青銅は錆びたり腐食したりしますか？知っておくべきこと

青銅は主に銅と錫からなる合金で、その強度、耐久性、耐腐食性が高く評価されてきました。その歴史的重要性は古代の武器から現代の工業用途にまで及びます。しかし、青銅が環境要因にどのように反応するかを理解することは、青銅の完全性と耐久性を維持する上で非常に重要です。

この記事では、青銅が錆びたり腐食したりするかどうか、これらのプロセスの背後にあるメカニズム、そして青銅の工芸品や部品を保存するためのベストプラクティスについて説明します。

ブロンズを理解する

青銅は銅と錫の合金ですが、アルミニウム、マンガン、ニッケル、リンなどの他の元素が添加されて、特定の特性が強化されることもあります。従来の青銅の基本配合は、銅が約 88%、錫が約 12% です。青銅は、硬度、耐腐食性、機械加工性などの特性を備えているため、さまざまな用途に適しています。

青銅は錆びますか？

錆は、鉄の酸化に特に使われる用語です。青銅には鉄が含まれていないため、従来の意味での錆びは発生しません。青銅は錆の代わりに他の形態の腐食を経験することもあります。しかし、これらを錆と区別することが重要です。

• さび: 鉄酸化物の形成を指し、通常は鉄または鋼鉄上に赤褐色の薄片状の物質として見られます。

青銅には鉄分が含まれていないため、錆びる心配はありません。ただし、青銅は主に酸化と腐食を伴う他の種類の劣化を受ける可能性があります。

ケーススタディ: 自由の女神像

世界で最も象徴的な青銅建造物の一つである自由の女神像は、青銅の保存に関する重要なケーススタディを提供します。1886 年に奉納されたこの像は、腐食の問題に対処するためにさまざまなメンテナンスと修復が行われてきました。

1. パティナ開発: 時間の経過とともに、像は主に炭酸銅からなる緑色の緑青を帯び、その下にある金属をそれ以上の腐食から保護しました。この緑青は、自然の風化と環境条件の結果です。
2. 復興への取り組み1980 年代に、この像は内部構造の修復とオリジナルの銅板の交換を含む大規模な修復を受けました。保存チームは、像の耐久性を確保するために構造上の懸念に対処しながら、緑青を慎重に保存しました。

青銅の腐食

青銅は、主に次のようないくつかの形態の腐食の影響を受けます。

1. 緑青形成: 時間が経つにつれて、青銅には緑青と呼ばれる緑色の層が形成されます。これは主に炭酸銅、塩化銅、または硫酸銅で構成されています。この層は青銅が水分、酸素、環境汚染物質と反応して形成されます。緑青は保護層として機能し、下にある金属をそれ以上の腐食から保護します。
2. ブロンズ病: これは青銅を含む銅合金に影響を及ぼす特定のタイプの腐食です。塩化物と湿気の存在によって発生し、塩化銅が形成され、白い粉状の物質として現れます。青銅病は、治療せずに放置すると合金の完全性を著しく損なう可能性があります。
3. ガルバニック腐食: 青銅がステンレス鋼などのより貴な金属と電気的に接触したり、異なる電解環境にさらされたりすると、ガルバニック腐食が発生する可能性があります。これは、関係する金属の電気化学的電位が異なるためであり、青銅の腐食を加速させます。

青銅の腐食の速度と程度にはいくつかの要因が影響します。

1. 環境条件
2. 合金組成
3. 表面処理

ブロンズはどれくらい早く変色しますか?

青銅は、空気や湿気にさらされると、通常数か月から 1 年以内に変色し始めます。変色により、時間の経過とともに緑色の緑青が発生しますが、環境条件によっては、完全に変色するまでに数年かかる場合があります。

ブロンズは緑色に変わりますか?

はい、青銅は時間の経過とともに緑青、具体的には炭酸銅、一般に緑青と呼ばれるものの形成により緑色に変わることがあります。この緑がかった層は、青銅が湿気や空気と反応して形成されます。

どの金属が錆びて、どの金属が錆びないのでしょうか?

錆びは鉄とその合金に特有のものですが、他の金属では腐食や変色の形態が異なります。

錆びる金属

• 鉄: 酸素と湿気にさらされると簡単に錆びます。錆は、この反応の結果生じる酸化鉄です。
• 鋼鉄: 鉄を含んでいるため、鉄と同じように錆びます。

錆びない金属

• アルミ: さらなる腐食を防ぐ保護酸化層を形成します。
• 銅: 錆びではなく、緑色の緑青が発生します。
• ブロンズ: 主に銅と錫で構成されており、錆びるのではなく緑青が発生します。
• ステンレス鋼: クロムが含まれており、錆を防ぐ保護層を形成しますが、過酷な条件下では腐食する可能性があります。
• チタン: 強力な保護酸化層を形成し、錆や腐食に対して高い耐性があります。

要約すると、鉄や鋼などの金属は錆びますが、アルミニウム、銅、青銅、ステンレス鋼、チタンは錆びません。

どのタイプのブロンズが磁性がありますか?

ブロンズは非磁性です 青銅は、主成分である銅とスズが磁性をもたないため、合金ではありません。ただし、鉄やニッケルなどの磁性元素を含む特定の種類の青銅は、弱い磁性を示すことがあります。例:

1. リン青銅: 微量の鉄が含まれる場合があり、非常にわずかな磁性を付与することがあります。
2. ニッケルブロンズ: ニッケルが含まれており、これも弱い磁性の原因となります。

これらの場合の磁気特性は通常最小限であり、通常の条件下では青銅が顕著に磁性を帯びるほど強力ではありません。

まとめ

青銅は錆びませんが、腐食を免れることはできません。合金の挙動は、その組成と、合金がさらされる環境条件によって異なります。これらの要因を理解し、適切な保護対策を講じることで、青銅の完全性と外観を長期間維持することができます。

錆と腐食の違いを認識し、青銅の劣化を管理および防止するための積極的な措置を講じることで、ユーザーはこの多用途の合金の寿命と性能を確保できます。

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