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真鍮は銅と亜鉛の合金で、その比率を変えることで様々な色や機械的、電気的、音響的、化学的特性を実現できますが、一般的には銅の割合が大きく、通常は銅が2/3 、亜鉛が1/3です。先史時代から使用されてきた真鍮は置換型合金で、2つの構成元素の原子が同じ結晶構造内で互いに置き換わることができます。
真鍮は、亜鉛の代わりに錫を含む銅合金である青銅に似ています。[ 2 ]青銅と真鍮の両方には、ヒ素、鉛、リン、アルミニウム、マンガン、ケイ素、そして（船舶用真鍮の場合は）錫など、さまざまな他の元素が少量含まれている場合があります。 [ 3 ]歴史的に、この2つの合金の区別は一貫しておらず、[ 4 ]博物館ではますます「銅合金」というより一般的な用語が使われるようになっています。[ 5 ]
真鍮は、その明るい金色の外観から古くから人気があり、引き出しの取っ手やドアノブなどに用いられてきました。また、融点が低く、加工性（手工具だけでなく、現代の旋盤やフライス盤でも加工しやすい）、耐久性、電気伝導性、熱伝導性に優れていることから、彫刻や食器類にも広く使われています。銅の含有量が多い真鍮は柔らかく、金色がかった色合いになります。逆に、銅の含有量が少なく亜鉛の含有量が多い真鍮は硬く、銀色がかった色合いになります。
真鍮は、錠前、蝶番、歯車、ベアリング、弾薬ケース、ファスナー、配管、ホース継手、バルブ、スキューバ器材のレギュレーター、電気プラグやソケットなど、耐腐食性と低摩擦性が求められる用途で一般的に使用されています。また、ホルンやベルなどの楽器にも広く使用されています。真鍮は銅よりも耐腐食性に優れているため、コスチュームジュエリーやファッションジュエリーにおいて銅の代替品として好まれています。ただし、真鍮は青銅ほど硬くないため、ほとんどの武器や工具には適していません。また、亜鉛が海水中の鉱物と反応して多孔質の銅が残るため、海洋用途にも適していません。錫を添加したマリンブラスや青銅は、この反応を回避します。
真鍮は、可燃性または爆発性物質の近くで使用される継手や工具など、火花を発しないことが求められる機器によく使用されます。 [ 6 ]
真鍮は青銅や亜鉛よりも展延性に優れています。真鍮の融点は比較的低く（組成によって900～940 ℃、1,650～1,720 °F ）、流動性も高いため、鋳造しやすい材料です。銅と亜鉛の比率を変えることで真鍮の特性を変えることができ、硬い真鍮と柔らかい真鍮を作ることができます。真鍮の密度は8.4～8.73 g/cm³ （0.303～0.315 lb/cu in）です。[ 7 ]
今日では、真鍮合金のほぼ90%がリサイクルされています。[ 8 ]真鍮は強磁性体ではないため、鉄くずを強力な磁石の近くを通すことで分離できます。真鍮くずは溶かされてビレットに再鋳造され、所望の形状とサイズに押し出されます。真鍮は一般的に柔らかいため、切削油を使用せずに機械加工できることが多いですが、例外もあります。[ 9 ]
アルミニウムは真鍮をより強く、より耐食性にします。また、表面に薄く透明で自己修復性のある非常に有益な酸化アルミニウム（Al 2 O 3 ）の硬い層を形成させます。スズも同様の効果があり、特に海水用途（海軍用真鍮）で使用されています。鉄、アルミニウム、シリコン、マンガンの組み合わせにより、真鍮は耐摩耗性になります。 [ 10 ]真鍮合金にわずか1%の鉄を加えるだけで、顕著な磁気引力を持つ合金になります。[ 11 ]
真鍮は、水分、塩化物、酢酸塩、アンモニア、および特定の酸の存在下で腐食します。これは、銅が硫黄と反応して、茶色から最終的には黒色の硫化銅の表面層を形成するときによく起こります。この層が都市の雨水などの弱酸性の水に定期的にさらされると、空気中で酸化して緑青色の炭酸銅の緑青を形成することがあります。緑青層がどのように形成されたかによっては、下地の真鍮をさらなる損傷から保護する場合があります。[ 12 ]
