JOGMECによる〔『金属とその主な用途』から〕


用途(黄色)

族\周期

Ia IIa IIIa IVa Va VIa VIIa

VIII
Ib IIb IIIb IVb Vb VIb VIIb 0
1 1
H
  2
He
2 3
Li
4
Be
  5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
3 11
Na
12
Mg
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4 19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5 37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55
Cs
56
Ba
* 72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn

7
87
Fr
88
Ra
** 104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
  114
Uuq
  116
Uuh
  118
Uuo

*ランタノイド
(6IIIa)
Lanthanoid

57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
**アクチノイド
(7IIIa)
Actinoid

89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr


金属名 原子番号 原子量 比重 主な性質 主な用途

Au
79 197 19.32
  • 貴金属に属し、黄金色の輝きと稀少性が特徴(装飾品や財宝として魅力)
  • 金の延展性はあらゆる金属のなかで最も大きい
  • 自然界では、他の元素と化合し難く、化学的な安定性のため、金は単体として存在(美しい輝きを長いあいだ保つことができる)
  • 金は一般に、酸やアルカリなどの溶液とは反応しない。(ただ、塩素を発生する王水には溶ける)
  • 金は銀、銅に次いで電気伝導性が高い
  • 表面に酸化膜が無いので、圧接加工が容易
  • 電子電気・通信機器(リレーコネクター、ICセラミックパッケージ、リードフレーム、プリント基板、パソコン、携帯電話、ロボット、電装品)
  • 歯科医療(義歯)
  • 宝飾品(指輪、ネックレス)
  • 美術、工芸品(仏像、宗教用具、金杯)
  • メダル(記念メダル)
  • その他(金箔、陶磁器)
  • 私有保有(金地金)

Ag
47 107.9 10.5
  • 銀は金及びコバルトと共に貴金属に属し、白色の輝きは装飾性として魅力
  • 銀の延展性は金に次いで大きい
  • 純銀は室温における電気伝導度が全金属の中で一番大きい
  • 光の反射率が非常によい
  • 銀は耐酸性の優れた金属で酢酸、その他の有機酸に侵されないが、硝酸、加熱濃塩酸、ハロゲンには侵される
  • 銀製品は放置しておくと空中のイオウと反応して黒ずむ
  • 臭化銀は光に当たると銀が遊離する性質がある(感光性)
  • 写真感光材料(フイルム、印画紙)
  • 電気部品(コネクター等の接点、プリント基板、パソコン、ロボット、電装品、携帯電話)
  • 銀ろう材(電気部品)
  • 銀器装飾品(ナイフ、フォーク、水差し、ティーポット、装飾品)
  • 歯科材(入れ歯)
  • 日用品(魔法瓶)
  • その他(触媒)

Cu
29 64 8.94
  • 単体銅は赤い金属結晶で、美しい固有の光沢を有している
  • 延展性に富み、やわらかく加工しやすい
  • 電気、熱に対しては銀に次ぐ良導体である
  • 耐食性に優れている
  • 多様な合金があり、用途に応じて強度など幅広い特性を有する
  • 硫化物の存在下黒い皮膜が生じる(表面を硫化着色して装飾に使われる)
  • 炭酸イオンの存在する湿った環境では〔緑青〕が生じ、安定した耐食被膜となる
  • 電気機器(リードフレーム、半導体素子、コネクター、プラグ、スイッチ、スイッチ部材、ソケット、プリント基板、パソコン、携帯電話、ロボット、太陽電池)
  • 建築(建築用金具、配管、継手、屋根板、電線・ケーブル)
  • 冷凍空調機器(エアコン用伝熱管、配管、冷凍機用伝熱管)
  • 輸送機器・部品(自動車ワイヤーハーネス、端子7など電装品、リニアモーターカー、ヘリコプター)
  • 産業機械(復水器、蒸発器など産業用熱交換部材、モーター)
  • ガス、石油機器(湯沸器、風呂釜の熱交換部部品、バルブ、コック)
  • 精密機械(時計、カメラ、光学、理化学、医療用部材)
  • 船舶(アンカーチェーン、プロペラ、取水管)
  • 日用品(鍋、釜、食卓用品、装飾品)
  • その他(ガラス部品)

