鋳造用語集

原子半径(げんしはんけい)
Atomic Radius

原子の大きさを表す尺度で、通常は原子核の中心から最も外側の電子までの距離を指す。
ただし、電子の位置は正確に定まらないため、厳密に定義するのは難しく、複数の定義方法が存在する。

  原子半径の差が小さい
原子半径の差が小さい(約15%以内)と、原子が互いに置き換わって置換型固溶体を形成しやすくなる。
この場合、元の結晶構造を保ったまま、不純物原子が規則正しく並ぶことで、強度や硬さが増す効果(固溶強化)が得られる。

  原子半径の差が大きい
この場合、原子が結晶格子に収まりきれず、固溶しにくくなる。つまり、混ざりにくくなる。
これにより、別の結晶構造を持つ金属間化合物が形成されたり、合金の特性が低下したりすることがありる。

但し、金属同士が混ざりやすいか混ざりにくいかは、原子半径の大きさだけに留まらず、「結晶構造」「電子配置」の違いなどにより決定される。

主な金属の原子半径

金   属   名原子半径 (pm)Fe 基準(%)Cu 基準(%)Au 基準(%)
鉄 (Fe)1243.2213.89
ニッケル (Ni)12403.2213.89
アルミ (Al)14315.3211.720.69
クロム (Cr)1283.23011.11
亜鉛 (Zn)13710.487.034.89
鉛 (Pb)17541.1336.7221.53
錫 (Sn)14012.889.382.78
銅 (Cu)1283.2211.11
金 (Au)14413.3912.5
銀 (Ag)14413.3912.50
プラチナ (Pt)13912.108.593.47
パラジウム (Pd)13710.487.034.86

原子半径の値は、共有結合半径や金属半径など、定義によって若干異なる場合があります。ここでは、一般的に使用される代表的な値です。

 

 

 

 

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