銅と亜鉛は電位差が大きいにもかかわらず、混合物内部に腐食環境が存在しないため、結果として生じる真鍮合金は内部ガルバニック腐食を起こしません。しかし、そのような環境下で真鍮が銀や金などの「より貴な」金属と接触すると、真鍮はガルバニック腐食を起こします。逆に、真鍮が亜鉛や鉄などの「より卑な」金属と接触すると、卑な金属が腐食し、真鍮は保護されます。
真鍮の被削性を向上させるために、鉛が約2%の濃度で添加されることが多い。鉛は真鍮の他の成分よりも融点が低いため、鋳造後の冷却時に球状の形で結晶粒界に向かって移動する傾向がある。球状粒子が真鍮の表面に形成するパターンは、利用可能な鉛の表面積を増加させ、それが溶出の程度に影響を与える。さらに、切削加工によって鉛の球状粒子が表面に塗り広げられることがある。これらの影響により、比較的鉛含有量の少ない真鍮からでもかなりの量の鉛が溶出する可能性がある。[ 13 ]
1999 年 10 月、カリフォルニア州司法長官は鉛含有量をめぐり 13 社の主要メーカーおよび販売業者を提訴した。州の研究者らは、実験室での試験で、新品または中古の真鍮製キーの平均鉛含有量が、1 日 2 回の使用を想定した場合、カリフォルニア州のプロポジション 65 の制限値を平均 19 倍超えていることを発見した。[ 14 ] 2001 年 4 月、メーカーは鉛含有量を 1.5% に削減するか、消費者に鉛含有量について警告する義務を負うことに合意した。他の金属でメッキされたキーは和解の影響を受けず、鉛含有量の高い真鍮合金を引き続き使用できる。[ 15 ] [ 16 ]
また、カリフォルニア州では、「パイプやパイプ継手、配管継手、器具の濡れた表面に接触するすべての部品」に鉛フリー材料を使用しなければなりません。2010年1月1日、カリフォルニア州の「鉛フリー真鍮」に含まれる鉛の最大量は4.0%から0.25%に引き下げられました。[ 17 ] [ 18 ]
脱亜鉛腐食耐性（DZRまたはDR）真鍮は、CR（耐腐食性）真鍮とも呼ばれ、腐食のリスクが高く、通常の真鍮では要件を満たせない場合に使用されます。高温の水、塩化物が存在する場合、または水質が変化する（軟水）用途が関係します。たとえば、DZR真鍮は給湯ボイラーシステムに使用されます。この真鍮合金は、長期的な故障を避けるために、バランスの取れた組成と適切な製造温度およびパラメータに特に注意を払い、細心の注意を払って製造する必要があります。[ 19 ] [ 20 ]
DZR真鍮の一例として、亜鉛約30%、銅61～63%、鉛1.7～2.8%、ヒ素0.02～0.15%を含むC352真鍮が挙げられる。鉛とヒ素は亜鉛の損失を大幅に抑制する。[ 21 ]
銅の割合が高く、一般的に亜鉛が 15% 未満である合金のファミリーである「赤真鍮」は、亜鉛の損失に対してより耐性があります。赤真鍮と呼ばれる金属の 1 つは、銅 85%、錫 5%、鉛 5%、亜鉛 5% で構成されています。赤真鍮としても知られる銅合金 C23000 は、銅 84～86%、鉄と鉛がそれぞれ 0.05% ずつ含まれており、残りは亜鉛です。[ 22 ]
もう一つのそのような材料は、赤真鍮の仲間であるガンメタルです。ガンメタル合金は、およそ88%の銅、8～10%の錫、2～4%の亜鉛を含んでいます。加工性を向上させるため、またはベアリング合金にするために鉛が添加されることがあります。 [ 23 ]
海水で使用する「海軍用真鍮」は、亜鉛を40％含有するが、錫も1％含有している。錫の添加により亜鉛の溶出が抑制される。[ 24 ]
NSFインターナショナルは、配管や配管継手に使用される亜鉛含有量が15%を超える真鍮は、脱亜鉛腐食耐性があることを要求している。[ 25 ]
高い展延性と加工性、比較的良好な耐腐食性、そして伝統的に音響特性を持つ真鍮は、音響共鳴器が長く比較的細い管で構成され、コンパクトにするために折り曲げたり巻いたりされている楽器の製作によく使われる金属です。銀とその合金、さらには金も同じ理由で使用されてきましたが、真鍮が最も経済的な選択肢です。これらを総称して金管楽器、または単に「金管楽器」と呼び、トロンボーン、チューバ、トランペット、コルネット、フリューゲルホルン、バリトンホルン、ユーフォニアム、テナーホルン、フレンチホルン、その他多くの「ホルン」があり、その多くはサクソルンのようにさまざまなサイズのファミリーに属しています。[ 26 ]