Pb
82 207 11.34
  • 鉛は元来、ろう白の光沢をもつが、酸化しやすいため、空気中で酸化されて〔鉛色〕を呈する
  • 鉛は低融点であり、これを利用した用途も多い
  • 鉄に比べて比重が1.4倍も大きく、X線やレントゲン線をよく吸収する
  • 鉛は柔らかく、延展性に富み、極めて薄い板に加工できる
  • 塩化鉛(PbO)はガラスの中で光の屈折率を大きくし、放射線を遮蔽する特性がある
  • 硫酸に対する耐食性は非常に大きい。中性付近ではほとんど溶解しない(有機酸やアルカリに対してはあまり強くない)
  • 最近は環境負荷軽減のため、使用は減少する傾向にある
  • 鉛蓄電池(自動車用、産業用、民生用)
  • 電子電気機器(プリント基板用はんだ、電子部品、パソコン、携帯電話)
  • 鉛管、鉛板(上下水道、ガス管)
  • 無機薬品(ガラス製品、塩ビ安定材、TV.OAの管球ガラス)
  • 電線(地下ケーブル被覆材)
  • その他(活字合金、遮音板、制振シート、放射能遮蔽材、軸受け)
亜鉛
Zn
30 65.39 7.14
  • 単体亜鉛は青白色の金属で、酸化物及び水酸化物は両性化合物で酸にもアルカリにも溶ける
  • 鉄に比べて亜鉛の方がイオン化傾向が大きいため、電解中であっても鉄の代わりに亜鉛が溶け出す性質がある(鉄鋼の犠牲防食用メッキ材として必需品)
  • 〔トタン〕は鉄板に亜鉛メッキしたもの
  • 融点が比較的低いので銅との合金(快削材料の真ちゅう)の成分に多用される
  • 鋳造性がよく、ダイス寿命が長く、寸法精度も高いのでダイカスト材に好適
  • 亜鉛華(ZnO)は塗料、顔料の添加剤に用いられている
  • 硫化亜鉛に電子線を当てると黄緑色の蛍光を発する性質からブラウン管の蛍光剤として銅と併せて使用している
  • 亜鉛メッキ鋼板(自動車部材、建材構造物、電気機器部材)
  • 伸銅品(黄銅板、管、棒製品、電子部品)
  • ダイカスト(自動車部品、機械部品、モーター、おもちゃ、ヘリコプター)
  • 無機薬品(亜鉛華など/ゴム、塗料)
  • その他(積層乾電池)
アルミニウム
Al
13 26.982 2.7
  • 軽い。鉄の約1/3の比重で軽量化に好適 表面の電波、光など反射性が高い 非磁性であり、磁気を帯びない無毒性であり、食品容器などにも適す スクラップ価値が高く、屑の再生使用がし易い (高リサイクル性)
  • 展延性に富み、板・箔・管・棒・形などに容易に成形できる
  • 酸化皮膜が大気中で自然につくられ、高い耐食性を持つ
  • 純アルミから高力合金まで用途に応じて適切な強度を選定可能
  • 塗装、アルマイト、着色など表面処理性に優れる
  • 電気伝導度が銅の60%程度とかなり高い
  • 熱伝導性が高く、熱交換器に適す
  • 表面の電波、光など反射性が高い
  • 非磁性であり、磁気を帯びない
  • 無毒性であり、食品容器などにも適す
  • スクラップ価値が高く、屑の再生使用がし易い (高リサイクル性)
  • アルミニウム缶・瓶のキャップ(ボディ、ふた)
  • 自動車部品(エンジン、ホイール、熱交換器、バンパー、他)
  • 二輪車、自転車部品(フレーム、エンジン、サスペンション、他)
  • 航空機部品(ドア、主翼、胴体、窓枠、椅子、ヘリコプター)
  • 鉄道車輌の車体(外板、床、天井、窓枠、リニアモーターカー)
  • 船舶(上部看板、LNGタンク・漁船・ボート)
  • 建材(サッシ、カーテンウオール、屋根、壁、内装材)
  • 土木(橋の欄干、照明ポール、ガードレール、防音壁)
  • 電気電子部品(VTRシリンダー、熱交フィン、電線・ケーブル、ブスバー、ロボット、プリント基板)
  • 情報機器部品(ハードディスク、複写機ドラム、ポリゴンミラー、パソコン)
  • エルギー機器部品(エアコン、モーター)
  • 日用品(アルミ箔、鍋、やかん、ボンベ)
  • スポーツ器具(野球バット、スキー・ストック、洋弓・矢)
ニッケル
Ni
28 58.71 8.9
  • ニッケル単体は銀白色の金属で、合金は耐熱材料と磁性材として利用
  • ニッケルは空気及び水に対して常温で極めて安定(メッキ材として多用される)
  • ニッケルの耐酸性は鉄と銅との中間(pH5以下でないと腐食しない。アルカリにはほとんど侵されない)
  • 高熱下塩素酸と臭素とは、火を発して反応する
  • 微粉状のニッケルは発火性があり、かなりの水素を溶かし水素化触媒となる
  • 単体のニッケルは延展性に富む
  • ニッケルはコバルトと共に鉄に添加して耐熱合金を作る(ニオブ、タンタル、モリブデン、タングステン等耐火金属より融点の低いニッケルやコバルトが耐熱合金としてのベースに使用されるのは、生成酸化物が緻密で蒸気圧が小さいため、耐酸化性や耐クリープ性が良好であるため)
  • ステンレス鋼、特殊鋼の添加成分(耐熱材部品、ヘリコプター、航空機部品、ジェットエンジン、鉄道車輌、建材、日用品)
  • メッキ(自動車用鋼板、自転車部材、家電部材、リードフレーム等電子部材)
  • 触媒(石油精製、油脂加工の反応剤)
  • 磁性材料(ラジオ、ステレオのスピーカー、ロボット、モーター、パソコン用部品、情報記録部品)
  • 非鉄材料(アンバー、42アロイなど電子部品、通信機用部品)
  • エネルギー機器(ニッケル・水素電池、燃料電池、熱交換機)
  • その他(フェライト、磁気カード、ガラス部品)
クロム
Cr
24 52 7.19
  • 単体クロムは銀白の金属。クロムの酸化物はその形態によりいろいろな色調を発する。
  • クロムは常温で極めて安定で、大気又は水中でも酸化しない。
