熊本大学が開発！中国も涙目の世界を変える衝撃的な新素材「KUMADAIマグネシウム合金」が画期的すぎる！

熊本大学が開発！中国も涙目の世界を変える衝撃的な新素材「KUMADAIマグネシウム合金」が画期的すぎる！

世界を変える衝撃的な新素材を日本のあの 大学が 開発今回はあの熊本大学が開発した画期的 な新素材についてご紹介します皆さんは マグネシウム合金をご存知でしょうか マグネシウムや合金は知っている人も多い かもしれませんがそれらを合わせたこの 材料自体は知らない人も少なくない でしょうマグネシウム合金は自動車の部品 や電子機器に使われる材料で我々の生活を サポートする製品の間で多く使われてい ますしかしこの材料は非常に便利な反面 複数の弱点を持っており研究課題も はっきりとしていました日々材料の技術 改良が世界中で行われている中なんと日本 の熊本大学の研究によって世界を確信する ような画期的なマグネシウム合金の開発に 成功しました熊本大学が開発した画期的な 材料とは一体何なのか一緒に詳しく見て いき ましょうマグネシウム合金とは マグネシウムを成分としてアルミニウムや 亜鉛など他の金属を少量加えた合金をさし ますこの合金の特に優れているところは とても軽くて強度があるという点です そしてマグネシウム合金と一般的な合金の 違いは大きく4つあります1つはその軽さ マグネシウムは金属の中でも特に軽いに 入りますそのためマグネシウムを成分と する合金も非常に軽量にすることが可能に なりました2つ強度と耐久性マグネシウム 合金は一般的な合金に比べて強度と耐久性 が高いという違いがありますマグネシウム 合金自体は軽いのですが他の金属を加える ことで強度や耐久性が高い合金ができます ただしその強度は鉄やステンレスコのよう な合金に比べるとそれほど高くはありませ んさらにこの合金は良好な熱伝動性を持ち ますこの特性が活用される例として電子 機器のケースなどが上げられます熱を逃す 必要性がある電子機器のケースが熱伝動性 に優れていた方がいいのは言うまでもあり ませんよね加えてこの合金は加工しやすく 複雑な形状の部品を作る際に有利です一方 で参加しやすく高温では燃えやすい性質も 持っています 使用する環境や方法を選ぶことが重要です マグネシウム合金の特徴をまとめるとその 軽さと特定の用途に適した性質で一般的な 合金とは異なる利点を持っている優れた 材料ということになり ますマグネシウム合金はその軽さと強度 からいくつかの異なる分野で広く使われて いますその例を何個か見ていきましょう まずは航空宇宙産業です

航空宇宙産業では航空機の部品や宇宙線の コンピュータ機器ソフトウェアの部品など に用いられていますこのような産業で使わ れるのは重量を減らすことかつ強度が高い 素材が求められているからですその他にも エンジンの部品や機体のフレームなどに 使用されることもあります次に自動車産業 自動車産業では自動車の部品にこの マグネシウム合金が使われます主に ホイールジ部品トランスミッションの ケースなどに使用されるケースが多いです マグネシウム合金による軽量化は燃費の 改善に直結するため特に環境に優しい車を 作る際に実用的と言えますその他に家電 製品や電子機器日常生活で私たちが手に するものも対象です身近にあるノート パソコンやスマートフォンカメラなどの 電子機器のケースにもマグネシウム合金は 使われていますその理由はマグネシウム 合金が軽くて丈夫なため持ち運びやすい デバイスの製造に適しているからです さらに軽量で扱いやすく性能向上に期待 できるという理由からスポーツ用品では 特に自転車やゴルフクラブのフレームにも この合金が使われることがあります加えて 医療分野ではマグネシウム合金の生態適合 性が利用され一部のインプラントや医療 器具に使われることもこれらの用途は量性 強度良好な耐熱性というマグネシウム合金 の特性を生かして使用されてい ますここまでで大まかな想像はできると 思いますが改めてマグネシウム合金の メリットについて触れていきたいと思い ますマグネシウム合金のメリットは軽さや 強度耐久性や加工難易度の低さ合成にあり ますこの材料は実用金属の中で最も軽量で あり強体重量の比率である非強度に優れて いるのが特徴そのため小型家電のボディ 部分やハードディスクなどに使用されます またこの合金は体くぼみ性に優れており 振動吸収性も高いですこれにより振動に 敏感な装置や部品に適しています自転車の サスペンションを想像してみてください サスペンションは道の凹凸を吸収して快適 な乗り心地を提供していますよねこの合金 も同じように衝撃や振動を吸収して製品を 守る役割がありますさらにマグネシウム 合金は切削抵抗が小さく加工しやすいため 機械での加工時間が短縮され工具の寿命も 伸びるというメリットもあります加えて この合金は軽量ながら強度や合成に優れて いるのが特徴合成とは物体が曲がりにくい 性質を指しますつまり車や建物など しっかりとした形を保って安全に使われる ためには合成が高い素材を選ぶ必要がある