他の管楽器は真鍮やその他の金属で作られることもあり、実際、現代の学生用フルートやピッコロのほとんどは、ニッケルシルバー（別名ジャーマンシルバー）に似た白銅合金など、何らかの種類の真鍮で作られています。クラリネット、特にコントラバスやサブコントラバスなどの低音クラリネットは、小型の木管楽器に伝統的に好まれてきた密度の高いきめ細かい熱帯産の硬材の供給が限られているため、金属製のものもあります。同じ理由で、一部の低音クラリネット、ファゴット、コントラファゴットは、長い直線状の木材部分と、湾曲したジョイント、ネック、ベルなどが金属でできたハイブリッド構造になっています。金属を使用することで、木製楽器が温度や湿度の変化にさらされて突然ひび割れを起こすリスクも回避できます。サクソフォンとサルソフォンは木管楽器に分類されるが、同様の理由から通常は真鍮で作られる。これは、それらの楽器の広い円錐形の管と薄い壁の胴体は、木材を機械加工するよりも板金を成形する方が簡単かつ効率的に作れるためである。
現代の木管楽器（木製ボディの楽器を含む）のキー機構は、通常、ニッケルシルバーなどの合金で作られています。こうした合金は、楽器本体の製作に使われる真鍮よりも硬く耐久性に優れているだけでなく、簡単な手工具で加工できるため、迅速な修理に重宝します。金管楽器、そしてあまり一般的ではありませんが木管楽器のマウスピースも、真鍮をはじめとする様々な金属で作られていることがよくあります。
金管楽器に次いで、音楽における金管楽器の最も顕著な用途は、様々な打楽器、特にシンバル、ゴング、オーケストラベル（チューブラーベル）（大型の「教会」ベルは通常ブロンズ製）である。小型のハンドベルや「ジングルベル」も一般的に真鍮製である。
ハーモニカは自由リード式気鳴楽器で、真鍮で作られることも多い。リード楽器のオルガンパイプでは、真鍮の帯（タングと呼ばれる）がリードとして使われ、シャロットに当たって音を鳴らす（自由リードの場合はシャロットを「貫通して」音を鳴らす）。金管楽器ではないが、スネアドラムも真鍮で作られることがある。エレキギターの一部の部品も真鍮で作られており、特にトレモロシステムの慣性ブロックは音色特性のために、弦ナットやサドルは音色特性と低摩擦性の両方のために真鍮で作られている。[ 27 ]
真鍮の殺菌特性は、特に海洋環境で生物付着を防ぐことから、何世紀にもわたって観察されてきました。病原体の種類と濃度、およびそれらが存在する媒体に応じて、真鍮は接触後数分から数時間以内にこれらの微生物を殺します。 [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
多数の独立した研究[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] は、MRSA や VRSA などの抗生物質耐性菌に対しても、この抗菌効果を確認しています。銅および真鍮を含むその合金の抗菌作用のメカニズムは、集中的かつ継続的な研究の対象となっています。[ 29 ] [ 35 ] [ 36 ]
真鍮は応力腐食割れを起こしやすく、特にアンモニアやアンモニアを含む物質、またはアンモニアを放出する物質によって影響を受けやすい。[ 37 ]この問題は、1920年代にイギリス領インド軍で使用されていたライフル弾薬用の真鍮製薬莢で初めて発見されたことから、季節割れと呼ばれることもある。この問題は、製造時の薬莢の冷間成形による高い残留応力と、大気中の微量のアンモニアによる化学的攻撃によって引き起こされた。薬莢は厩舎に保管され、暑い夏の間はアンモニア濃度が上昇し、脆性割れが発生した。この問題は、薬莢を焼きなまし、薬莢を別の場所に保管することで解決された。
α、β、γ以外の相としては、六方晶系の金属間化合物CuZn3であるε相と、亜鉛中の銅の固溶体であるη相がある。