  • 硝酸には強く、塩酸には非常に弱い。酸化膜を除くと硫酸にも溶解する。
  • 純粋なクロムメッキは光沢も美しく、磨耗や錆びに対する耐久性が高い。
  • クロムと鉄の合金(ステンレス鋼)は、高い強度、耐摩耗性と電気抵抗性を持つ。
  • 黒と緑色のクロム酸化物は水に溶けない。緑の結晶物は研磨剤に使われるほど硬い。赤い酸化物は水によく溶け、酸性で赤くアルカリ側で黄色くなる。(酸化剤として強力で、可燃性の物と触れると反応して燃え出す)
  • ステンレス鋼、特殊鋼部品(建材、電車、厨房品、切削工具)
  • スーパーアロイ(航空機、原子力機器、タービン、エンジン部品、ヘリコプター)
  • 非鉄金属の添加材(自動車部品、航空機部材、車両部材、構造物部材、燃料電池、モーター)
  • 溶接棒(真空装置、化学プラント)
  • スパッターターゲット(ハードディスク、液晶、ミラー、ガラス)
  • メッキ部品(自転車部品、パソコン部品)
  • 耐火物煉瓦(工業窯炉)
  • その他(皮革なめし剤、染料、顔料、接着剤、ニクロム線、磁気ヘッド、触媒)
タングステン
W
74 183.92 19.21
  • タングステンは灰白色金属である。
  • 純粋なタングステンはかなり柔らかい。(不純物が入ると、硬く脆くなる)
  • タングステン密度は鉄の2.5倍弱で、非常に重い。
  • 全ての金属の中で最も融点が高く、蒸気圧が低い。
  • 極めて細い線にも加工出来るので、白熱電球のフィラメントに利用。
  • 鉄鋼にタングステンを添加すると著しく硬度が増す。炭素との化合物はダイヤモンド、炭化ホウ素に次いで硬い。(切削工具に利用される)
  • 含W特殊鋼部品(高速度鋼、耐熱鋼、工具鋼など機械、切削工具)
  • 超硬合金(切削工具、耐磨耗工具、鉱山工具)
  • 金属タングステン製品(フィラメント、電子レンジのマグネトロン、X線の陰極、自動車部品)
  • ターゲット(X線フィルム蛍光体、磁気ディスク)
  • 化成品(各種触媒、顔料)
コバルト
Co
27 58.94 8.85
  • 単体コバルトは灰白色の金属で、酸化物の色は黄色か黒
  • コバルトは化学的性質にはニッケル及び鉄に近い
  • コバルトは通常は空気や水の影響を受けない(硫酸、塩酸、硝酸等に激しく反応し、アルカリには溶けない)
  • 硬度、引張強度、切削性、熱的性質もニッケルや鉄に似ている
  • コバルトは強磁性合金である
  • コバルトにニッケル、クロム及びモリブデンを含む合金は、高温強度が強い
  • コバルトにクロム、タングステン、鉄を含む合金は耐クリープ性、耐摩耗性、耐食性が高い(切削道具に広く用いられる)
  • コバルト・クロム基合金は人の体液と反応しない(医療に用いられる)
  • 超硬合金工具(切削工具、耐磨工具)
  • 特殊鋼部品(高速度鋼、一般工具、工作機械部品、航空機エンジン部品、ガスタービン部品)
  • 磁性材料部品(永久磁石、テレビ、音響部材、磁気ディスク)
  • 化成品(触媒、磁気テープ)
  • その他(顔料、ガラスの消光剤、ホウロウの下塗)
モリブデン
Mo
42 95.95 10.2
  • 金属モリブデンは粉末の時は灰色であるが、融解すると白色を示す
  • モリブデンは融点及び沸点が高く、極低温から高温まで機械的性質が優れる
  • 高温で延展性に富み、鋳造、圧延が可能
  • モリブデンは熱膨張率が小さく、熱伝導度がよい(タングステンフィラメントをコイル状に巻く棒に使用される)
  • 他の金属との合金で高硬度で耐熱性、耐食性等が優れた特性が得られる
  • モリブデンは90パーセント以上がニッケルやクロムとの合金として、ステンレス鋼に使用
  • ハロゲンガスや酸素中の加熱で反応するが、塩酸、フッ化水素、希硫酸には溶けない
  • モリブデンは硫黄と結合しやすい
  • 二硫化モリブデンは層状の構造で、耐荷重性と摩擦係数に優れている(研磨剤や固体潤滑剤としてガソリンや各種潤滑油に添加される)
  • ステンレス鋼部品(建材、厨房器具、電車など)
  • 触媒(石油製品、石油化学)
  • 無機薬品(防錆剤、顔料)
  • 線板箔(自動車、通信機器部品、電子機器部品、パッケージランプ用線及び加工品)
  • 特殊鋼部品(自動車部品、モーター、航空機部品、切削工具)
  • 潤滑剤(MoS2など固体潤滑剤)
マンガン
Mn
25 54.94 7.42
  • 単体マンガンは銀白色の金属。非常に反応性に富み、空気中で直ちに酸化されて、黒褐色の二酸化マンガンの皮膜を作る
  • マンガン鋼(機械的衝撃や摩耗に強い)生産には必須の成分である
  • 鉄にマンガンを加えると、極めて大きな引張り強度が得られる
  • 〔マンガン青銅〕(39パーセントの亜鉛に鉄、アルミニウム、マンガンを加えた銅合金)は引張り強度と耐食性に非常に優れる
  • 酸化マンガンは水溶液中で強い酸化作用を持つ
  • マンガン酸カリウムは強力な酸化剤(漂白や脱色に使用される)
  • マンガン鋼部品(浚渫バケットなど機械部品、ヘリコプター)
  • アルミ合金製品(添加剤、アルミ缶など)
  • 乾電池(マンガン乾電池、アルカリ乾電池)
  • フェライト(磁性材料)
  • 酸化剤(染色、上水道、医療など)
  • その他(ガラス部品)
バナジウム
V
23 50.942 6.11
  • バナジウムは常温で銀白色の金属光沢。酸化した状態では、異なった色調を発する。
  • バナジウムは塩酸や硫酸に侵されないが、硝酸には侵されやすい。
  • 金属バナジウムは柔らかく、延展性があり熱間や冷間で容易に加工が出来る。
