ステンレスが丈夫な理由。錆びをもって錆びを制す/すごい技術

pixta_18952806_S.jpg私たちは毎日身のまわりの「便利なモノ」のおかげで快適に暮らしています。でもそれらがどういう仕組みなのか、よく知らないままにお付き合いしていませんか?

身近なモノに秘められた"感動もの"の技術を、書籍『身のまわりのすごい技術大百科』がわかりやすく解説します!

◇◇◇

前の記事「医師がいなくても血管音をキャッチ! 家庭用血圧計/すごい技術(22)」はこちら。

 

●ステンレス

昭和の高度経済成長期、ステンレスの流し台はあこがれの的だった。だが、この金属のしくみは意外と知られていない。

ステンレス製品は、今や台所の必需品である。流し台、包丁(ほうちょう)、鍋など、枚挙(まいきょ)にいとまがない。また、最近の電車にもステンレス製が多い。保守が簡単で錆(さ)びないというステンレスの特徴が活かされているのだ。

「ステンレス」とは、ステンレス鋼(stainless steel)の略で、錆び(stain)ない鋼(steel)の意味である。言葉通り、ステンレスは水に濡れても錆びない。鋼はすぐ錆びるのに、どうしてステンレスは錆びないのだろうか。

gijutsu_p165.jpg

 

ステンレスが錆びない秘密は、その成分にある。

現在もっとも一般的に使われているステンレスは、18パーセントのクロムと8パーセントのニッケルが含まれ、18-8ステンレスと呼ばれている。このクロムが重要なのだ。

錆は空気中の酸素と化学反応して金属が酸化されてできる。クロムの酸化物は非常に丈夫で酸素に強い。そこで、ステンレスの表面をクロムの酸化膜で覆っておけば錆に強いことになる。それが出荷直後のステンレスだ。

ステンレス製品を使っていると、表面に傷が付くことがあるが、問題はない。ステンレス中のクロムが先に錆び、その傷の表面を覆ってくれるからだ。多少傷が付いたくらいでは、ステンレス本体に錆がおよぶことはないのである。「錆をもって錆を制している」のだ。

クロムの酸化物のように、安定した酸化物を不動態(ふどうたい)と呼ぶ。不動態で身を守る技術はさまざまな金属加工に利用されている。例えば、窓枠などに使われるアルミサッシ。アルミサッシは風雨にさらされても錆びない。

アルミは鉄と同様、本来は腐食しやすい金属だが、表面を酸化物で覆うことで内部のアルミ金属を守るのである。このようなアルミ製品をアルマイトと呼ぶ。アルマイトを作るには、ステンレス同様、最初に化学的な処理をして表面に酸化被膜を作る。だが、これだと表面の酸化被膜は孔(あな)だらけだ。そこで、さらに高温の蒸気を吹き付けたりして孔を酸化膜でふさぐ処理をしている。

 

次の記事「液体になると冷える? 冷却パックとラムネの意外な共通点/すごい技術(24)」はこちら。

 

「すごい技術」その他の記事はこちら。


涌井良幸(わくい・よしゆき)

1950年、東京都生まれ。東京教育大学(現・筑波大学)数学科を卒業後、千葉県立高等学校の教職に就く。教職退職後の現在は著作活動に専念している。貞美の実兄。


涌井貞美(わくいさだみ)

1952年、東京都生まれ。東京大学理学系研究科修士課程修了後、富士通に就職。その後、神奈川県立高等学校教員を経て、サイエンスライターとして独立。現在は書籍や雑誌の執筆を中心に活動している。良幸の実弟。


71wldThg5lL.jpg

『身のまわりのすごい技術大百科』

(涌井良幸・涌井貞美/KADOKAWA)

身近なモノに秘められた“感動もの”の技術、一挙解説! 身近な文具から、便利すぎるハイテク機器まで…あれもこれも、すべて「科学技術」の結晶なのです。日ごろよく使う「モノ」の“すごい技術”を図解でわかりやすく解説します。

この記事は書籍『身のまわりのすごい技術大百科』からの抜粋です

この記事に関連する「暮らし」のキーワード

PAGE TOP