真鍮は先史時代から使われてきたが、[ 56 ]銅と亜鉛の合金としての真の性質は中世以降まで理解されていなかった。これは、銅と反応して真鍮を作る亜鉛蒸気が金属として認識されていなかったためである。[ 57 ]欽定訳聖書では、ヘブライ語の「nechosheth」（青銅または銅）を英語に翻訳するために「brass」という表現が何度も使われている。 [ 58 ]最古の真鍮は、亜鉛を多く含む銅鉱石を精錬して作られた天然合金だった可能性がある。[ 59 ]ローマ時代には、銅と亜鉛の鉱物からセメント法を用いて意図的に真鍮が作られるようになり、その結果としてカラミン真鍮が作られた。この方法のバリエーションは19世紀半ばまで続いた。[ 60 ]最終的には、16世紀にヨーロッパに導入された銅と亜鉛の金属を直接合金化する製錬法に取って代わられた。[ 59 ]
真鍮は歴史的に「黄色い銅」と呼ばれることもあった。[ 61 ] [ 62 ]
西アジアと東地中海では、初期の銅亜鉛合金が、エーゲ海、イラク、アラブ首長国連邦、カルムイク共和国、トルクメニスタン、ジョージアの紀元前3千年紀の遺跡や、西インド、ウズベキスタン、イラン、シリア、イラク、カナンにある紀元前2千年紀の遺跡から少数発見されている。[ 63 ]銅亜鉛合金の孤立した例は、青銅が広く使われるようになってからずっと後の紀元1世紀の中国で知られている。[ 64 ]
これらの初期の「真鍮」製品の組成は非常に多様で、ほとんどが亜鉛含有量が5～15重量％で、セメント法で製造された真鍮よりも低い。[ 65 ]これらは、酸化還元条件下で亜鉛を多く含む銅鉱石を精錬して作られた「天然合金」である可能性がある。多くは同時代の青銅製品と同様の錫含有量を持ち、銅-亜鉛合金の中には偶然できたものもあり、銅と区別されなかった可能性もある。[ 65 ]しかし、現在知られている銅-亜鉛合金の数は多く、少なくとも一部は意図的に製造されたものであり、多くは亜鉛含有量が12重量％を超え、独特の金色を呈したと考えられる。[ 65 ] [ 66 ]
紀元前8世紀から7世紀にかけて、アッシリアの楔形文字粘土板には「山の銅」の採掘について言及されており、これは「天然」真鍮を指している可能性がある。[ 67 ]この用語の古代ギリシャ語訳である「オレイハルコン」（山の銅）[ 68 ]は、後に「黄金の銅」を意味するラテン語のaurichalcumに採用され、真鍮の標準用語となった。[ 69 ]紀元前4世紀、プラトンはオリハルコスが希少で金とほぼ同じくらい価値があることを知っており[ 70 ]、プリニウスは、アウリハルカムが紀元1世紀までに枯渇したキプロスの鉱床から産出されたものであると述べている。[ 71 ]シチリア沖の2,600年前の難破船から回収された39個のオリハルコンのインゴットの蛍光X線分析により、それらは75～80％の銅、15～20％の亜鉛、および少量のニッケル、鉛、鉄からなる合金であることが判明した。[ 72 ] [ 73 ]
紀元前1千年紀後半には、真鍮の使用は西はブリテン島[ 74 ]やスペイン[ 75 ]から東はイランやインド[76]まで広範囲に広がった。これは、金属銅や亜鉛鉱石から意図的に真鍮を製造する技術が導入されていた中東や東地中海からの輸出や影響によって促進されたようだ[77]。ストラボンが引用した紀元前4世紀の著述家テオポンポスは、トルコのアンデイラの土を加熱すると「偽の銀の滴」（おそらく金属亜鉛）が生成され、それを使って銅をオレイハルコスに変えることができたと述べている[78]。紀元前1世紀には、ギリシャのディオスコリデスが亜鉛鉱物と真鍮の関連性を認識していたようで、亜鉛鉱石または銅を加熱するために使用された炉の壁にカドミア（酸化亜鉛）が見つかり、それを使って真鍮を作ることができると説明している[ 79 ] 。
紀元前1世紀までに、フリギアとビテュニアでは貨幣として使用できるほど十分な量の真鍮が入手可能になっていた[ 80 ] 。また、紀元前23年のアウグストゥス帝の通貨改革後には、ローマのデュポンディウスとセステルティウスの製造にも使用された[ 81 ]。ローマ世界全体で貨幣と軍事装備に真鍮が統一的に使用されていたことは、この産業への国家の関与を示唆している可能性があり[ 82 ] [ 83 ] 、パレスチナのユダヤ人コミュニティは、真鍮がローマの権威と結びついていることから、意図的にボイコットしていたようにも見える[ 84 ] 。
