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リン青銅は銅合金の一種で、 0.5～11%の錫と0.01～0.35%のリンを合金化した銅から成り、特定の特性を持たせるために他の元素が含まれることもあります（例えば、快削性のリン青銅を形成するために0.5～3.0%の鉛）。錫は合金の耐食性と強度を高め、リンは耐摩耗性と剛性を高めます。[1]
リン青銅合金は、靭性、強度、低摩擦係数、微細粒子で知られています。リンは溶融合金の粘度を低下させ、鋳造をより容易かつクリーンにし、結晶間の粒界を減らします。これはもともとベルギーのジョルジュ・モンテフィオーレ・レヴィとドイツのカール・キュンツェルによって考案されました。 [2] [3]
工業用途
リン青銅は、バネ、ボルト、ブッシング、ベアリング、可動部や摺動部のある電気スイッチ、歯科用ブリッジ、オルガンパイプのリード部品、その他疲労、摩耗、腐食に対する耐性が求められるさまざまな製品やアセンブリに使用されています[4]（例：海洋環境における船舶のプロペラ）。[5]
リン青銅には、非鉄ばね合金、快削性リン青銅、軸受青銅など、幅広い標準合金があります。優れた物理的特性、適度な電気伝導性、適度なコストの組み合わせにより、リン青銅線（標準の丸型、角型、平型、特殊形状で入手可能）は、多くのばね、電気接点、および必要な特性のために高価なベリリウム銅を使用する必要がないさまざまな形状の線材に適しています。[5]
銅94.8% 、スズ5% 、リン0.2%のリン青銅も極低温工学に使用されています。この用途では、適度な電気伝導性と低い熱伝導性の組み合わせにより、過度の熱を加えることなく超低温でデバイスに電気接続することができます。[6]
使用済み核燃料オーバーパック
無酸素銅はリンと合金化することができ（CuOFP合金）、酸化条件への耐性を高めることができる。この合金は、深部結晶質岩石の使用済み核燃料処分用の厚い耐腐食性オーバーパックとして応用されている。[7]
UNIVAC コンピュータ
磁気テープは、 1951年にEckert - Mauchly UNIVAC Iで初めてコンピュータ データの記録に使用されました。UNISERVOドライブの記録媒体は、幅 0.5 インチ (12.7 mm) のニッケルメッキされたリン青銅の薄い金属ストリップでした。記録密度は、100 インチ/秒 (2.54 m/秒) の線速度で 8 つのトラックに 1 インチあたり 128 文字 (198 マイクロメートル/文字) であり、データ レートは 1 秒あたり 12,800 文字でした。8 つのトラックのうち、6 つがデータ、1 つがパリティ トラック、1 つがクロックまたはタイミング トラックでした。テープ ブロック間の空きスペースを考慮すると、実際の転送速度は 1 秒あたり約 7,200 文字でした。マイラー テープの小さなリールが、金属テープと読み取り/書き込みヘッドを分離していました。
楽器
リン青銅は弾力性が高く、音域が広くなり、持続性も長くなるため、 シンバルには真鍮よりも好まれます。
リン青銅は、金属製管楽器のボディとベルの製造に一般的な「イエロー」または「カートリッジ」タイプの真鍮の代替品として使用される、数種類の銅含有量の高い合金の 1 つです。銅含有量の高い合金を使用して製造された楽器の例としては、金管楽器ファミリーのメンバー (トランペット、フリューゲルホルン、トロンボーン) とリード楽器ファミリーのメンバーの 1 つであるサクソフォンがあります。銅含有量の高い合金の赤みがかったオレンジ色の独特の外観に加えて、一部の楽器設計者、販売者、および演奏者によると、特定の楽器設計に対してより広い倍音応答スペクトルを提供すると言われています。ヤナギサワ902/992 モデルのサクソフォン (写真) は、真鍮製の 901/991 モデルとは対照的に、リン青銅のボディを備えています。
アコースティックギター、マンドリン、バイオリンなどの楽器の 弦にはリン青銅が巻かれています。また、鈴木楽器やブッシュマンハーモニカなどのハーモニカのリードもリン青銅で作られています。[8]
リード型オルガンパイプのリード部品は、音を出す際に一定の振動が続く条件下でも摩耗しにくく変形しにくいため、通常はリン青銅で作られています。[9]
スネアドラムの中にはリン青銅で作られているものもあります。
タンバリンのジングルの中にはリン青銅で作られているものもあります。
バリエーション
リン含有量をさらに増やすと、非常に硬い化合物 Cu 3 P (リン化銅) が形成され、脆いリン青銅となり、用途の範囲が狭くなります。
2001年頃、オリン社は電気・電子コネクタに使用するための別の合金を開発し、これを「リン青銅」と呼んだ。[10]その組成は次の通りである。
厳密に冶金学的に評価すると、リン青銅ではなく、鉄で改質した錫黄銅の一種です。
参考文献
- ^ リン青銅; 銅開発協会
- ^ 「ベルギーのユダヤ人」。2008年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ JStR、No. 1,276、1877、p. 551
- ^ Cavallo, Christian. 「リン青銅のすべて」Thomas Network . 2020年3月12日閲覧。
- ^ ab 「リン青銅とベリリウム銅」。リトルフォールズ合金。2008年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年3月12日閲覧。
- ^ “LakeShore”. 2011年5月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年12月23日閲覧。
- ^ McEwan, Tim; Savage, David (1996). The Scientific and Regulatory Basis for Geological Disposal of Nuclear Waste. New York: J. Wiley & Sons. pp. 索引の「Overpack」を参照。2016年2月1日閲覧。
- ^ 「ハーモニカ カンパニー – ブッシュマン ハーモニカとコングシェン ハーモニカ」。
- ^ 「オルガンのパイプがどのように異なる音を生み出すか」。
- ^ 「イノベーション：リン青銅：老犬に新しい技を教える」Copper.org 。 2010年3月20日閲覧。
外部リンク
- 銅および銅合金の微細構造：リン青銅
- 国家汚染物質目録 - 銅および化合物ファクトシート