金が鉄と同等の価格だったら?

質問

貴金属としてのイメージが強い金ですが、金属材料としての特性から、部分的には工業製品の材料として利用されています

とはいえ、コスト的に、その利用箇所は限られています

では、もし金が鉄と同等のコストに下がり、金の特性が最適と思われる箇所には自由に利用できるようになったとしたら、身近な工業製品はどのような機能・性能の向上が予想されますか?

回答No.13

kagakusuki

金は耐食性に優れていますから、耐食性が要求されていて、尚且つ機械的性質と軽量化に関する要求があまり高くは無い用途において、現在使われている真鍮（黄銅）等の銅合金を代替する事になると思います。
　金は他の多くの金属とは比べ物に成らないほど耐食性に優れていますから、機械的性質と軽量化に関する要求があまり高くは無い用途においては、ステンレス鋼やチタン合金（何れも耐食性が要求される用途）の一部に関しても、代替する可能性が高いと思います。
　但し、純金では機械的性質が低過ぎますから、銅に亜鉛や錫を加えて真鍮や青銅にするのと同様に、金に何らかの添加物を加えて金合金とする事により、機械的性質を実用可能なレベルにまで高めたものが使われる事になると思います。
　例えば、金に銅、銀、白金等を加えた金合金の中には、黄銅と比べて機械的性質が見劣りしない（一部の機械的性質を除いて、殆どの機械的性質が黄銅よりも優れている）ものが実在しています。

【参考URL】
　歯科用貴金属合金 安全性試験レポート - 山本貴金属地金
　　http://www.yamakin-gold.co.jp/technical_support/webrequest/pdf/safety07.pdf

　上記のURLのページに掲載されている金合金は、少量ながら白金が含まれていますから、金が安くなっただけでは気軽に使えるほどには低コストとはならないかも知れませんが、金が安く入手可能という条件の下であれば、実用化の研究が行われますから、白金の代わりにもっと低コストの添加剤が開発されるとともに、比較的高価な銀の使用量も減少させた、低コストで利用可能な金合金が開発される筈です。

　そうなれば、現在では黄銅が使われている、水道の蛇口等も金合金性に取って代わる事と思われます。
　蛇口のみならず、現在、真鍮製の配管や配管部品が使われている箇所の多くは、金合金が代替する事になると思います。
　同様に、海塩による腐食対策として特殊な黄銅の一種を始めとする銅合金が使われている、船舶向けの金属部品の多くも、金合金が使われる事になると思います。

　又、横桟の様な荷重を受け持つ支持材の上にトタン板を張る様な工法を用いた屋根の場合は、トタン板（亜鉛めっき鋼板）の代わりに金合金板が使われる様になるかも知れません。
　但し、上記の金合金の場合は、現在使用されている亜鉛めっき鋼板やガルバリウム鋼板と比べて強度が低いので、桟を使わずに、波板自体の剛性で荷重を受け持つ様な形式の工法を使う場合には向かないかも知れません。

　尚、金めっき鋼板がトタン板の代わりに使われる事は考え難いと思います。
　何故なら、金属にはイオン化傾向と言って、金属の種類によってイオンになり易さに違いがあるのですが、イオン化傾向が異なる金属同士が接触している所に水などが付着しますと、2種類の金属と水によって単純な電池が形成されて電流が流れる事により、イオン化傾向が大きな方の金属の腐食して行く速度が大幅に速くなるという現象が発生するからです。
　この現象の事を 専門用語で「電気化学的腐蝕」、略して「電蝕」と言うのですが、金と鉄では鉄の方が大幅にイオン化傾向が大きいため、金めっき鋼板というものを作ったとしましても、金めっきが傷ついて鉄が僅かでも露出している部分や、鋼板の形を整えるために切断した部分などが、雨などによって濡れると電蝕を起こして、短期間の内に錆びて使い物にならなくなる恐れが高いと思われます。
　そのため、金めっき鋼板が使われる事は無いと思いますし、その他にも、耐食性を高める目的のためには、鉄材に金めっきが施される事は無いと思います。

　この電蝕の問題があるため、先述の金合金板を屋根材とする場合には、板を固定する際に釘やネジの類に鉄製のものを使う事は出来ません。
　そのため、釘は耐食性のあるステンレス製のものを使い、ボルトやナットといったネジの類には、同じ金合金製のものが使われる事になると思います。
　又、桟が木材で出来ている場合には問題ありませんが、鋼鉄などの金属製の桟である場合には、鉄製の桟と金合金製の屋根板との間を、導電性がある金属製ボルトで結合させますと、桟が錆びてしまいますので、鉄骨構造の建物の屋根を葺くのには、金合金板はあまり向いていません。
　もしも、鉄骨構造の建物の屋根を金合金板で葺く場合には、鉄骨と金合金板との間にゴムか合成樹脂製のシートを挟んで直接触れ合わない様にした上で、ボルト留めする際にも、金合金板に開けた穴に合成樹脂製の電気絶縁部品を差し込んでからボルトをねじ込む事で、ボルトと金合金板が直接接しない様にするといった工夫が必要になると思われます。

　後、現在の日本の硬貨は1円玉を除いて全て、黄銅の一種やニッケル黄銅といった銅合金製なのですが、汗等の汚れが付着した状態で年月が経過しますと、表面が錆びてしまう事があります。
　そこで、機械的性質が黄銅並みか、それ以上の金合金が鉄並みの低コストで使える様になりますと、硬貨の材料として金合金が主に使われる様になるかも知れません。
　つまり、500円玉は無論の事、10円玉や5円玉に至るまで、いや、アルミニウムは結構高価なので、ひょっとしますと1円玉すらも、全て"金貨"となるかも知れません。