ステンレス鋼は、機能的で魅力的な機械的特性と耐久性を備えています。さまざまな家庭用電化製品をよく見てみると、ステンレス鋼がどこにでもあることがわかってきます。室内では、食器洗い機の内部、洗濯機や回転式乾燥機のドラムに使われています。屋外では、ステンレス鋼がガス・バーベキューを風雨から守っています。しかし、これらは日常消費財におけるニッケル合金の最も目に見える用途にすぎず、今日の家庭でニッケルを含む材料が使用されている場面のほんの一部にすぎません。
ニッケルを含むステンレス鋼やその他のニッケル合金は、見た目の美しさ、耐久性、衛生的な特性を備えているため、家庭での使用や消費者向け製品に最適です。台所用品、鍋、シンク、蛇口、カトラリー、調理器具などのほかに、ノートパソコンや携帯電話などの電子機器も、こうした特性の恩恵を受けています。
民生品は、ニッケルを含む材料の成長分野であり、特に中国やインドなど、経済成長の著しい国々で顕著です。推定では、世界のニッケル生産量の12%以上が主要な家電製品に使用されており、そのほとんどがステンレス鋼の形で使用されています。
また、世界生産量の5%は、ニッケルの導電性、磁気特性、シールド特性、耐食性などの利点を生かし、電子部品の製造に合金の形で使用されています。ニッケルは、衣類用アイロン、ホットプレート、オーブントースター、グリル、電気毛布、ベースボードヒーター、はんだごてなどの一般的な電化製品の加熱コイルやエレメントに使用されています。これらのクロム-ニッケル合金は、20~80% のニッケルを含み、1250℃までの温度で酸化に耐え、形状を保持できるものもあります。36~42%のニッケルを含む低熱膨張ニッケル鉄合金(Invar® (UNS K93600)など)は、サーモスタットやその他の温度制御装置用のバイメタルストリップに古くから使用されています。
携帯電話の金属ケースやその他の外装部品には、ステンレス鋼がよく使われています。さらに、ニッケルは、コンピュータ、携帯電話、タブレット端末、その他のハイテク機器の内部電子機器の多くに不可欠です。ニッケルを含むステンレス鋼は、腕時計の小さなバネからゴルフクラブのヘッドに至るまで、多くの日用品にも使用されています。
キッチンシンク
家の中で最も重要な部屋と聞かれれば、おそらくほとんどの人がキッチンと答えるでしょう。どのキッチンでも、家庭用電化製品の中で最も使用頻度が高いのはシンクだと思われます。現在、家庭用および工業用のシンクのほとんどは、ニッケルを含むステンレス製です。そのため、頑丈で長持ちし、キッチンで使用される様々な食材や洗浄剤に関係なく、日常的に酷使されるアイテムに非常に有効な特性を持っています。
![](/media/1165/istock-537343428.jpg?width=450&height=450&rnd=132463860838130000)
ほとんどのステンレス製シンクは、ステンレス鋼の上面をプレス加工し、そこに深絞りボウルを溶接して作られています。成形と溶接が容易で一貫性があるのは、ステンレス鋼にニッケルが含まれているからです。ほとんどの家庭用および工業用シンクは、18%のクロムと8〜10%のニッケルを含むタイプ304(UNS S30400)で製造されています。モリブデンは、特に塩化物の存在下で、より高い耐食性を提供します。
塩辛い食品の準備に関連するような、より厳しい産業環境では、2%のモリブデンを含むグレードタイプ316(UNS S31600)がより適切かもしれません。
衛生面では必須ではありませんが、磨き上げられたステンレス鋼の表面は、小売店や家庭のキッチンで求められる高い水準を引き立てます。ほとんどのメーカーがシンクの表面を磨き上げているのはそのためです。合成樹脂のような柔らかい素材と比較した場合のステンレスの大きな利点は、その硬度です。シンクの傷や溝は洗剤が届きにくく、微生物が繁殖する危険性があります。しかし、ステンレス・スチールは深い傷に強いため、シンクは衛生的で、掃除もしやすくなります。シンクの製造に使用されているステンレススチールは、寿命が尽きても100%リサイクル可能です。