  • バナジウムの強度は、共存する不純物の影響を受けやすい。
  • バナジウム鋼は、靭性、耐熱性、耐水性が優れる。
  • バナジウムは、電気及び熱の伝導性がチタンよりも大きい。
  • バナジウムとチタンの合金は軽く、強く、腐食しにくい性質を持つ(航空機部材として必須)。
  • バナジウムとカリウムの合金は現在、最も硬い超伝導体合金。
  • 酸化バナジウムなどは酸化触媒として使用される。
  • バナジウム鋼(高張力鋼―橋梁、船舶、建造物、工具鋼)
  • バナジウム触媒(硫酸製造設備)
  • V入りチタン合金部品(航空機、ロケットなど機体、部品、ジェットエンジン)
  • V入りアルミ合金部品(ゴルフクラブ、航空機用耐熱鋳物部品、ヘリコプター)
  • その他(ガラス部品)
ニオブ
Nb
41 92.91 8.57
  • 金属ニオブは、灰色の色調をもつ
  • 二オブは鉄に似た硬さと、延展性を持ち、熱間でも冷間でも加工できる
  • 鋼材に少量添加すると鋼材強度が向上し、高い耐熱性が得られる
  • 高純度のニオブは中性子の吸収が少なく、耐食性や耐溶融ナトリウム性が優れているので、原子炉材に利用
  • ニオブは最も高い磁性臨界温度を持つ(Nb3Sn等のニオブ合金は、超伝導磁性材料として優れる)
  • ニオブ添加鋼(ラインパイプ、船舶、海洋構造物、橋梁)
  • Nb含有耐熱合金部品(航空機エンジン、発電所タービン、燃料電池)
  • 金属二オブ部品(超伝導材、耐食材料、カメラビデオ、ナトリウムランプ)
  • その他(超硬工具、農薬)
ストロンチウム
Sr
38 87.62 2.6
  • 単体ストロンチウムは銀白色の色調を持つ軽い金属である
  • ストロンチウムは炎色反応で赤色を示す
  • Sr90はγ線を放出せず、β線のみ放出するので、β線厚み測定の標準物質に利用される
  • カラーTV(カラーテレビのブラウン管ガラス、パソコンのモニター)
  • フェライト磁石材料(自動車用小型モーター、スピーカー、テープレコーダー)
  • 花火(花火の火薬成分)
  • 光学ガラス(カメラ、望遠鏡レンズ)
  • 電着装置防錆剤(塗料の成分)
アンチモン
Sb
51 121.75 6.69
  • アンチモンは常温で、銀白色の金属光沢。通常の希酸やアルカリには溶けないが、加熱すると青い炎を出して燃える。
  • アンチモンはヒ素、ビスマスと共に、半金属とも呼ばれて、半導体に近い性質を持っている。
  • インジウムやガリウムと合金をつくり、半導体として使われる。
  • 他の金属との合金は、硬度が増し耐摩耗性が向上し、体積を減少させる性質がある。
  • 二酸化アンチモンは各種の合成樹脂、合成繊維、ゴムなどの耐火性向上の難燃助材として使用。
  • 鉛蓄電池の成分(自動車用)
  • 硬鉛鋳物(化学装置)
  • 難燃助材(合成樹脂、合成繊維)
  • 添加剤(プラスチック、ガラス、光ディスク)
  • その他(潤滑剤、電線・ケーブル)
タンタル
Ta
73 180.95 16.6
  • 単体タンタルは光沢のある灰色の色調を持つ金属である
  • 金属タンタルはほとんどの試薬に侵されず、極めて酸化し難い金属である
  • タンタルはかなり硬いが、延性に富む。しかし高温で容易に酸化して燃焼する為、高温加工及び溶接を大気中で行う事が出来ない
  • 金属タンタルは融点がタングステンに次いで高い
  • タンタルは窒素、酸素、水素などの気体を吸収する性質を持つ
  • 人体への反応がほとんど無いので、医療器具に用いられる
  • 高温度ヒーター(真空熱処理炉、熱交換器具)
  • タンタルコンデンサー(携帯電話、ビデオ、デジカメ、パソコン)
  • 光学ガラス添加剤(携帯電話、ビデオ、デジカメ、パソコン)
  • 超硬工具の成分(超硬バイト、ドリル)
  • スパッタターゲット(磁気ディスク)
プラチナ
Pt
78 195.09 21.45
  • プラチナは耐食性、耐熱性、高融点を特徴とする銀白色の金属である
  • 大気中では加熱しても酸化されず、単体の強酸、強アルカリにも侵されない
  • 王水にのみ溶け、溶融アルカリ、塩素水、臭素水には多少侵される
  • 一酸化炭素や炭化水素を含む還元性の環境で過熱すると、炭素はプラチナと激しく作用し、リンやヒ素も赤熱状態でプラチナを侵す。シリコン、鉛、スズ、鉄、ビスマス等もプラチナと化合し、プラチナを脆化する
  • 耐熱、耐摩耗性は優れているが、宝飾品以外にはプラチナ金属単独で、使用されることは少ない
  • 合金は、プラチナ―ロジウム、プラチナ―イリジウム、プラチナ―パラジウムの合金が使われる
  • プラチナは化学的不活性であるが触媒としても優れた能力を有し、広い用途がある
  • 腐食性の高い試薬を扱う耐食容器、内張りにも利用
  • 触媒(自動車、石油精製反応塔、硫酸製造装置等、燃料電池)
  • 電気・電子工業部品(電気接点、スパーククラブ、抵抗体、熱電対、センサー、磁気ディスク用スパッタリングターゲット、導電塗料)
  • 化学工業用品(ノズル、理化学用器具、メッキ器具)
  • ガラス工業用溶解炉(ルツボ他)
  • その他(宝飾品)
パラジウム
Pd
46 106.42 12.02
  • パラジウムは水素存在下の状態を除いて、化学的には安定で加工も容易な銀白色の金属
  • 白金族中、耐酸性が最も弱い。硫酸には強いが王水や熱濃硫酸には溶ける。又希硝酸には徐々に侵される。酸化剤が存在すると塩酸にも溶ける
  • 自分の体積の900倍もの水素を水素化物として吸蔵する性質を持つ。300℃以上に加熱されたパラジウムは水素だけを透過するが、他のガスは透過しない性質がある
