合金と複合材料の比較

合金や複合材料は、原料とは異なる性質を持つ2つ以上の成分の混合物である。

合金とは何ですか？

合金とは、2種類以上の元素の混合物で、そのうちの少なくとも1つは金属である。出来上がった合金は、溶液でも固体でも構いません。2つの成分だけを混ぜて合金を作る場合、二元合金と呼ばれます。3成分であれば、3元合金と呼ばれます。合金中の元素の含有量は、通常、質量（％）で測定され、示されます。また、単相の合金であれば、均質合金に分類されます。複数の相が存在する場合、これらの合金は非均質として分類されます。明確な相境界がない場合は、金属間化合物と呼ばれる。

合金とは、反応する元素よりも質量の大きい元素から作られるものである。その性質は、反応成分とは異なる。多くの場合、合金は金属的な性質を持つが、純粋な金属元素とは異なる。例えば、合金は融点が1つではありません。その代わり、融点に幅があるんです。

合金の一例として鉄がある。鉄と炭素でできている。鉄は鉄より強い。炭素含有量はグレードによって異なり、通常0.2％～2.1％である。鉄の合金材料は主に炭素であるが、タングステン、クロム、マンガンなど他の多くの元素もこの目的のために使用できる。合金元素の種類と量の違いによって、鋼の硬度、延性、引張強度が決まる。合金元素は、鉄原子の転位を防止して鋼の格子構造を維持する。そのため、鋼の硬化剤として作用する。鋼の密度は7750～8050kg/m3の間で変化し、合金組成の影響も受ける。

真鍮も銅と亜鉛から作られる合金ですが、銅よりも耐久性に優れ、魅力的です。金、銀、プラチナ**をジュエリーに使用する場合、他の元素を混ぜて延性、柔軟性を高めています。

コンポジットとは？

複合材料とは、化学的・物理的性質の異なる2つ以上の構成材料から作られる材料である。構成材料とは、複合材を構成する個々の材料のことである。補強マトリクスは2種類あります。通常、マトリックス材料が補強材を支えている。構成材料は、互いに混ざり合うために化学的・物理的に異なるため、完成した構造物では分離されている。

複合材料には、合成材料と自然界に存在する材料がある。木材は天然の複合材料です。セルロース繊維とリグニンのマトリックスで構成されている。複合材料を調製する際には、通常、マトリックスと強化材を組み合わせて圧縮する。この後、合成の形状が決まり、ある条件の影響を受けない限り、形状が変わることはない。

• 合金は均質または不均質な混合物であるのに対し、複合材料は非均質なものである。

• 合金には少なくとも1つの金属が含まれているが、複合体には金属が含まれている必要はない。