チタンの概要
チタンは、海水に対しての絶対耐性のある金属です。加えて、鋼や鉄より軽量で、生体適合性が高く人体や環境に優しい金属です。
最近では、瓦をチタンに変えることで、長期耐久性と軽量化を図り、耐震性を向上させている事例も多数生まれてきています。
最先端の高耐久性チタンの重量についての計算方法をご紹介します。
チタンの比重
比重とは、対象物質の密度と基準の標準物質の密度の比です。
標準物質というのは、対象物質の状態により変化するのですが、対象物質が、液体、個体でしたら、
水で、気体の場合は、同温度、同圧力を基準にした空気となります。
比重の公式は、「比重=物の密度÷水の密度(約1.00)=物の密度」
で表されます。
チタンの比重は4.51です。
他のものと比較すると
チタンの強度
チタンは、高強度が求められるロケットや航空機の部品に用いられます。
その証拠として、チタンの強度は、アルミの3倍で鉄の2倍の強度があります。なので、チタンは強度が高い金属になります。そのため、強い衝撃を受けても壊れにくいです。さらに、チタンは、耐熱性もあります。
物質の融点で比較すると、鉄が1530度、銅が1080度、アルミが660度で、チタンが1660度と鉄よりも耐熱性があります。
そのため、ステンレスとチタンを比べると基本的にはステンレスの方が強度が高いのですが、高温になるとチタンの方が強度が高くなります。
まとめると、チタンは、強度と耐熱性に優れていると言えます。
チタンの重量計算方法
単位をmmで統一します。 (板厚がmmなので)
縦・横をmに変換します。
<計算>
A(mm)/1000 x B(mm)/1000 x C(mm) x 4.51(比重)
ここで出てくる値は kg です。
それでは演習です。
例えば、900mm x 2000mm の板で 板厚が2mmとします。
<計算>
900/1000 x 2000/1000 x 2(mm) x 4.51(比重)
= 0.9 x 2 x 2 x 4.51
= 16.236kg
となります。
まとめ
基本的に体積を出して比重をかけるだけですが、最近は切板や形状のある板材、穴あきパイプなども増えておりますので、材料を展開して計算することも増えています。
チタン加工に関する技術情報