真鍮は、銅と亜鉛鉱石を一緒に加熱して亜鉛蒸気を発生させ、それが銅と反応するセメンテーション法によって製造されました。このプロセスについては考古学的な証拠が豊富にあり、セメンテーション法で真鍮を製造するために使用されたるつぼは、ドイツのザンテン[ 85 ]やニッダ[ 86 ]、フランスのリヨン[ 87 ] 、イギリスのいくつかの遺跡[ 88 ]など、ローマ時代の遺跡で発見されています。るつぼの大きさは、小さなドングリ大のものから大きなアンフォラのような容器まで様々ですが、すべて内部に亜鉛の濃度が高く、蓋が付いています[87]。スラグや金属の粒の痕跡は見られず、亜鉛鉱物が加熱されて亜鉛蒸気が発生し、それが固相反応で金属銅と反応したことを示唆しています。これらのるつぼの素材は多孔質で、おそらく圧力の蓄積を防ぐように設計されており、蓋には小さな穴が開いているものも多く、これは圧力を解放するため[ 87 ]、あるいは工程の終盤で亜鉛鉱物を追加するために設計されている可能性がある。ディオスコリデスは、亜鉛鉱物が真鍮の加工と仕上げの両方に使用されたと述べており、これは二次的な添加を示唆しているのかもしれない[ 89 ] 。
ローマ初期に製造された真鍮は、亜鉛含有量が重量比で20～28%と変動していたようです。[ 89 ]貨幣や真鍮製品における亜鉛含有量の高さは西暦1世紀以降に低下しており、これはリサイクル中の亜鉛の損失、ひいては新しい真鍮の生産の中断を反映していると考えられています。[ 81 ]しかし、これはおそらく意図的な組成変更であったと考えられており[ 90 ] 、全体としてこの期間に真鍮の使用が増加し、西暦4世紀までにローマ世界で使用されたすべての銅合金の約40%を占めるようになりました。 [ 91 ]
ローマ帝国の崩壊直後の数世紀の間、真鍮の生産についてはほとんど知られていない。西ヨーロッパからの青銅と錫の交易の中断が、東方での真鍮の人気上昇に寄与した可能性があり、西暦6～7世紀には、エジプトの銅合金製品の90%以上が真鍮でできていた。[ 92 ]しかし、低錫青銅などの他の合金も使用されており、それらは地域の文化的態度、金属の目的、亜鉛の入手状況によって異なり、特にイスラム世界とビザンツ世界の間で異なっていた。[ 93 ]逆に、この時期には西ヨーロッパでは真鍮の使用は減少し、ガンメタルやその他の混合合金が使われるようになったようですが[ 94 ]、1000 年頃にはスコットランドのスカンジナビアの墓から真鍮の遺物が発見され[ 95 ] 、ノーサンブリアではコインの製造に真鍮が使用され[ 96 ] 、カラミン鉱石が豊富なドイツ[ 85 ]や低地諸国[ 97 ]ではカラミン真鍮が生産されていたという考古学的および歴史的証拠があります。
これらの場所は中世を通じて真鍮製造の重要な中心地であり続け、[ 98 ]特にディナンはそうであった。真鍮製品は今でもフランス語でまとめてディナンデリーと呼ばれている。現代のベルギー、リエージュの聖バルトロマイ教会にある洗礼盤（1117年以前）は、ロマネスク様式の真鍮鋳造の傑作であるが、しばしば青銅とも呼ばれる。12世紀初頭のグロスター燭台の金属は、銅、亜鉛、錫、鉛、ニッケル、鉄、アンチモン、ヒ素の混合物であり、台座の22.5%からろうそくの下の皿の5.76%まで異常に多量の銀が含まれている点で、中世の基準から見ても珍しい。この混合物の割合から、燭台は古いコインの山、おそらく後期ローマ時代のものから作られた可能性がある。[ 99 ]ラッテンとは、中世の合金を指す用語で、その組成は不確かで変動することが多く、真鍮や青銅などの板金から切り出された装飾的な縁飾りや同様の物体を覆うのに用いられた。特にチベット美術では、いくつかの物体の分析から、大きな金属片の異なる端から非常に異なる組成が明らかになっている。アクアマニルは、ヨーロッパとイスラム世界の両方で、一般的に真鍮で作られていた。
