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ステンレスの熱伝導率について(第82号)

先の記事でご紹介しているように、ステンレスのねじが鉄に比べて焼き付きやすいのは、表2のように鉄よりもステンレスの熱伝導率が小さく、熱膨張率が大きいことが要因といわれています。
熱伝導率が小さいと、ねじの締結時におねじとめねじの摩擦により発生した熱が逃げずに部分的に集中し、その上熱膨張率が大きく局部的に体積が膨張しさらに摩擦熱が発生・・・。という悪循環で接触箇所が溶着してしまいます。

表2 金属の熱伝導率、線膨張率(理科年表より)
熱伝導率(W/mK)
100℃
線膨張率(10^-6/K)
20℃
ステンレス鋼(18-8) 16.5 14.7
72 11.8
395 16.5
アルミニウム 240 23.1

さて、身近なところでも熱伝導率の大小を体験できます。ステンレス鍋は熱伝導率が小さいために熱が局部的に集中し、焦げやすいといわれます。一方ステンレスの熱伝導率が小さいことを利用した商品があります。ステンレス製の水筒は中にいれたお茶が冷めにくく保温性があったり、ステンレス鍋は調理した料理が冷めにくいという特徴があります。
料理で銅鍋を使う方がおられますが、これは銅がステンレスに比べて熱伝導率が大きいため、焦げることなく、料理を均等に温めることができるからだそうです。
近年、こうしたステンレス鍋の欠点を改善するために、内側に熱伝導率の大きいアルミニウム等を使用した2層、3層構造の鍋も市販されているようです。
このように、熱伝導率一つとっても、大きければよいと言う訳でなく、小さいことがメリットとなる場合もあり、何事も適材適所でうまく利用するということでしょうか?

 

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