ということです実際マグネシウム合金は 重量あたりの強度や合成が高く肉厚が薄く ても強度を確保できるため軽量化と強度の 両方を求める製品に最適ですこれらの メリットを持ち合わせているからこそ マグネシウム合金は軽量でありながら強度 や合成耐熱性に優れた素材として輸送機器 や電子機器の部品小型家電などにおいて 活用されてい ます一見万能層に見えるマグネシウム合金 にもデメリットがいくつか存在しますその 1つが腐食しやすいことアルミニウム合金 と比べこの合金は特定の環境化では錆び やすく水や塩分にさらされると劣化する 傾向がありますこれにより部品が時間と共 に劣化し故障や他の問題を引き起こすこと が懸念されています 2つ高温での強度が低いことマグネシウム 合金は高温になると強度が低下し高温での 用途には向いていませんさらにこの合金の 溶接は技術的に難しく特定の製造過程に おいて課題となることがありますなぜなら この溶接には溶接中のマグネシウムが急に 参加する特性を持つ点や厳重な熱管理適正 な溶接速度の選択専門的な技術と慎重なの 必要性があるからですまた機械加工時に 非常に加年性が高い細かいチップやダスト が生成され過な熱や加工中に生じる小さな 火花によって容易に火災が発生するリスク も伴いますこれもマグネシウム合金の デメリットの1つですその他にも マグネシウム合金は摩擦や擦れによる魔法 に対する耐久性が他の素材に比べて劣る こと室温でのプラスチック性が低く特に 加工や整形が難しいことがありますこれら 課題を解決するために世界中で日々改良に 向けた研究が進められていますそんな中で 日本のとある大学が素晴らしい研究成果を 挙げたの です熊本大学の川村義仁教授は従来の マグネシウム合金の問題を解決するために 耐熱性の高い特別なマグネシウム合金を 作る研究をし熊大耐熱マグネシウム合金を 開発しましたこの合金は高い強度高体熱性 燃えにくいという性質を持っており従来の マグネシウム合金よりも高温で強くなる 特性を持ちます熊本大学での研究は 2001年に始まりましたまず給法という 方法を使ってlpso構造という特殊な 構造を持つマグネシウム合金を 開発法では解けた金属である合金の刀を 高速回転すする道ロールに噴射して急速に 固めますこの方法で作られた合金はとても 小さい結晶構造を持っておりそのおかげで 強度が高くなりますただしコストが高いと

いう問題もありましたその後2003年に は中層法というより一般的な方法でも同じ ような特性を持つマグネシウム合金の開発 に正行中法では合金を型に流し込んで 固める方法でこちらはより実用的な方法と 言えますこの方法で作られた合金も高い 強度を持っておりさらに発火温度を高く することにも成功していますまた合金にC 15型化合物という特定の微細な個体粒子 や小さな結晶を加えることでその合金の 強度を高めることにも成功しましたこれら の化合物は非常に薄い板型の形状をしてい て合金の強度向上に大きく貢献しています この熊本大学が開発した耐熱マグネシウム 合金は先度以上の高温でも燃えにくい性質 を持つように改良されたため自動車や航空 機の分野での使用に大きな期待が寄せられ ましたまた熊本大学に対し中国の研究機関 が共同研究持ちかけこれに同意しました この合意は熊本大学をマグネシウム合金の 研究から開発生産までを行う世界的な拠点 にすることを目指していたそうです 熊本大学の川村義仁教授はその後さらなる 改良に日々没頭その結果2012年に熊台 不マグネシウム合金の開発に成功しました この合金は以前開発された熊台耐熱 マグネシウム合金よりもさらに高い強度と 耐熱性を持ちますさらにこの合金は カルシウムを転化することで非常に高い 着火温度と優れた退職性優れた熱伝動性を 持っていますその高い着火温度とは純 マグネシウムの沸点である101°以上 実際2013年にはアメリカ連邦航空局に よる対価性テストの基準を満たし航空機に おけるマグネシウム合金の使用禁止規制を 変更させるほどの結果を示しました具体的 にはこの合金は930Cで4分間加熱して も着火しないという結果これはアメリカ 連邦航空局のの材料受け入れ基準をはるか に超える性能でしたその結果ボーイング社 との間で熊台不マグネシウム合金を使用し た飛行機の共同開発が進められることと なりましたこの共同開発は2023年10 月に初号機の施策が完了し現在は性的強度 試験が行われています性的強度試験では 飛行機の構造強度を評価するために機体に 過重をかけて耐久性の試験を開始その結果 を踏まえて機体の設計や製造方法を見直し 2024年内に非行試験を実施を目指して います飛行試験ではこの熊台不 マグネシウム合金の耐熱性や耐久性を飛行 実験で確認これは燃費や操縦性などの性能 も評価する試験となります飛行試験の結果 が良行であれば2025年以降の民間航空 機への実用化を目指しているそう