  • 自動車用触媒剤(排気ガス浄化用)
  • 石油化学用触媒剤(水素化)
  • 電気、電子工業用部材(電気接点、溶接用ロー材、メッキ材、導電ペースト、プリント基板、ロボット、パソコン、光ディスク、自動車電装品)
  • 歯科用金・銀・パラジウム合金部材
  • 宝飾品(ペンダント、ブローチ、指輪等)
ゲルマニウム
Ge
32 72.60 5.32
  • 単体ゲルマニウムはダイヤモンド型構造の、けい素に似た性質を持っている灰白色の合金である
  • 単体ゲルマニウムは温度の上昇と共に電気伝導性が増す半導体性質を示す
  • 酸化力のある酸、熱濃硫酸、濃硝酸によく溶け、アルカリ溶液にも多少溶ける
  • ゲルマニウムの酸化物は赤外線を吸収しない性質がある
  • ゲルマニウムは半導体素子用が重要。(基礎物性とその応用研究には莫大な人と金が掛けられている)
  • 蛍光体(蛍光灯、ブラウン管)
  • PET触媒剤(PETボトル)
  • 半導体素子
  • 光ファイバー(光通信機器)
  • 赤外線素子窓材(自動車部品)
  • 相変化記憶媒体
チタン
Ti
22 47.88 4.51
  • チタンはアルミニウムよりも1.5倍重いが、硬さがアルミニウムの6倍高い銀白色の金属
  • 空気中では600度まで安定で、水の中でも80℃以上でないと腐蝕しない
  • チタンは塩水、酸化性の酸、アルカリにもよく耐え、極めて腐食されにくい
  • チタンは合金としてすばらしい性質を発揮する(先端技術に不可欠な金属)。軽く、耐熱性が高く、硬い材料として、モリブデン、クロム、タングステン、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、タルタン等との合金が作られている。
  • 鉄との合金(フェロチタン)を溶鋼に添加すると鋳造品の品質が向上する
  • 高純度・純白の二酸化チタンは全波長の光を反射するため、白色顔料として利用
  • 真空イオン化処理など物理表面処理で表面硬化が可能
  • チタン合金は耐食性のある酸化物で覆われていて人体への影響が少ない(医療分野や、各種装身具に利用される)
  • 液体の四塩化チタンは発煙性がある(飛行機より空中文字を描くための着色性発煙剤に好適)
  • 輸送機器(航空機、機体、ジェットエンジン、ミサイル、ロケット部品、ヘリコプター、リニアモーターカー)
  • 火力、原子力発電用の復水器(復水管、管板)
  • 産業用機器(油化学用配管、塔櫓、熱交換器、プレート式熱交換器、切削工具)
  • 電解反応用機器(ソーダー電解の電極、触媒)
  • 電子・情報機器(燃料電池、磁気ディスク)
  • 建材(屋根材、モニュメント、架橋ケーブル)
  • 医療部品(人工骨)
  • その他(鉄鋼添加材、塗料、印刷インキ、合成樹脂、製紙、化学繊維、ゴム、ガラス部品、スポーツ用品、装飾品)
リチウム
Li
3 6.939 0.534
  • 全ての金属の中で一番軽く、水に浮く銀白色の金属(大気中では黒色の錆びを生成する)
  • リチウムは液体で存在する温度領域が極めて広い。融点と沸点が1,200℃近くも離れている
  • イオン化傾向が最も大きく、電気化学的に最も卑な金属である
  • 常温での反応性には、アルカリ金属に属するにもかかわらず・窒素と反応する ・水と穏やかに反応する ・炭化物を作る ・化合物の水への溶解度はマグネシウムに類似する、など特異な性質である
  • 溶融状態の金属リチウムは極めて活性であり、水とは爆発的に反応し、多くの金属や耐火物を激しく侵す
  • リチウムは中性子吸収断面積が大きく、遅い中性子の放射を受けるとトリウムを発生する
  • アルミニウムーリチウム合金は、低比重、高剛性が特徴で、高速回転や航空機材に使われる
  • 航空機部材(Al−Li合金)
  • ブラウン管(テレビ、パソコンモニター)
  • 弾性表面フィルター(テレビ、携帯電話など)
  • リチウムイオン電池正極材(2次電池)
  • 水冷媒吸収剤(吸収式冷凍機)
  • 溶接用フラックス(溶接棒)
  • 除湿材(空調機)
  • 耐熱ガラス、陶磁器うわぐすり(耐熱ガラス製品)
  • 合成ゴム重合触媒(合成ゴム製造用)
  • グリース(潤滑材)
  • 電解質(リチウム・イオン電池など、1次、2次電池)
ベリリウム
Be
4 9.0122 1.8445
  • 単体ベリリウムはもろくて硬い灰色金属である
  • ベリリウムは大気中では金属表面に酸化皮膜が出来て安定するが、加熱すると金属微粉末は光を放って燃える
  • 原子番号が小さく、電子が原子核に強く引き寄せられて安定である為、X線を良く通す性質がある
  • ベリリウムは軽水、流水、高純度の炭素と共に中性子減速材として利用
  • 用途の殆んどがベリリム銅合金(高強度バネ材など、高伝導を必要とする分野で利用)
  • 金属ベリリウム(X線管、原子炉用構造体、スピーカー振動板)
  • 高強度、高導電銅系展伸材(電子機器用バネ材、コネクター、スイッチ、リレー)
  • 高強度、高伝導電性鋳鍛材(安全工具、プラスチック金型、溶接用電極、機械部品)
ガリウム
Ga
31 69.72 5.907
  • ガリウムは比較的反応性が高く青みがかった白色金属
  • ガリウムは酸にも、水酸化ナトリウムにも溶ける
  • 金属元素中では水銀、セシウムに次いで融点が低く、手で握ると溶ける
  • ガリウムは液体として存在する範囲が約30℃から2400℃と最も広い金属(大気中で燃える為、金属材料として使われる事は少ない)
  • ヒ素との反応でガリウム・ヒ素化合物半導体を作る
