チタンは軽いです。金属の軽量化に。

純チタンの密度は鉄の約6割、銅やニッケルの約半分。

チタンは軽い

持った感じは「え?本当に金属?」

チタンで作ると、使っていて楽しい

チタンは軽い。純チタンの密度は4.51g/cm3で、鉄の約6割、銅やニッケルの約半分です。
が、ただ軽いというのではあまり意味がありません。ただ軽いだけの素材なら他にいくらでもあります。
軽くて強い、チタンで作ったら小さく薄く作れる、同じ大きさならもっと強くなるというのでなければまず意味がありません。

そこで、単純に密度だけでなく、強度ともあわせて考える必要があります。したがって、ここは「チタンは強い」の記事も合わせ読んでみてくださいね。

当たり前ですが、軽いということは普通、メリットです。重いほうが良い、というものは文鎮やバーベルくらいですよね。そんなに多くないと思います。

まず、身に着けるもの。これは軽い方が良いに決まっています。持って使うものも軽い方が良いでしょう。 高所や空中で使うもの。これらも軽いということに相当なメリットがあります。後は高速運動をするものなんかもそうですね。難しい言い方をすると、軽くすることで慣性モーメントを軽減することができます。

この中で、「身に着けるもの」はもしかしたらあまり強度は要求されないかもしれません。金属アレルギーの問題や埋め込み型の医療器具以外はチタンである必然性はないかもしれませんね。
「持って使う道具」はある程度必要な強度が出てくるでしょう。

高層ビルをチタンでつくると・・・?
耐震性飛躍的にアップ!
外壁が汚れにくい!
取り壊すとき、廃棄的処理量がかからない!
温かみがある!
着雪しにくい!

「高所や空中で使うもの」といえば、飛行機部品が代表でしょうか。言うまでもなく、軽いと同時に強くないとまずいですよね。それから、屋根材や高層建築の建材などもありますが、当然強さが要求されます。

そして、「高速運動する部品」は、たとえばジェットエンジンや発電機のタービンブレードや、自動車エンジンのコンロッドなどがそうでしょうが、弱かったらあっという間に壊れてしまいます。

もし壊れてしまったら、それ自体が壊れるだけ ではすみません。他の部分に影響し、深刻な事態を招く危険性だってあるのです。たとえばコンロッドの場合、折れたコンロッドがクランクシャフトに高速で振り回され、周りのものを叩き壊しまくるのです(普通はエンジンがだめになる そうです)。

そこで! 軽くて強い材料、チタンの登場ということになるのです。

プロの料理人は、なべや包丁といった道具を一日中振り回しています。これが軽くなるだけで、疲れが全く違ってくるとのことです。(もちろんチタンなべには、他にも昇温が早い、錆びないなどの良い点がたくさんあります) 重い中華なべをあおったりするレシピは、女性には厳しいものですが、チタンなべなら、気軽に家で挑戦!なんてこともできそうですね。女性に優しい素材なんて、なんだかちょっと粋ですね。 工具などもそうでしょう。作業者の負担を大いに減らすことができます。

車椅子などの介助用具や舗装具なども、チタンで作れば女性やお年を召した方にもとり回しがらくらくできます。 飛行機やロケットの部品は、軽いことそれ自体に大きなアドバンテージがあります。

建築材料にあっても、屋根など高いところにおいては軽さは大きなメリットです。神社や仏閣などで屋根材をチタンにするところが増えています。

昔の建築では、かわらを葺く前にわざわざ屋根を重くするために土を屋根に乗せていました。大風に負けないための工夫だったようですが、今では建築技術の進歩によりそんなことをしなくても屋根は飛ばされません。
逆に重すぎる屋根が建物全体に大きな負担をかけていました。

そこで注目されたのがチタンです。
質感や風合いをかわらに近いものに加工し、それで屋根を葺くことにより大幅な軽量化(単体重量で言えば1/5程度になりました)に成功したそうです。これにより耐震性も飛躍的に向上 します。

また、自然環境においてチタンの耐食性はほぼ完璧ですし、表面の酸化チタン皮膜の光触媒作用もあり、いつまでも美しいままメンテナンスフリーの屋根になります。 また、大型建築や高層建築においても、軽くて強いということは大きなメリットです。

こういった建物では、耐震性が非常に重要視されますし、高所でのメンテナンスは非常な危険が伴います。建てるにも、建った建物を維持するにも、チタンは大きなメリットをもたらしてくれるのです。

福岡ドームの開閉式の屋根にもチタンが使われています。具体的な金額は分かりませんが、メンテナンス費用のダウンは相当なものがあるはずです。 ライフの長いものにあっては、実はチタンは安いのです。

これ、チタンでつくってみたいな、と思ったあなたへ

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チタン化8つのメリット

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