技術情報Ｑ＆Ａコーナー IRI ・・「金属材料関連技術の開発」 Q&A・Ｑアルミニウムのリサイクル技術について教えてください。アルミニウムは、その用途に応じて様々Ａな成分を添加した合金として、飲料用缶や自動車部品、窓のサッシ、台所用品など、様々な用途に利用されています。使用済みとなったアルミニウム合金スクラップは、原料から製錬するエネルギーと比較して約３％で済むことから、溶解して二次合金（または二次地金、再生塊）に再生されます。手順としては、集められたスクラップから磁選などにより異物が除去されます。その後、溶解炉（るつぼ炉や反射炉）で溶湯（溶融させた金属) とし、 ① 成分分析 ② 成分調整（不足成分を補い、過剰成分はフラックス（薬材）で除去する） ③ フラックスによる不純物(主に酸化物)除去 ④ 脱ガス処理を繰り返してから型に流し込み、冷却してインゴット（鋳塊）にします。なお、使用済みフラックスは、アルミニウム分を含んでいますので製鋼用脱酸剤として有効利用されます。再生されたアルミニウムは、ダイカスト用合金、特に自動車用部品に広く用いられるＡ DC１２と呼ばれる合金とするのが主流となっています。これは、ダイカストでは溶湯を急冷凝固させるため微細組織になり、各成分が規格範囲内であれば優れた機械的性質を発揮できるからです。 ADC１２に再生するためにはマグネシウム (Mg) 濃度の制御が重要となりますが、北海道で回収されるアルミニウムスクラップは、他の地域よりＭｇが高い傾向があるため、より安価な脱Ｍｇ材の開発が望まれています。当場では、使用済み乾電池から精製した酸化物粉末を用いた脱Ｍｇ材を数年前に開発し、現在、リサイクル企業とリサイクルプロセスの改良を共同研究しています。（材料技術部　板橋　孝至）Ｑイオン液体を用いた新しい表面処理技術について教えてください。電気めっき等の表面処理は一般的に水溶液Ａ　を使用しますが、この水溶液の代わりにイオン液体と呼ばれる液体を用いた新しい表面処理が研究されています。イオン液体とはどういうものか特徴を下記に示します。 ① 水素、炭素や窒素から構成されている。一見、有機溶媒のようだが、水のように電流を流すことができる。 ② －３０℃以上～＋３００℃以下の温度域でも液体である。 ③ 蒸発がとてもしにくい。過去には蒸発しないとも言われた。この特徴を利用し宇宙空間のような真空中での潤滑剤としても研究されている。 ④ 燃え難く、耐熱性が高い化学物質である。 ⑤種類によっては水とも有機溶媒とも溶け合わない、もしくはどちらとも溶け合うような種類があるためイオン液体は水でもなく有機溶媒でもない「第３の液体」とも呼ばれています。このイオン液体をめっき液としたアルミニウムめっきが研究されています。アルミニウムはイオン化傾向が大きく、水素過電圧が小さいため、水溶液でのめっき形成が困難な金属です。非水溶液でのめっき操作だからこそアルミニウムめっきが可能となります。その他にタングステンやモリブデン等の金属めっきの研究も行われています。しかし、イオン液体は、有機溶媒のように合成し、さらに不純物を取り除く等の製造工程が必要なため、まだ価格が高く、また、大気中の水分の吸収により、めっきの析出を悪くさせるなどの実用化に課題があります。現在、当場ではイオン液体を用いて耐摩耗性の高い新しい表面処理の研究を行っております。（材料技術部　坂村　喬史）