  • ガリウム・ヒ素半導体は発光特性、マイクロ波特性、磁気感応性などに特徴があり、電子材料としての利用範囲は広い
  • 半導体チップ、LED・LDチップ(コンピューター、衛星通信装置、オーディオ装置、レーザープリンター、表示素子、光通信装置、CD、MD、DVD、カメラ、時計、太陽電池)
  • 発光素子(パイロットランプ、ディスプレイ表示素子、OA機器、携帯電話、その他)
  • ガリウム合金、酸化ガリウム(歯科合金、超伝導材、SAWフィルター合金、磁石、スキーワックス、TV等緑色発光体)
ボロン
B
5 10.811 2.31
  • 単体ボロンは黒灰色を帯びた耐火性の非金属固体である
  • 単体ボロンはダイヤモンドに次いで硬く、電気的には金属と非金属の間の半導体的な性質を持つ
  • 化学的には硫酸や濃硝酸にわずかに反応する。700℃に加熱すると酸素中で燃え、1500℃で窒素ガスに反応する
  • ボロンを含む化合物は多様に存在する。チタン、ジルコニウム、クロムとの金属化合物は耐熱塗装剤として使われる。ボロンを混ぜたガラスは耐熱硬質ガラスとして多用
  • 水素との化合物は一般に高い反応性を示す(還元剤、水素発生源として利用)
  • ガラス長繊維(FRP船、プリント基盤)
  • ガラスの短繊維(建築物、冷蔵庫)
  • ホウケイ酸ガラス(自動車、液晶ディスプレー)
  • うわぐすり(陶磁器)
  • フェロボロン(低合金鋼、磁石等)
  • 医療(目薬、消毒薬等)
  • 防虫剤(ゴキブリ防虫剤等)
  • 金属表面処理剤(溶融塩浴等)
  • γ線遮断ブロック(原子炉の遮断壁)
セレン
Se
34 78.96 4.8
  • 単体セレンには多くの同素体があるが、最も安定なものは長らせん構造の「灰色セレン」(金属セレン)で、半導体性質、光伝導体性質を持つ
  • 金属セレンは暗所で殆んど電気を導かず、光を当てると固体内の電子が励起して電気が通じる(光伝導性)。セレンは光の中では特にオレンジや赤い光に敏感
  • セレン化カドミウムを主成分とする赤色顔料のカドミウムレッドは光電池にも利用されている
  • 電子・情報機器(乾式複写機感光体、光ディスク、太陽電池)
  • 整流器部品(電流制御装置)
  • 着色剤(ガラス)
  • 顔料(塗料)
  • 化学薬品(試薬他)
ルビジウム
Rb
37 85.4678 1.522
  • ルビジウムの単体は銀白色の柔らかい金属であり、蒸気は青色を示す
  • ルビジウムはセシウムと共に電子を放出して+1価のイオンになりやすい
  • ルビジウムは、空気に触れると直ちに酸素と結合して燃える(空気中ではごく短時間しか金属の形をしていない)
  • ガラス中の炭酸ルビジウムは電気伝導性を低下させたり、安定性を増す(特殊ガラスや光学ガラス繊維に添加される)
  • 光学ガラス(カメラのレンズ、光学機器部品)
  • 触媒(石油化学用)
  • 血液造影剤(医療)
  • 電子機器部品(磁力計など)
ジルコニウム
Zr
40 91.22 6.5
  • 金属ジルコニウムは銀白色(電気炉中で酸化ジルコニウムを還元して得られる無定型ジルコニウムは黒色粉末である)
  • ジルコニウムは低温では広範囲な化学物質とは反応せず、耐食性は優れている(高温では空気中で徐々に酸化され、また窒素気流中において水と反応する)
  • 酸素分子、水素分子、窒素分子を非常に良く吸着する。1,000℃では多くの酸素を吸着し体積膨張する
  • ジルコニウムは天然の金属中で中性子を最も吸収しにくい金属
  • 耐火物(鉄鋼用耐火レンガ)
  • ジルコニア含有製品(電子材料部品、窯業顔料、酸素センサー)
  • ジルカロイ製品(原子力燃料被覆管)
  • 合金添加物(ヘリコプター)
インジウム
In
49 114.82 7.31
  • インジウムは柔らかい銀白色の金属であり、空気中では安定に存在(酸化膜ができる)。水とも反応しない
  • インジウムは融点が約166℃と低いので単体金属としての用途は殆んどない
  • 低融点合金(インジウム入りハンダヒューズ)
  • 接点材料
  • 蛍光体(モノクロブラウン管)
  • 透明電極(液晶テレビ、太陽電池)
  • 撮像管(ターゲットリング)
  • 歯科合金
  • ベアリング(航空機、自動車)
  • 半導体素子(半導体レーザー、赤外線探知機)
  • ボンディング剤(スパッタリング・ターゲット用接着剤)
  • 情報記録材料(光ディスク)
テルル
Te
52 127.60 6.24
  • テルルは半金属であり、空気や酸素の存在下で燃える。
  • 水と塩酸には反応しないが、硝酸には反応する。
  • テルルは硫黄やセレンに類似している(より金属的で塩基性が高い)
  • 金属テルルを0.01〜1.0%添加すると快削性、強靭性、耐食性が改良される(快削鋼、特殊合金の添加剤として使用)
  • 快削鋼の成分(自動車部品、精密機械部品)
  • 感光体(乾式複写機)
  • 化学工業添加剤
  • ターゲット材(光ディスクメモリ)
  • 熱電変換素子(金属間化合物、電子冷蔵庫、電子魔法瓶、赤外線センサ、太陽電池)
セシウム
Cs
55 132.905 1.892
  • 金属セシウムはアルカリ金属の一つで銀白色で柔らかく延展性に富む。
  • セシウムの反応性はアルカリ金属中で最大(空気中で常温でも酸化され、高温では二酸化セシウムとなる)。水とは爆発的に反応して水素を発生し、水酸化物を生成する。窒素、炭素、水素とも直接反応する(空気中ではごく短時間しか金属の形をしていない)
