銀メダルの中の銀メダル、そしてチャンピオン

銀元素の記号 Ag は、ラテン語名 Argentum に由来し、「光、明るい」を意味します。英語の「Silver」という単語は、銀を意味する古英語の「seolfor」から直接来ています。

銀を表す漢字は「金」と「艮」から成ります。 「ジン」は金属の一種であることを意味し、「ゲン」は音声と意味の両方の要素です。音声要素は「銀」の「陰」の発音を示し、意味要素は「玄」の略語であり、これは続く、または直後に続くことを意味します。 「源」系の漢字はすべて「境界」や「限界」の意味に関連しています。したがって、銀の本来の意味は「価値が金に近い金属」です。

1. 銀の歴史的起源

銀は長い歴史を持つ貴金属です。人類は古代から銀について一定の理解を持っており、その使用には4,000年以上の歴史があります。

地殻中の銀の含有量は金の約15倍と、金よりもはるかに多いのですが、銀の化学的性質は金よりも活発であるため、自然界では主に化合物の形で存在します。銀が金よりも後に発見されたのはこのためです。

歴史的に、銀は通貨と装飾品としての二重の価値を持っていました。英国ポンドと我が国の以前の銀ドルは、銀を主成分とする銀銅合金です。

古代では、技術的な制限により、人々は銀をごく少量しか入手できなかったため、銀の価値は金よりも高かった。たとえば、紀元前 1780 年から紀元前 1580 年の間、エジプト王朝の法典では銀の価値は金の 2 倍であると規定されていました。 17 世紀になっても、日本では金と銀の価値は同等でした。

2. 貨幣としての銀の歴史

歴史的に、銀は金と同様に、金融準備金としての機能と重要な国際決済手段を備え、多くの国で法定通貨となってきました。

中国では、銀に関する知識と使用には長い歴史があります。非常に早い時期に手工芸品や通貨として作られました。唐と宋の時代以降、銀は通貨として大量に使われるようになりました。元代には銀本位制がさらに強化され、銀が主要通貨として使われるようになりました。この時期には「銀塊」や「インゴット」が登場しました（図1）。

図1 元代の元宝（インターネットからの画像）

明・清の時代になると、銀本位制は継続的に確立され、強化されていった。明朝では銀貨が公式通貨となり、清朝では銀塊、銀貨、銀ドルが法定通貨となった。明朝と清朝の経済発展において銀が果たした役割は極めて重要でした。

明代初期には、商人や金、銀、銅、錫の海上輸出が禁止され、銅貨は国内で使用され、銀貨の私的鋳造は厳しく禁止されていました。永楽帝の治世の晩年、朝廷は経費を賄うために銀の採掘に着目し始めた。陝西省、福建省などの鉱物採掘に職員を派遣し、雲南省に格容西銀鉱局、大理銀精錬局を設立した。宣徳時代以降、金銀の採掘は断続的に行われ、民間、官営、私営の鉱山労働者の間で紛争が絶えず発生しました。政府軍と「鉱夫」の間で武力戦闘が頻繁に発生しました。各銀鉱山には朝廷から派遣された役人がいて、課税を監督していた。その後、河南省、雲南省、山東省、四川省などで銀採掘ブームが始まり、嘉靖・万暦年間に最盛期を迎えました。銀は全国で流通する通貨となり、高額取引はすべて銀で価格設定されました。銀も人々の間で広く使われていました（図2）。明末まで、各地に民間の鉱山労働者が集まっていた。

図2 明元宝（インターネットからの画像）

清朝の貨幣制度は基本的に明朝の制度を踏襲し、主に銅貨と銀貨を使用し、短期間ではあるが、転部紙幣と清宝潮紙幣も部分的に使用していた。一般的に、銀貨は大規模な取引に使用され、銅貨は小規模で散発的な取引に使用されます。社会経済の発展に伴い、銀の地位はより重要になってきました。清朝中期以降、銀貨が市場の主流となった。銀ドルは外国から購入した機械を使用して鋳造され、人気のあったスペイン、メキシコの銀ドルやその他の外国の銀ドル、および新しく鋳造された銅貨と並行して流通しました。図3を参照してください。光緒帝の治世の14年に、張之洞が広東省知事に任命され、外国の貨幣のスタイルで銀貨を鋳造しました。その後、李鴻章が広東省知事として後を継ぎ、「光緒元宝」（通称龍陽）という名の銀貨の鋳造を正式に開始した。それ以来、中国は独自の銀ドル本位通貨の鋳造を始めました。中国と西洋諸国間の貿易と経済交流が拡大するにつれ、清朝後期には流通する主な通貨は銀ドルと紙幣となった（図4）。

図3 清元宝（インターネットからの画像）

図4 清銀行の両替紙幣（インターネットからの写真）

中華民国の北洋政府時代には、国の通貨がより広く流通していましたが、さまざまな古い銀貨は市場の流通から完全に撤退することはありませんでした。貿易と商業は依然として銀両に基づいており、計算のために銀ドルを銀両に換算する必要がありました。南京国民政府が樹立されると、その体制を強化するために統一通貨制度が実施された。 1933年、国民党政府は上海で梁貨幣を廃止し元に替える政策を試みた。 3月10日から、上海のさまざまな産業のすべての取引は銀貨で計算されるようになりました。その後、財務省は対応する鋳造規則を公布し、中央造幣局が銀貨を統一的に鋳造することを規定した。銀貨は「元」と呼ばれ、重さは26.6971グラム、純度は0.88、つまり銀含有量は88％、銅含有量は12％で、許容誤差は3‰を超えませんでした。 「両元の廃止」により銀本位制が確立され、国の通貨が統一された。銀貨は重量で測られるものから数えられるものに変更され、価値の尺度および流通手段としての機能が強化され、金庫屋や外国銀行の力が弱まり、国内銀行の急速な発展につながった。