セメント法は引き続き使用されましたが、ヨーロッパとイスラム世界の両方の文献資料には、開口部のあるるつぼで行われた高温の液体プロセスの変種が記述されているようです。[ 100 ]イスラムのセメント法では、真鍮の製造に亜鉛鉱石ではなく、トゥティヤまたはトゥッティとして知られる酸化亜鉛が使用され、鉄の不純物が少ない金属が得られました。[ 101 ]多くのイスラムの著述家と13世紀のイタリア人マルコ・ポーロは、これが亜鉛鉱石からの昇華によって得られ、粘土または鉄の棒に凝縮されたと説明しており、その考古学的例はイランのクシュで確認されています。[ 102 ]その後、真鍮の製造または薬用目的で使用できました。10世紀のイエメンでは、アル・ハムダニが、おそらく酸化亜鉛であるアル・イグリミヤを溶融銅の表面に広げるとトゥティヤ蒸気が発生し、それが金属と反応したと説明しました。[ 103 ] 13世紀のイランの著述家アル・カシャニは、トゥティヤをレーズンと混ぜて軽く焙煎してから溶融金属の表面に加えるという、より複雑な工程について述べている。この時点で、おそらく亜鉛蒸気の放出を最小限に抑えるために、一時的な蓋が加えられた。[ 104 ]
ヨーロッパでは、開口部のあるるつぼで同様の液状プロセスが行われていましたが、これはローマのプロセスよりも効率が悪かったと思われます。13 世紀にアルベルトゥス・マグヌスが tutty という用語を使用したことは、イスラム技術の影響を示唆しています。[ 105 ] 12 世紀のドイツの修道士テオフィルスは、予熱したるつぼに粉末状のカラミンと木炭を6 分の 1 まで入れ、銅と木炭で満たしてから溶かし、かき混ぜてから再び入れる方法を説明しました。最終製品は鋳造され、その後再びカラミンで溶かされました。この 2 回目の溶融は、より多くの亜鉛が吸収されるように、より低い温度で行われた可能性があると示唆されています。[ 106 ]アルベルトゥス・マグヌスは、カラミンと tutty の両方の「力」が蒸発する可能性があることに気付き、粉末状のガラスを加えることで金属に結合する膜を作ることができると説明しました。[ 107 ]ドイツ の真鍮製造用るつぼは、西暦10世紀のドルトムントと、13世紀頃のヴェストファーレンのゾーストとシュヴェルテで発見されており、これらは上部が開いていることからテオフィルスの記述を裏付けている。ただし、ゾーストの陶製の円盤は緩い蓋として使われていた可能性があり、亜鉛の蒸発を抑えるために使用された可能性があり、液体プロセスによって内側にスラグが付着している。[ 108 ]
アフリカ美術で最も有名な作品のいくつかは、西アフリカのロストワックス鋳造品で、主に現在のナイジェリアで、最初はイフェ王国、次にベニン帝国によって制作されました。通常「青銅」と表現されますが、現在主に大英博物館やその他の西洋のコレクションにあるベニン青銅像や、同じく大英博物館にある「鉛を多く含んだ亜鉛真鍮」のイフェの青銅像やイディア女王の青銅像などの大きな肖像頭部は、組成は様々ですが、真鍮と表現する方が適切です。 [ 109 ]真鍮や青銅の作品は、ベニン美術やアカン族の金秤などの他の西アフリカの伝統 において重要であり続け、これらの地域では金属はヨーロッパよりも価値の高い素材と見なされていました。真鍮のマニラ（貨幣）ブレスレットも、20世紀まで西アフリカ全域で交換手段として使用されていました。 [ 110 ] [ 111 ]
ルネサンス期には、ヨーロッパにおける真鍮製造の理論と実践の両方に重要な変化が見られました。15世紀までに、ドイツのツヴィッカウで蓋付きセメントるつぼが再び使用されるようになった証拠があります。[ 112 ]これらの大きなるつぼは、約20kgの真鍮を生産することができました 。[ 113 ]内部にはスラグや金属片の痕跡があります。その不規則な組成は、これが完全に液体ではない、より低い温度のプロセスであったことを示唆しています。[ 114 ]るつぼの蓋には小さな穴があり、プロセスの終わりに近づくと粘土の栓で塞がれました。これはおそらく最終段階での亜鉛の吸収を最大化するためです。 [ 115 ]その後、三角形のるつぼが鋳造用の真鍮を溶かすために使用されました。[ 116 ]