  • セシウムは全元素中最も陽性が強い(イオン化エネルギーや電子親和力が小さい)。光が当たると電子を放出しやすくなる「光電効果」の性質がある
  • 触媒(メチルメタアクリル樹脂製造装置)
  • ガラス添加剤(光ファイバー)
  • フッ素化剤(フッ素樹脂部品)
  • 光電変換素子(光学計測装置)
バリウム
Ba
56 137.36 3.5
  • バリウムは最も重いアルカリ土類金属で性質はカルシウムやストロンチウムに似る(反応性はそれよりも強い)
  • 空気中では常温でも表面が酸化される(高温では酸化バリウムと窒化バリウムを生ずる)。水と激しく反応し水素を発生して溶ける
  • 管球光学ガラス(テレビブラウン管、パソコンモニター)
  • コンデンサ、フェライト
  • 塗料、顔料用増量材(インク、塗料、顔料)
  • 印刷インキ(配合剤)
  • ゴム充填材(食料用白色ゴム)
  • 摩擦材(自動車用ブレーキパッド)
ハフニウム
Hf
72 178.48 13.09
  • 単体ハフニウムは灰色の重い金属で延展性に富んでいる
  • ハフニウムは空気中で表面に丈夫な薄酸化膜ができる(耐食性に非常に優れる)
  • ハフニウムは通常の酸には溶けない(酸化力のある酸には溶ける)
  • ハフニウムは機械的性質に優れ、耐熱性にも優れている
  • ハフニウムは中性子吸収率が極めて大きく、中性子照射に強い(原子力の制御棒として用いられる)。ジルコニウムは中性子吸収率が低く、制御棒の被覆に使われているのと好対象
  • 原子炉制御棒(原子炉部品)
  • X線電流管、電圧放電管(電子、光学機器)
  • 超強力耐熱合金(航空機用ジェットエンジン部品)
  • 高速切削バイト(機械加工工具)
レニウム
Re
75 186.2 21.0
  • レニウムは銀白色の金属であり、融点は大きい。タングステンに次いで2番目に高い。密度も4番目に大きい
  • レニウムは乾いた空気中では安定。350℃以上の加熱で酸化し、酸化レニウムを生成する
  • レニウムはフッ素酸化物及び塩酸には殆んど侵されない。硝酸には速やかに、硫酸にはゆっくり溶けて、過デニウム酸になる
  • 単体レニウムは硬度が大きく電気伝導度や熱伝導度も大きい
  • +6価レニウム化合物は金属酸化物であるにもかかわらず、電気伝導度が非常に高い
  • Rt−Re系接触改質触媒(石油精製装置)
  • 電子部品材料(ヒーター、フィラメント他)
  • 超耐熱合金(火力発電のローターのタービンブレード等)
タリウム
Tl
81 204.37 11.85
  • タリウムは外観、性質、比重等が鉛によく似ている(ナイフで切れるほど柔質)
  • 乾燥した空気中では安定であるが、高温になると酸化し易い。水素、窒素、炭素とは直接反応しないが、フッ素、塩素等のハロゲン類には反応する
  • タリウムは強毒性。空気や水に容易に溶けて水溶性化合物を発生(人の皮膚の湿気でこの反応が起こり中毒を起こす事がある)
  • 利用の大半は酸化及びフッ化タリウムの形である
  • 硫酸タリウム(殺鼠剤)
  • 酸化及びフッ化タリウム(低融点ガラス)
  • 合金添加元素(電子材料)
ビスマス
Bi
83 209 9.8
  • ビスマスは光沢ある銀白色の金属で、結晶は極めて脆い
  • 融点が271℃と低く、更に凝固時に体積変化を起こさないので低融点合金として利用
  • 全金属中最も反磁性が強く、ホール効果によって最大の抵抗増加を示す特異な物性を持つ
  • ビスマスは非常に大きい熱起電力を示す
  • ビスマス系酸化物高温超伝導体が大きく注目
  • 金属ビスマスは鋳鉄の脆性を防ぐ性質がある(鋳鉄中の亜鉛の作用を制御)
  • 快削アルミニウム合金の添加成分として使われる(削りくずが細かくなる)
  • 低融点合金の成分(自動消火器、ヒューズ、ハンダ)
  • 金型用合金(鋳物のひな型)
  • 可鍛鋳鉄部品(継ぎ手)
  • 快削アルミニウム合金部品(電子部材のアルミ軸)
  • バリウムフェライト(各種モーター)
  • バリスタ、コンデンサー(テレビ、ラジオ)
  • 触媒(化学製品製造用)
マグネシウム
Mg
12 24.3 1.74
  • 単体マグネシウムは銀白色の金属で、表面にできる酸化物が比較的丈夫なので、通常は金属として使用
  • マグネシウムはアルミニウムより軽い(実用金属の中でも最も軽い。軽量化用途に鋳造、鍛造、延展材として使用される)
  • マグネシウムは、反応性に富む金属で、空気中では酸化皮膜を作り、微粉末を加熱すると、白色閃光を放って燃える(水中で加熱すると、水と反応して水酸化マグネシウムと水素ガスを生成する)
  • マグネシウムは塩素イオン、酸、塩類に対しては耐食性がよくないが、大部分のアルカリ及び有機加合物には耐える
  • マグネシウムはアルミニウムの強度向上や耐食性改善のための添加剤として利用
  • マグネシウムは活性なので、Ti、Zr、V、B、Be等の精錬で還元剤として使われる
  • 海水からマグネシウム塩を多量に含む苦い塩類混合物の粉〔にがり〕が出来る。(「にがり」は、豆乳を凝固させる豆腐製造に使われる)
  • アルミニウム合金添加成分(5000系アルミニウム合金、船舶、アルミ缶)
  • 四塩化チタン還元剤(スポンジチタン)
  • 鉄鋼脱硫剤(鋳鉄用)
  • 工具部品(電動工具/ダイカスト)
  • 電子機器部品(パソコン、携帯電話の筐体、磁気ディスク、ロボット)
  • 自動車部品(ホイール)
  • 航空機部品(ミッションケース、鋳物、ヘリコプター)
  • その他(スポーツレジャー、事務機器、触媒)
レアアース 21,
39,
57-71
   
