目次
第 1 章 タングステン合金球の概要
1.1 タングステン合金球の定義
1.2 タングステン合金球の組成体系
1.2.1 タングステン合金球コア基質：タングステンの特性と要求
1.2.2 タングステン合金球の結合材：ニッケル・鉄・銅の役割
1.2.3 タングステン合金球における微量添加剤の機能
1.3 異なる組成のタングステン合金球の性能パラメータ
1.4 タングステン合金球の一般的な仕様と寸法
1.5 タングステン合金球の基本的な応用
1.6 タングステン合金球の開発プロセス
1.6.1 初期研究開発段階（20 世紀中頃～1980 年代）
1.6.2 工業化発展段階（1990 年代～21 世紀初頭）
1.6.3 高性能化アップグレード段階（21 世紀以降）
第 2 章 タングステン合金球の基本特性
2.1 タングステン合金球の密度特性
2.1.1 タングステン合金球の密度パラメータ範囲
2.1.2 タングステン合金球と鉛・鋼等の材料の密度比較
2.2 タングステン合金球の強度特性
2.3 タングステン合金球の硬度特性
2.4 タングステン合金球の耐摩耗性
2.5 タングステン合金球の熱伝導性
2.6 タングステン合金球の電気伝導性
2.7 タングステン合金球の熱安定性
2.8 タングステン合金球の非磁性優位性と応用
2.9 タングステン合金球の中性子放射線遮蔽性能
2.10 タングステン合金球のガンマ線放射線遮蔽性能
2.11 タングステン合金球の性能に影響を与える要因
2.11.1 成分比率のタングステン合金球性能への影響
2.11.2 製造プロセスのタングステン合金球特性への影響
2.11.3 後続加工のタングステン合金球特性への影響
2.12 CTIA GROUP LTD によるタングステン合金球の MSDS（物質安全データシート）
第 3 章 タングステン合金球の分類
3.1 組成によるタングステン合金球の分類
3.1.1 W-Ni-Fe 合金球
3.1.2 W-Ni-Cu 合金球
3.1.3 W-Cu 合金球
3.1.4 W-Ag 合金球
3.1.5 その他の組成のタングステン合金球
3.2 精度によるタングステン合金球の分類
3.2.1 精密級タングステン合金球
3.2.2 普通級タングステン合金球
3.3 用途によるタングステン合金球の分類
3.3.1 カウンターウェイト級タングステン合金球
3.3.2 遮蔽級タングステン合金球
3.3.3 軸受用タングステン合金球
3.3.4 タングステン合金健康球
3.3.5 医療用コリメーター用タングステン合金球
3.3.6 航空宇宙慣性部品用タングステン合金球
3.3.7 民生用タングステン合金球（釣り用シンカー等）
第 4 章 タングステン合金球の製造プロセス
4.1 タングステン合金球の原料前処理
4.1.1 タングステン合金球用タングステン粉末の精製
4.1.2 タングステン合金球の元素調合と混合
4.2 タングステン合金球の成形プロセス
4.2.1 タングステン合金球の冷間プレス成形と等方加圧成形
4.2.2 タングステン合金球成形プロセスの長所・短所比較
4.3 タングステン合金球の焼結プロセス
4.3.1 タングステン合金球の温度と保持時間制御
4.3.2 タングステン合金球の真空焼結の優位性
4.4 タングステン合金球の後続加工
4.4.1 タングステン合金球の研削と研磨
4.4.2 タングステン合金球の表面耐食処理
4.5 タングステン合金球の品質管理ポイント
4.5.1 タングステン合金球の原料純度管理
4.5.2 タングステン合金球の成形密度均一性管理
4.5.3 タングステン合金球の焼結後性能安定性試験
4.6 タングステン合金球の品質検査
4.6.1 タングステン合金球の密度試験
4.6.2 タングステン合金球の寸法精度検査
4.6.3 タングステン合金球の強度試験
4.6.4 タングステン合金球の硬度試験
4.6.5 タングステン合金球の遮蔽性能試験
4.7 タングステン合金球の規格体系
4.7.1 タングステン合金球の中国国家标准（GB/T）
4.7.2 タングステン合金球の国際産業規格
4.7.3 欧米・日本・韓国のタングステン合金関連規格
4.7.4 タングステン合金球の業界特有規格
第 5 章 タングステン合金球の応用分野
5.1 一般カウンターウェイトにおけるタングステン合金球の応用
5.1.1 建設機械用タングステン合金球カウンターウェイト
5.1.2 スポーツ用品用タングステン合金球カウンターウェイト
5.1.3 民生用タングステン合金球（釣り用シンカー・模型用カウンターウェイト等）
5.1.4 石油掘削バルブ及びパイプラインカウンターウェイト用タングステン合金球
5.2 産業用・精密機械分野におけるタングステン合金球の応用
5.2.1 精密機械慣性部品用タングステン合金球
5.2.2 高精度軸受用タングステン合金球
5.2.3 振動篩及び分離装置用耐摩耗球
5.2.4 溶射及び表面処理用タングステン合金ショットピーニング
5.2.5 計測器及び秤校正用タングステン合金球
5.3 高級軍事・特殊分野におけるタングステン合金球の応用
