C1100とは?用途や強度や比重と耐食性もまとめ

C1100はJISに規定された純銅の一種で、タフピッチ銅と呼ばれる標準的な高純度銅材料です。

99.90%以上の銅純度を持ち、優れた電気伝導性・熱伝導性を誇ります。

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C1100の特徴と性質

C1100は一般的に次のような特徴があります。

  • 高い電気・熱伝導性:電気導電率はIACS基準で100%、熱伝導性も非常に高い。
  • 耐食性に優れる:大気中でも酸化皮膜を形成し、腐食に強い。
  • 加工性が良好:冷間加工・熱間加工ともに対応可能。曲げ・絞り加工などにも適応。
  • 美観性が高い:赤味を帯びた金属光沢があり、装飾用途にも適する。

C1100

C1100の用途例

C1100はその導電性・加工性の高さから、さまざまな製品に使われています。

特に電気関連部品や化学工業用として広く使用されています。

  • 電気配線・バスバー・ケーブル
  • 熱交換器・冷却装置部品
  • 屋根材・建築装飾(銅板屋根など)
  • ガスケット・シール材
  • 工芸品・楽器(打楽器・管楽器)

C1100の化学成分(JIS H3100準拠)

C1100の主な化学成分は以下の通りです。

元素 含有量(%)
銅(Cu) ≧99.90
酸素(O) 0.02~0.05
その他不純物 ≦0.10

※酸素含有により、溶接時などに注意が必要です(脱酸銅との違い)。

C1100の質別ごとの機械的性質(JIS H3100準拠)

C1100には用途や加工性に応じてさまざまな質別が規定されています。

以下に、代表的な質別の性質を一覧で示します。

質別記号 引張強さ (N/mm²) 伸び (%) 特徴・用途例
O 195以上 25~30 軟質で成形性が高く、深絞りや複雑加工に最適。
1/2H 205~245 10~30 強度と加工性のバランスが良い。
H 215~275 強度重視。
  • 上記は板材の特性です。厚さによって若干の差異があります。数値は代表値です。
  • 棒材・線材では、加工条件によって物性が変化します。

C1100の物理的性質(物性値)

C1100は純銅の中でも標準的な特性を持ち、以下のような物理特性を示します。

項目 数値 単位 備考
密度 8.94 g/cm³ 純銅の標準的な値
比重 8.94
融点 1084 高融点で耐熱性がある
熱伝導率 約390 W/(m・K) 金属中でトップクラス
電気伝導率(20℃) 100 %IACS 標準導電率(国際基準値)
線膨張係数(20~300℃) 16.5×10⁻⁶ /K 熱膨張は中程度
ヤング率 約110 GPa 弾性率は中程度
ポアソン比 約0.34 一般的な金属と同程度

C1100と環境負荷物質・規制対応

◆ C1100に含まれる有害物質(JISに準拠)

元素 含有量上限 備考
鉛(Pb) 含まれない RoHS指令の対象物質。完全フリー。
カドミウム(Cd) 含まれない 環境規制に完全適合。
水銀(Hg) 含まれない
六価クロム(Cr⁶⁺) 含まれない
PBB/PBDE 含まれない 難燃剤としても使用されない。

C1100は、鉛やカドミウムなどの有害物質を含まないため、RoHS2指令(EU)、ELV指令(自動車向け)などに適合する環境にやさしい材料です。

環境負荷が極めて低く、グリーン調達対応品としても安心して使用できます。

機械設計者がC1100を使う際の注意点とトラブル事例

C1100は高い性能を持ちますが、設計・使用条件によってはトラブルの原因になることがあります。

以下に注意点と実際に報告される問題例を整理します。

◆ 設計上の注意点

項目 内容 解説・対策
水素脆化 還元性雰囲気中で加熱すると脆くなる 酸素含有のため、高温での水素雰囲気では脱酸銅(C1220)を選定
強度不足 純銅のため、機械的強度が低い 構造部品には適さず、他合金(青銅、黄銅)を検討
摩耗 柔らかいため、摺動部では摩耗しやすい 表面硬化処理または、接触材の見直しが必要

◆ 実際のトラブル事例と対策

事例 発生状況 原因 対策
真空機器での破損 高温処理後にクラック発生 水素脆化 脱酸銅C1020、C1220へ変更
接点の摩耗 繰り返し使用で接点摩耗 柔らかさによる金属流動 金メッキや銀メッキ処理
構造材の変形 荷重下での塑性変形 強度不足 黄銅やリン青銅へ材質変更

まとめ

C1100は、高い電気・熱伝導性と耐食性を持つ汎用性の高い純銅材料です。

電気部品や熱交換器、建築装飾品など幅広い用途に適しており、環境負荷も少ないため多くの分野で採用されています。

一方で強度面や水素脆化には注意が必要であり、使用環境に応じた材料選定が重要です。

この記事を書いた人
DD
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機械設計の仕事をしているエンジニアのDDと申します。
技術士(機械)の資格をもっています。
このブログでは、機械技術から日常の中の科学まで、私が興味を持ったことをできるだけ解りやすく紹介しています!

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