  • 化学的活性は比較的強い方である。乾燥した空気中では安定である
  • 希薄な酸には溶けやすいが、濃硫酸には溶けにくい
  • 着火性がある(多くは150〜180℃空気中)
  • 200℃以上のハロゲン気流中で燃える
  • 熱の良導体である
  • 一般には柔軟で可鍛性があるが、原子番号が大きくなるにつれて硬くなる
  • Laは低温で超伝導性を示す
  • Sm、Euがこれに続いて大きく、Ge、Yは反対に小さい方である
  • Pmは核分裂生成物としてのみ得られる
  • ランタン(光学ガラス、コンデンサー、蛍光体、水素吸収合金)
  • セリウム(磁石、レンズ研磨材、ガラス消色剤、自動車触媒)
  • プラセオジム(陶磁器黄色顔料、磁石)
  • ネオジム(ガラス着色剤、永久磁石、コンデンサー)
  • サマリウム(永久磁石)
  • ユウロピウム(カラーテレビの赤色の蛍光体、蛍光灯の蛍光体)
  • ガドリニウム(X線増感剤、光学ガラス、原子炉制御材)
  • テルビウム(蛍光体、光磁気メモリー)
  • ジスプロシウム(磁石、光磁気メモリー、畜光性物質)
  • ホルミウム(レーザー、ガラス着色剤)
  • エルビウム(ガラス着色剤、光ファイバー材)
  • ソリウム(レーザー、感光体)
  • イッテルビウム(蛍光体、ガラスの着色材、コンデンサー)
  • イットリウム(カラーテレビ赤色蛍光体、センサー、光学ガラス)


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