インテリアデザインと施工
近代的な建物に入ると、ニッケルを含むステンレス鋼が、多くの設計や建築の特徴に使用されている可能性があります。
ニッケルを含むステンレス鋼は、オフィスビルのエントランス、近代的なホテルのエレベーター、スタイリッシュなレストランの壁など、インテリアデザインや建築のいたるところにあります。ニッケル含有ステンレス鋼には、光沢仕上げ、マット仕上げ、エンボス加工、着色仕上げなど、実にさまざまな仕上げがあります。これらのさまざまな外観は、モダンなデザインやインテリア建築に完璧にマッチします。外観の美しさだけでなく、ニッケル含有ステンレス鋼は非常に丈夫で耐食性に優れているため、表面のお手入れが簡単で、非常に長持ちします。
ニッケルを含むステンレス鋼は、ほとんど無限のさまざまな形状や用途があり、デザイナーが最も想像力豊かで革新的なアイデアを実現することができます。住宅では、ニッケル含有ステンレス鋼はキッチンやバスルームに使用され、そのデザイン性と機能性の両方が好まれています。一方、壁の裏側では、最先端の水処理と配管にニッケル含有ステンレス鋼が使用されています。
家庭内
エネルギーを節約し、住宅を可能な限りエネルギー効率の高いものにする必要性は、今や普遍的に受け入れられています。冬の暖房や夏の涼しさなど、家庭やオフィスのあり方を再考するよう、メーカーはますます社会から求められているのです。
一般家庭のエネルギー消費量の約60%は暖房に使われています。暖房について賢く判断することは、エネルギーとお金の両方を節約することにつながります。現在利用可能な最も効率的な炉やボイラーは、凝縮技術を使用しています。これらのシステムは、標準的なモデルよりも35%少ないエネルギーを使用します。
燃料のエネルギーが利用可能な熱に変換される割合が高ければ、排気の温度は十分に低くなり、小さなパイプで家の壁を通して排気できるようになるため、煙突が不要になります。コンデンシング炉やボイラーは、排ガスから最大限の熱を取り出すために、さらに高度な熱交換器設計を採用していて、これらの熱交換器は、酸性ガスや凝縮液の腐食性に耐えられるよう、多くの場合ニッケルを含むステンレス鋼で作られています。
![](/media/2903/shutterstock_121612582.jpg)
エネルギーとスペースの節約を可能にするのは、ニッケルを含むステンレス鋼の強度です。特に、ステンレス鋼はボイラーの凝縮プロセスに不可欠であり、高い耐腐食性と滑らかな表面により、凝縮水を素早く排出し、燃焼残渣を残しません。これにより、暖房のエネルギー効率とメンテナンスの手間が省けます。
キッチン
ニッケルを含むステンレス鋼で作られた鍋やフライパンには、生涯保証が付いていることがよくあります。
メーカーがこのような長期保証を提供できるのは、ステンレス鋼に含まれるニッケルが、これらのキッチン用品を非常に丈夫で耐久性があり、お手入れが簡単なものにしているからです。調理器具に使用される最高品質のステンレス鋼には、通常8~10%のニッケルが含まれています。このため、非常に丈夫な調理器具を作ることができ、長期間使用しても変色や腐食の心配がなく、何度でもしっかりと洗うことができます。また、ニッケルを含むステンレスの鍋やパンは、 表面が滑らかで無孔質です。これらの特性により、ステンレス製の調理器具は、多忙なキッチンでの使用に伴う定期的な磨耗や破損に耐え、長年酷使されてもきれいな状態を保つことができます。
メガネフレームにおける形状記憶
メガネやサングラスを落としたり、座ったりすると、高額な請求が来る危険性があるでしょう。
しかし、フレームが壊れず、奇跡的に元の形に戻るのであれば、それはおそらくニッケルチタン形状記憶合金(SMA)から作られています。ニッケル・チタンSMAは「スマートメタル」で、元の形状を「記憶」し、変形後に熱を加えるだけで元の形状に戻すことができます。変形したメガネフレームは、バネで元の形に戻るだけなのです。
