真鍮（黄銅）は、銅と亜鉛を主成分とする合金で、美しい色合いと優れた加工性から、様々な分野で使用されています。
しかし、熱伝導性については純銅と比べてどのような特徴があるのでしょうか。
このような背景もあり、この記事では、真鍮の熱伝導率とその単位、純銅との比較、温度依存性について詳しく解説します。
また、他の銅合金との比較も行っていますので、ぜひ参考にしてみてください！
真鍮の熱伝導率と単位【W/(m·K)やkcal/(m·h·℃)など】
まずは、真鍮の熱伝導率の値と一般的な単位を確認しましょう。
熱伝導率とは、物質の熱伝導性能を表す物性値で、単位面積あたり、単位時間あたり、温度勾配1 K/mで伝わる熱量を表します。熱伝導率が高いほど、熱を速く伝えることができます(^^)/
真鍮の熱伝導率（常温常圧付近）は、組成によって異なりますが、一般的な値は以下の通りです。
| 真鍮の熱伝導率 | 単位 |
|---|---|
| 120 | W/(m·K) |
| 103 | kcal/(m·h·℃) |
ここで、1 W = 0.86 kcal/hであることを利用して、各単位の値を相互に変換できます。
真鍮の熱伝導率は、純銅よりも低いですが、他の合金と比べると比較的高い部類に入ります。
純銅との比較
真鍮の熱伝導率を純銅と比較してみましょう：
| 材料 | 熱伝導率 (W/(m·K)) |
|---|---|
| 純銅 | 398 |
| 真鍮 | 120 |
この比較から以下のことがわかります。
1. 真鍮の熱伝導率は、純銅の約1/3程度です。
2. 亜鉛を添加することで、銅の熱伝導率は低下します。
3. ただし、真鍮は純銅よりも優れた加工性や耐食性を持つため、用途に応じて選択されます。
真鍮の熱伝導率の温度依存性
真鍮の熱伝導率は温度によって変化します。
以下は、様々な温度での真鍮（Cu-30Zn）の熱伝導率を示した表です
| 温度 (K) | 温度 (℃) | 熱伝導率 (W/(m·K)) |
|---|---|---|
| 100 | -173.15 | 96 |
| 200 | -73.15 | 110 |
| 300 | 26.85 | 120 |
| 400 | 126.85 | 130 |
| 500 | 226.85 | 140 |
簡単に整理しますと、
1. 常温付近（300 K）では、熱伝導率は120 W/(m·K)に近い値をとります。
2. 温度上昇とともに、熱伝導率は緩やかに増加します。
真鍮の熱伝導率は、温度上昇とともに緩やかに増加する傾向があることがわかります(^^)/
他の銅合金との比較
真鍮の熱伝導率を他の代表的な銅合金と比較してみましょう：
| 材料 | 熱伝導率 (W/(m·K)) |
|---|---|
| 純銅 | 398 |
| 真鍮 | 120 |
| 銅ニッケル合金 | 50 |
| ベリリウム銅 | 105-130 |
簡単にまとめますと、
1. 真鍮の熱伝導率は、銅ニッケル合金よりも高く、ベリリウム銅と同程度です。
2. 合金元素の種類や量によって、銅合金の熱伝導率は大きく変化します。
3. 熱伝導性と他の特性（強度、耐食性など）のバランスを考慮して、適切な銅合金を選択する必要があります。
まとめ 真鍮の熱伝導率は低い高い？温度依存性や他の金属との比較も！
本記事では、真鍮の熱伝導率とその単位、純銅との比較、温度依存性、そして他の銅合金との比較について詳しく解説しました。
真鍮の熱伝導特性を理解し、適材適所で活用していきましょう！
