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チタンの秘密
チタンってどんな金属?
みなさんは、チタンってどんな金属だと思いますか?

車やバイク好きのAは、結構知っている方が多くて、「黒くて錆びなくて、硬い金属だよね。」
ゴルフ好きのBは、「俺のクラブは、チタンだよ。」
女性のCは、「金属アレルギーのピアスだね。」
骨折して手術したDは、「チタンのボルト入ってるよ〜」
ネガネをしているEは、「メガネのフレームの金属だよね。」

同じ素材なのに、答える人によって違った答えが返ってくる金属。
それって、とっても不思議な事だとおもいませんか?

2000年頃からインターネットを通してチタン製品を販売し始めてから約10年経ち、今まで沢山の質問メールをいただいてきました。
その中から、チタンの素朴な疑問について、いくつか検証してみました。

1、チタンってどんな金属?
2、チタンの成分は、どんな成分?
3、チタンは黒い金属?
4、温泉でも黒くならないのって本当?・・・その2へ
5、チタンは硬い金属?・・・その2へ
6、チタンはアレルギーでも大丈夫って本当?・・・その2へ
チタンってどんな金属?

チタンは、1790年代発見され、ギリシア神話の「タイタン」にちなんで、チタンと命名されました。
しかし当時は、ルチル鉱石やチタン鉄鋼の中から元素を発見されただけで、まだチタンを単体として利用できませんでした。

そんな残念な金属チタンも1900年代に、やっと明るい兆しが見えてきます。

まず1910年にマシュー・A・ハンターが初めて、高純度(99.9%)の分離(ハンター法)に成功、その後1946年に、クロールがマグネシウムで還元する事(クロール法)に成功し、さらに高純度のチタンを作れるようになりました。

発見から実に100年以上経った、20世紀半ばでようやく実用化に向かいます。

チタンは金属として、強度、軽さ、耐食性、耐熱性に優れている為、多くの分野で利用可能な金属ですが。。。

しかし、精錬や加工が難しく、コストがかかるため、近年までは限られた用途(他の金属で代用できない場合や、高性能を求められる場合など。)でしか使用出来ませんでした。

特に航空機などは、軽さ・強度・耐熱性もある素材が求められていますが、アルミでは耐熱性が少なすぎ、スチールでは重量が重すぎるので、その点チタンはぴったりの素材です。(アメリカで作られた世界最初の実用超音速機は、当時のアメリカで生産されたチタン合金の8割以上を使ったという逸話もあります。)

現在でも、様々な機関や会社で色々な試みが繰り返されています。
10年、20年後はもっと多くの分野で使われていると私達は考えています。


・チタンの使用例

日用品
乗り物
医療
ゴルフクラブ、印鑑、メガネのツル、時計、中華鍋やフライパン、タンブラー(コップ)、アウトドア用のスプーン 戦闘機や旅客機などの航空分野、自動車、ロケット、潜水艦、自転車 人工心臓、骨折時に体内に埋め込むボルト、脳外科手術のネット、人口骨、歯科金属(インプラント)

 

チタンの成分は、どんな成分?

チタンは主に下記の2種類の金属と化合物に分けられ、それぞれ成分が異なります。
純度が分からない場合は、規格を聞くと、純度も分かります。


純チタン
チタン合金
酸化チタンなどの化合物
チタンの純度はJIS規格(日本工業規格)などで決まっていて、JIS規格の純チタンは、第1種から第4種までに分類されています。
数字が小さいほど純度が高く、柔らかくなります。
チタンに銅・鉄・マンガン・モリブデンを加えた合金。
純度は低いが、純チタンよりも強度や硬度を高くしている。
αβ合金・64合金(JIS60種)、β合金、の様々な規格がある。
酸化・炭化・窒化させた化合物。
特に二酸化チタンは、顔料として絵の具や樹脂に、皮膚を保護する性質から化粧品(日焼け止め剤)など身近にある物に入っている場合もあります。


ちなみに当店で利用しているのは、純チタン材。
デザインや形に合わせて、JIS規格の第2種と第4種を使い分けています。
第2種と第4種の成分は下記の表です。

成分(%)/種類 Ti
(チタン)
N
(窒素)
C
(炭素)
H
(水素)
Fe
(鉄)
O
(酸素)
伸び 引張強さ
JIS規格2種 99.42
以上
0.03
以下
0.08
以下
0.013
以下
0.25
以下
0.20
以下
伸びる 弱い
JIS規格4種 98.95
以上
0.03
以下
0.08
以下
0.013
以下
0.50
以下
0.05
以下
伸びない 強い

数字が少ない程、純度が高いのですが、柔らかくなってきます。
純チタンは、Ti(チタン)に、微量の窒素・炭素・水素・鉄・酸素が含まれた物という事になります。



どんな金属でも純度100%というものは、存在せず、また余りにも純度が高くなりますと、
表面が柔らかいが故に、また他の表面加工が必要になってくる可能性があります。
この場合、純粋という意味では無く、純度の高いという意味で「純」が使われています。

チタンは黒い金属?

3つの指輪は何から出来ているでしょう?

実はこの指輪、チタンをベースにプラチナ・18Kの装飾をし、オーダーで製作した指輪です。
(左:チタン艶消し&18K、中:チタン艶消し&プラチナ、右:チタンミラー仕上げ)

一般に、以前からチタンは真っ黒な金属だと思われてきましたが、
研磨技術の進歩によって、現在はメッキなどををしなくてもピカピカにする事が可能です。


白っぽい色の金属シルバーとの比較

写真右は、当店のチタンの指輪。右は一般的なシルバー925の写真です。
シルバーと比べると、やや黒い色合いです。

チタン&シルバー
チタン&プラチナ  

黒っぽい色の金属プラチナとの比較

大きな写真の様に、技術や知識のある職人がきちんと手をかけてあげると、プラチナとの境目が気にならない程きれいになります。

小さな写真と比べると、ミラー仕上げはもっとプラチナに近い色に見えます。

ちょっと困った事は、研磨でここまで光らせるには手間もコストもかかりすぎる事。
(だから量産化する場合は、研磨のみで仕上げてある商品がまだ少ないです。)
もっともっと技術が進んだ未来は、きっと黒いチタンはなくなっているかも?


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当社は、一般的なWebショップと異なり、製作から販売をしている小さな工房です。 特に日中は製作や発送作業をしている場合がございます。 お問い合わせにつきましては、迅速にお答えするよう努めておりますが、 お問い合わせ内容によりお時間がかかる場合がございますので、あらかじめご了承ください。
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交換・返品をご希望される場合には注意事項をご確認の上、 原則として、商品到着後7日以内に電話またはメールにて弊社までご連絡下さい。
●店舗について
チタンアクセサリ専門店 島田工房
住所 : 新潟県西蒲原郡弥彦村美山6495
電話 : 0256-94-3394
メール : titanshop@athena.ocn.ne.jp
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