このニッケル・チタン合金の総称がニチノールです。1961年、ニチノールは「Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory(ニッケル・チタン海軍兵器研究所)」に由来し、アメリカの研究所の研究者によって、現在「形状記憶」と呼ばれるこのユニークな性質を持つことが発見されました。形状記憶特性の発見は偶然にもたらされました。ニチノールの帯が、ひどく曲がっていたにもかかわらず、研究所の管理会議で発表されました。会議の出席者の一人がパイプ・ライターでニチノールを熱したところ、なんとニチノールは元の形に戻ったのです。
バッテリー
現代の携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラは、リチウムイオン、ニッケル水素(NiMH)、ニッケルカドミウム(NiCd)といったニッケルを含むバッテリーに依存しています。
携帯電話やノートパソコンの大半は、充電式のリチウムイオン電池で駆動しています。ニッケルは、これらの電池に使用されているサーキットブレーカーの安全機構の重要な構成要素であり、小さなシートの形でニッケルと樹脂を組み合わせて使用しています。バッテリーパックに組み立てられると、このサーキットブレーカーは充放電中の電圧と電流の安全レベルを維持します。
デジタルカメラやビデオカメラには、特注サイズのリチウムイオン電池が使われることもありますが、多くの機種では、代わりに一般的な単3形電池が使われています。すでに多くの人が、使い捨てのアルカリ電池から新しい充電式ニッケル水素電池に切り替えています。この電池は、標準的なアルカリ電池よりもはるかに長持ちする傾向があり、さらに充電式なので、何百回も再利用できます。このため、長期にわたってコストを節約でき、廃棄物を減らすことで環境保護にも役立ちます。充電式電池のもう一つのタイプはニッケル・カドミウム電池で、ほとんどの一般的なサイズで入手可能です。ニッケル・カドミウム電池は、使用していない間も充電を維持できるという利点があります。しかし、充電量が少ないため、コードレスの家庭用電話機、掃除機、電動工具など、定期的にコンセントにつないで充電する用途に向いています。
バッテリーの種類に関係なく、いずれは充電できなくなる段階に達します。バッテリーの「寿命末期」には、それをリサイクルすることが重要です。バッテリーをリサイクルすることで、ニッケルを含む重要な材料が再利用され、バージン材料の需要が減少します。これにより、資源の需要と生産エネルギーの両方が削減されます。
携帯電話
携帯電話を持たずに外出するのは、服を着ないで家を出るようなもので、基本的なアクセサリーが欠けているようなものだと思われています。
携帯電話の総重量に占めるニッケルの割合はわずか1%ですが、このような不可欠な機器にはさまざまな面で欠かせません。バッテリーでの役割に加え、ニッケルはデバイスの中核となる電子機能にも不可欠です。携帯電話を開けると、回路基板に数多くの部品や電子チップが取り付けられています。その中の一つであるコンデ ンサは、電子回路に不可欠な部品です。最新世代のコンデンサは、超微細なニッケル粉末の層に依存しています。これは、銀やパラジウムを含む貴金属に依存していた旧式の高価な技術に取って代わるものです。
さらに、部品のコストを下げることで、ニッケルは携帯電話技術をより多くの人が利用できるようにするのに役立っています。しかし、さまざまな部品は、電子的に導電性のある一体化したユニットとして機能しなければなりません。ニッケルは、この導電性を生み出し、携帯電話に一定の電流が流れるようにするために不可欠な成分となります。例えば、携帯機器のマイクはゴムでできていますので、このゴムを製造するためにニッケル粉末をシリコンと混合することで、最終製品は導電性となり、その結果、マイクロホンは信頼できるものとなります。