【工学】アルミとチタンだとどちらの方が導電性が高いですか？ 表面に電子がたくさんあり

【工学】アルミとチタンだとどちらの方が導電性が高いですか？

表面に電子がたくさんあり動き易い状態なのはステンレスとアルミとチタンだとどのくらいの差があるのか教えてください。

電子レンジに入れて温めた際の話です。

No.2 ベストアンサー 回答者： kan3 回答日時： 2025/04/15 14:29

✅ 導電性比較（%IACS）

金属 導電性（%IACS） 相対的な導電性 備考
アルミ 約 61% ◎ 高い 軽量で電線やヒートシンクに多用
ステンレス 約 2〜10% △　低い 合金の種類によって多少変動
チタン 約 3.1% ✕ 非常に低い 軽いが導電性はかなり低い

この回答へのお礼

みんなありがとうございます

お礼日時：2025/04/16 16:32

No.5 回答者： W377Y 回答日時： 2025/04/15 14:56

導電性の比較

アルミ (Al)
アルミは非常に高い導電性を持っています。銅に次いで優れた導電材料で、電子が移動しやすい状態です。
電気抵抗率は約 2.65×10⁻⁸ Ω·m （低いほど良い）。
表面の自由電子密度も高く、電流をよく通します。
チタン (Ti)
チタンの導電性はアルミに比べてかなり低く、電気を通す能力はアルミの1/3程度です。
電気抵抗率は約 4.2×10⁻⁷ Ω·m 。
自由電子の動きはアルミより制限されやすいです。
ステンレス鋼
ステンレスは合金で、鉄を主成分とし、クロムやニッケルなどが含まれています。そのため、導電性はアルミやチタンよりもずっと低いです。
電気抵抗率は約 7.2×10⁻⁷ Ω·m 以上（種類によって変化します）。
自由電子の動きが最も制限されるため、電気を通しにくいです。
電子レンジに入れた際の挙動
電子レンジではマイクロ波（電磁波）を使って食品を加熱します。金属を入れると、表面に「渦電流」が発生して、以下のような影響が出ます：

アルミ
導電性が高いので、マイクロ波による渦電流が強くなります。
結果として、アルミは火花（アーク放電）を発生させやすく、場合によっては電子レンジを壊す危険があります。
薄いアルミ箔だと特に火花が起きやすいです。
チタン
チタンはアルミより導電性が低いですが、それでも金属であるため渦電流が発生します。
アーク放電が起こる可能性はアルミより低いものの、完全に安全というわけではありません。
ステンレス
ステンレスは導電性が最も低いため、渦電流の発生量も少ないです。
ただし、厚みや形状によっては火花が発生することもあります。特に、尖った部分があると放電しやすくなります。
まとめ: 表面の電子の動きやすさと電子レンジでの影響
導電性の順位 : アルミ > チタン > ステンレス
アルミは電子がとても動きやすく、チタンは中程度、ステンレスは動きにくい。
電子レンジでのリスク :
アルミ > チタン ≒ ステンレス
アルミは特に危険で火花が発生しやすいです。チタンやステンレスは比較的安全ですが、それでも注意が必要です。

No.4 回答者： kan3 回答日時： 2025/04/15 14:36

電子レンジで使える？ 各金属の対応表

材料 電子レンジ使用可否 理由・注意点
銅 ❌ 使えない 強い反射、火花や発火の危険あり
アルミ ⚠ 条件付き可 ごく薄い皿や成形済のトレイはOKなことも（メーカーによる）
SS400（鉄） ❌ 使えない 磁性金属でスパークや過熱の危険あり
純鉄 ❌ 同上 同上
チタン ❌ 使えない 火花が出る可能性あり、安全とは言えない
ステンレス鋼 ❌ 基本的にダメ 薄ければセーフな場合もあるが、リスク高い
銀・金 ❌ 使えない 高価な上に火花出て危険、特に金装飾の皿注意！


電子レンジはマイクロ波で食品の水分子を振動させて加熱しますが、
金属はその波を反射・集中させてしまうため、以下の危険があります：

スパーク（火花）

マイクロ波の乱反射で加熱ムラ

レンジ本体の故障や発火の可能性

No.3 回答者： kan3 回答日時： 2025/04/15 14:33

導電性がある器は基本、マイクロウェーブレンジは使えません。

No.1 回答者： kan3 回答日時： 2025/04/15 14:26

導電性に関して言えば、アルミの方がチタンより圧倒的に高いです。

比較（電気伝導率）
単位：% IACS（国際標準軟銅を100%とした相対値）

アルミニウム（Al）：約 61% IACS

チタン（Ti）：約 3.1% IACS

つまり、アルミはチタンの約20倍の導電性を持っています。