ですここまでの研究成果でも十分すぎる 実績ですがさらなる研究開発も進めている ようです2023年3月熊本大学先進 マグネシウム国際研究センターでは新たな マグネシウム合金である熊台マルチ機能 マグネ合金の開発に成功しましたこれは 従来の熊台耐熱マグネシウム合金と熊台不 マグネシウム合金の特徴を融合させたこと により多機能な合金として完成しました 熊ダ耐熱マグネシウム合金は熱に強い特別 な手袋のようなものをイメージして ください一方熊ダ不マグネシウム合金は炎 から保護するための防火服に似ています そして熊ダマルチ機能マグネ合金はこれら の特性を合わせ持つ熱に強くて炎からも 守ることができるまさにスーパースーツの ような存在ですねこのマルチ機能合金は高 強度高耐熱性高熱伝動率不燃性退職性など 複数の優れた特性を1つの合金で実現可能 にしておりより後半な用途に対応できる ようになりましたしかし現状まだ実用化に は至っていません現在自動車メーカーでは 軽量化や燃費向上のために熊台マルチ機能 マグネ合金を車両のボディや部品に活用 する検討が進められていますまた航空機 メーカーでは燃料消費量の削減や安全性の 向上のためにこの合金を航空機の部品に 活用する研究が行われています熊代マルチ 機能マグネ合金はまだ開発途上ではあり ますがその高いポテンシャルから今後様々 な分野で活用され社会に貢献することが 期待されている状況ですここまで熊本大学 が開発したマグネシウム合金についてお 話ししてきましたがいかがでしたでしょう か熊本大学では長年マグネシウム合金を より高機能な素材にする研究を行い熊台 耐熱マグネシウム合金や熊代不 マグネシウム合金を開発してきました そして最近では複数の性能に優れたクダ マルチ機能マグネ合金を開発この最新の 合金は現在自動車産業航空産業などの各業 界においてどのように製品に活用していく かの検討が進められています今後このの 新しいテクノロジーを使用したどんな自動 車や航空機ができるのかユーザーとしては 非常に楽しみなところですねまた今回の 開発でやはり素晴らしいと思ったのは熊本 大学のより良い製品開発を探求する力です この合金が開発されるまでには長い年月の 研究期間がありその開発過程での苦労は 凄まじいものがあったことが想像できます しかし1つの技術の開発完了で満足する こと より良い技術を追求し開発を実現させた 熊本大学の研究チームはさすがだなと感じ

させます熊本大学はこれからも今回の熊代 マルチ機能マグネ合金のように私たちを ワクワクさせるようなテクノロジーを次々 に発表するのではないでしょうか皆さんは 熊本大学が開発したマグネシウム合金に ついてどのように思いますか皆さんからの 感想をコメントでお待ちしております最後 までご視聴ありがとうございましたまた次 の動画でお会いし ましょう

今回は日本の熊本大学が開発し、アメリカのボーイング社にも認められた「KUMADAI耐熱マグネシウム合金」や「KUMADAI不燃マグネシウム合金」について詳しくご紹介します。

▼チャンネル登録はこちら
https://www.youtube.com/channel/UCw6gb6HXAWuE5kv0VqlyyvQ

▼おすすめ再生リスト
半導体

自動車

科学技術

▼当チャンネルについて
動画をご視聴ありがとうございます！
皆さんの応援がチャンネル継続の励みになっています。
動画が良かったらグッドボタン・チャンネル登録お願いします。

このチャンネルでは世界にも通用する日本の技術にスポットを当て、視聴者の皆さんにわかりやすく伝えることを心がけて動画を制作しています。日本の技術力を再発見し、世の中に貢献できていることを知ってもらえたら幸いです。

※この動画は批判目的で作られたものではなく、視聴者様への情報提供や娯楽を目的としています。
※当チャンネルは著作権を尊重しています。侵害を意図して運営しておりません。

▼お世話になっているサイト様
Pixabay：https://pixabay.com/ja/
写真AC：https://www.photo-ac.com/
効果音ラボ：https://soundeffect-lab.info/
BGMer：https://bgmer.net/