子構造を維持する。そのため、鋼の硬化剤として作用する。鋼の密度は7750～8050kg/m3の間で変化し、これは合金組成の影響も受けます。熱処理は、鋼の機械的性質を変化させる工程である。これは、鋼の延性、硬度、電気的・熱的特性に影響する。鉄鋼には、炭素鋼、軟鋼、ステンレス鋼などの種類がある。鉄は主に建築用として使用される。ビル、スタジアム、線路、橋梁など、鉄が大量に使われる場所です。このほか、自動車、船舶、航空機、機械などにも使用されている。日常的に使われている家電製品も、ほとんどが鉄製だ。家具もほとんどがスチール製品に置き換わりました。

チタン

チタンは、原子番号22、記号Tiの元素である。dブロックの元素で、周期表の4サイクルに存在する。チタンの電子配置は1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2。チタンは主に+4酸化状態で化合物を形成するが、+3酸化状態も可能である。チタンの原子質量は約48gmol-1である。

チタンは、銀色に輝く遷移金属である。強度があり、低密度で耐食性に優れ、耐久性に優れています。融点は最大1668℃。チタンは常磁性で、電気や熱の伝導率が低い。純チタンは酸素と反応するため、入手性が低い。形成された酸化チタン層は、チタンの保護膜として機能し、チタンの腐食を防止する。二酸化チタンは、製紙、塗料、プラスチック**の産業で非常に有用です。チタンは濃厚な酸には溶けるが、希薄な無機酸や有機酸には反応しない。

チタンの特性を生かし、様々な用途に使用されています。チタンは海水で腐食しにくいため、船舶の部品に使われています。また、チタンは強度があり、軽いため、航空機やロケット、ミサイルなどに使用されています。チタンは毒性がなく、生体適合性が高いため、バイオマテリアルへの応用に適しています。チタンは貴金属であるため、**宝飾品にも使用されています。

ステンレススチール

ステンレス鋼は他の合金鋼と異なり、腐食したり錆びたりしないのが特徴です。このほかにも、前述した鉄の本質的な性質を備えている。ステンレス鋼と炭素鋼の違いは、クロムの含有量である。質量比で少なくとも10.5%〜11%のクロムを含む。そのため、酸化クロムの不活性層を形成するのです。これが、ステンレス鋼が腐食しない理由である。そのため、ステンレス鋼は、建物、モニュメント、自動車、機械、宝飾品など、さまざまな用途に使用されている。