16 世紀の技術著述家であるBiringuccio、Ercker 、 Agricolaらは、さまざまなセメント真鍮製造技術について記述し、銅が真鍮に変化するにつれて重くなり、カラミンが追加されるにつれて金色になっていくことを指摘し、プロセスの真の性質の理解に近づきました。[ 117 ]亜鉛金属もより一般的になってきました。1513 年までに、インドと中国からの金属亜鉛インゴットがロンドンに到着し、ドイツのRammelsbergの炉の煙道で凝縮された亜鉛のペレットは、1550 年頃からセメント真鍮の製造に利用されました。[ 118 ]
やがて、金属亜鉛を銅と合金化して真鍮を作ることができることが発見され、このプロセスは亜鉛めっきとして知られていました[ 119 ]。 1657年までに、ドイツの化学者ヨハン・グラウバーは、カラミンは「溶けない亜鉛以外の何物でもない」ものであり、亜鉛は「半熟の金属」であると認識していました[ 120 ] 。しかし、1530年のイギリスのワイトマン真鍮記念銘板のような、初期の高亜鉛・低鉄真鍮の中には、銅と亜鉛を合金化して作られたものもあり、中国の亜鉛インゴットに見られるものと同様のカドミウムの痕跡が含まれています[ 119 ] 。
しかし、セメンテーション法は放棄されず、19世紀初頭にはドーム型炉で約900～950 ℃で最大10時間かけて固相セメンテーションを行うという記述が見られる。 [ 121 ]ヨーロッパの真鍮産業は、16世紀に水力ハンマーを導入して壺などの製品を生産するなど、革新に支えられ、中世後期まで繁栄を続けた。[ 122 ] 1559年までに、ドイツのアーヘン市だけで年間30万cwtの真鍮を生産できるようになった。 [ 122 ] 16世紀と17世紀に何度か失敗を繰り返した後、イギリスでも真鍮産業が確立され、新しい石炭焚き反射炉で精錬された安価な銅が豊富に供給された。[ 123 ] 1723年、ブリストルの真鍮製造業者ネヘミア・チャンピオンは、溶融金属を冷水に注ぎ込むことで作られる粒状銅の使用法を特許取得した。 [ 124 ]これにより銅の表面積が増加し、反応が促進され、この新しい技術を使用すると亜鉛含有量が最大33重量％に達したと報告されている。[ 125 ]
1738年、ネヘミアの息子ウィリアム・チャンピオンは、蒸留法または「イギリス式」として知られる、金属亜鉛の工業規模での最初の蒸留技術の特許を取得した。 [ 126 ] [ 127 ]この地元の亜鉛は、亜鉛めっきに使用され、真鍮の亜鉛含有量をより細かく制御し、科学機器、時計、真鍮ボタン、コスチュームジュエリーなどの高価な製品に使用するために、セメンテーション法では製造が困難または不可能であった高亜鉛銅合金の製造を可能にした。[ 128 ]しかし、チャンピオンはより安価なカラミンセメンテーション法を使用して低亜鉛真鍮を製造し続け[ 128 ] 、ウォームリーにある彼の工場では、蜂の巣型のセメンテーション炉の考古学的遺構が確認されている。[ 129 ]
18世紀半ばから後半にかけて、ベルギーのジョン＝ジャック・ドニーの水平炉などの安価な亜鉛蒸留法の開発や亜鉛の関税の引き下げ[ 130 ] 、耐腐食性の高い高亜鉛合金の需要の高まりにより、亜鉛精錬の人気が高まり、その結果、19世紀半ばまでにセメント精錬はほぼ廃止された[ 131 ] 。
銅合金という用語は、青銅または真鍮製の物品に関する完全な検索結果を得るために使用する必要があります。これは、古い文献では青銅と真鍮が時として同義語として使用されており、銅合金は両方を包括する広義の用語であるためです。さらに、一般の人々は、
実際にはほとんどが真鍮でできている「
ベニン青銅器」などの通称で特定のコレクションを呼ぶことがあります。
真鍮 - 鋳造、8400～8700... 真鍮 - 圧延および引抜き、8430～8730
…赤真鍮は通常、亜鉛を5～10％含有している…
船体貫通継手や排気管、その他組立部品にトンバル製のものを使用する場合は注意してください。トンバルは基本的に真鍮であり、脱亜鉛腐食や崩壊を起こしやすい性質があるため、喫水線下での使用には全く適していません。