5.3.1 医療用放射線治療コリメーター用タングステン合金球
5.3.2 原子力産業用放射線遮蔽及び中性子吸収用タングステン合金球
5.3.3 航空宇宙慣性航法及びフライホイール応用用タングステン合金球
5.3.4 運動エネルギー貫通弾及び成形炸薬弾芯用タングステン合金球
5.3.5 衛星姿勢制御フライホイール及びジャイロスコープ用タングステン合金球
5.4 新興・先端分野におけるタングステン合金球の応用
5.4.1 レーザー兵器及び指向性エネルギーシステム用バランス調整タングステン合金球
5.4.2 極超音速機用バランス調整及びカウンターウェイト用タングステン合金球
5.4.3 深海探査機及び潜水艦用タングステン合金球
5.4.4 新エネルギー電池タブ超音波溶接用タングステン合金球
5.4.5 5G 通信基地局フィルター発振器用タングステン合金球
5.4.6 高級時計ローター及び自動巻き機構用タングステン合金球
第 6 章 タングステン合金球の一般的な品質問題及び解決策
6.1 タングステン合金球の表面割れの原因及び除去方法
6.2 タングステン合金球の許容誤差を超える寸法偏差の調整及び防止
6.3 タングステン合金球の密度不均一性及び分離問題の処理
6.4 タングステン合金球表面の気孔及びゆるみ欠陥の改善
6.5 タングステン合金球の真球度及び真円度補正技術
6.6 タングステン合金球の硬度が過度に低い又は高い場合の調整方法
6.7 タングステン合金球の内部介在物欠陥の調査及び改善
6.8 タングステン合金球の研削及び研磨工程で発生する欠け（チッピング）及び割れ（スポーリング）の処理
付録
タングステン合金球用語集
参考文献
第1章 タングステン合金球の概要
1.1 タングステン合金球の定義
タングステン合金球は、粉末冶金法により、主にタングステンを主成分とし、ニッケル、鉄、銅などのバインダー相と組み合わせた高密度球状機能部品です。形状の面では、一般的な高密度タングステン基複合材料の大幅な拡張を実現しています。従来の鋼、セラミック、鉛球とは異なり、タングステン合金球は、タングステンの極めて高い密度、硬度、強度に加え、合金化によって大幅に向上した靭性、加工性、環境適応性を併せ持っています。これにより、大きな質量、強力なシールド、あるいは小容積内で過酷な条件下での信頼性の高い動作が求められる用途において、かけがえのない総合的な利点をもたらします。
材料科学の観点から見ると、タングステン合金球は、本質的に準等方性の球であり、タングステン粒子が連続または半連続のバインダー相によって包み込まれ、強固に結合しています。その微細構造は、「硬いタングステン粒子 + 強靭なバインダー相」という典型的な二相構造を呈しています。この構造は、タングステンが耐火金属として持つ固有の物理化学的特性を維持しながら、バインダー相の架橋効果によって、高い脆性や塑性加工がほとんど不可能といった純タングステンの致命的な欠点を克服しています。これにより、工業環境下において、マイクロメートルから数十ミリメートルまでのサイズ、そして通常レベルから超精密レベルまでの精度を備えた球を、安定的に生産することが可能になります。
工学応用の観点から見ると、タングステン合金ボールは、従来の「カウンターウェイトボール」や「ベアリングボール」といった役割をはるかに超え、高密度カウンターウェイト、放射線遮蔽、慣性エネルギー貯蔵、耐摩耗性・耐腐食性、そして精密測定といった機能を融合した、構造と機能の融合が重要な部品へと進化を遂げてきました。そのため、タングステン合金ボールは、現代の航空宇宙、核医学イメージング、軍民両用特殊兵器、精密機器、そして新興エネルギー機器において、不可欠なコア材料として広く認識されており、機器の軽量化、高性能化、そして高精度化が進むにつれて、その重要性はますます高まっています。
1.2 タングステン合金球の組成システム
タングステン合金球は、コアマトリックス、バインダー相、そして微量機能性添加剤の3層に分けられます。これら3つの成分の配合比と種類は、最終的な球の密度、機械的特性、磁気特性、シールド性能、そして環境適応性に直接影響を及ぼします。適切に設計された組成により、高いタングステン含有量を確保しながら、精密な性能制御と最適な機能マッチングが可能になり、様々な用途に対応する高度に特化されたタングステン合金球の製品シリーズを実現しています。
1.2.1 タングステン合金球状コアマトリックス：タングステンの特性と要件
タングステンは、タングステン合金球の絶対的な主成分であり、通常、全質量の90%以上を占めます。その役割は、高密度と高硬度の基礎となるだけでなく、合金球の放射線減衰、高温安定性、耐摩耗性、そしてミクロレベルでの長期寸法安定性にも大きく影響します。タングステンは原子番号が非常に高く、結晶構造が非常に緻密であるため、ガンマ線、X線、中性子に対する自然な強力な吸収・散乱能を有しています。これは、他の一般的な金属ではなかなか匹敵できない固有の利点です。
READ MORE:タングステン合金ボールとは
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