1935年、国民党政府は法定通貨の発行と銀本位制の廃止を発表した。銀を通貨として使用することは制限されていましたが、銀ドルは1949年まで人々の間で流通し続けました（図5）。

図5 中華民国銀貨（インターネットからの画像）

1949年に中華人民共和国が建国され、新たな時代が始まりました。中国人民銀行は人民元を安定させるために、1950年4月に「金銀管理弁法」（草案）を制定・公布し、民間の金銀取引を凍結し、中国人民銀行に業務の管理・運営を委託し、統一的な購入・分配政策を実施し、銀ドル投機や密輸行為を厳しく取り締まった。この政策の実施により国家準備金が増加し、人民元の現地通貨としての地位が強化されました。

中華人民共和国の銀製品産業は、中国経済の継続的な発展と経営体制の変化に伴い繁栄してきました。国内の銀供給もかつては不足していたが、中国は世界有数の銀生産国となり、毎年大量の銀を輸出している。中国の銀産業はすでに世界で重要な役割を果たしており、銀消費量も増加し続けており、世界の銀市場で最も有望な新興市場の一つとなっている。

3. 銀の電気伝導性

3.1 電気の重要性

人間にとって電気が重要であることは自明です。電気は生活をより便利にします。人々の食料、衣服、住居、交通はすべて電気と切り離せないものです。エアコン、路面電車、炊飯器、電気ポットなど、すべての電化製品には電気が必要です。電気は、電気モーターの発明と普及など、さまざまな発明を推進し、生産性のレベルを大幅に向上させました。効率的で、クリーンで、使いやすいです。電気は情報の拡散を可能にし、情報を正確かつ迅速に世界の隅々まで伝達することを可能にします。通信機器、携帯電話、コンピュータなどは一瞬たりとも電気なしでは動作しません（図6）。

図6 電気は国民経済の血液である（インターネットからの画像）

電気の発見と応用は、人類の肉体的・精神的労働を大幅に軽減し、人間の力に翼を与え、人類の情報触手を伸ばしました。

現代において、電気は欠かせない運動エネルギーです。それがなければ、それは味付けの塩のない食べ物、豊かな味のないチョコレート、生き生きとしたイラストのない絵本のようなもので、すべてがつまらなくなってしまいます。

朝は炊飯器から温かい朝食を取り出します。このとき、電気は「熱エネルギー」という形で現れます。それから時計を見てください。ポインターを前進させるのは、電気から変換された「運動エネルギー」です。鐘の音は電気から変換された「音エネルギー」です。オフィスに行って電気をつけると、電気は再び「光エネルギー」になります。

突然電気がなくなったらどうなるか想像してみてください。 「電気が1日も止まれば、すべてが停止してしまう。」実際には100年以上後退しただけなのに、原始社会に戻ったような感じがしませんか？

3.2 ワイヤーの重要性

「電気」は目に見えず、触れることもできませんが、確かに存在します。さらに、電気は送電を通じてのみ人間が利用することができます。電気は電線を通じて送られますが、電線は電気を利用する上で欠かせない要素です。ワイヤの最も基本的な機能は、回路を接続し、電気を伝導してループを形成することです。具体的には、熱発生（電熱線の導体）、磁気発生（電磁石のコイル）、力発生（モーターの導体）、光発生（LED線）などに分けられます。

電気を伝導できる物質は導体と呼ばれます。電流が導体を通って伝送されると、抵抗が発生し、損失が発生します。抵抗は、電流の流れに対する物質の抵抗として簡単に理解できます。言うまでもなく、電線を選択するときは、その抵抗ができるだけ小さいこと、つまり導体の導電性ができるだけ強いことを望んでいます。

3.3 銀の導電性とその応用

「銀」は人類が知る限り最も優れた導電性金属です。図 7 は、いくつかの一般的な金属の電気伝導率の比較です。理解と比較を容易にするために、図 7 は銀の導電率 (100%) に基づいています。銅の導電率は銀の95％に達し、アルミニウムは60％以上に達し、タングステンは30％程度にしか達せず、鉄の導電率は銀の1/6未満、クロムは1/8未満であることがわかります。

図7 一般的な金属の電気伝導率

産業や日常生活で最も一般的に使用されている電線は、銀ではなく銅です。主な理由は、銅の導電性は銀よりもわずかに劣るものの、価格は銀よりもはるかに安いことです。経済的な理由から、銅が主に使用されます。高電圧の電気を伝送するときには、アルミニウム導体が使用されることがあります。経済的な理由に加えて、アルミニウムは非常に軽量です。その密度（2.7 g/cm3）は銀（10.49 g/cm3）の約1/4、銅（8.96 g/cm3）の1/3未満です。単位質量あたりの電気伝導能力で言えば、アルミニウムは銀や銅よりも優れています。

銀は導電性に優れているため、電子・電気材料の分野で広く使用されています。電子・電気機器は銀を最も多く使用する産業であり、その用途は電気接点材料、複合材料、溶接材料などに分かれています。銀および銀ベースの電気接点材料は、純銀、銀合金、銀酸化物、焼結銀合金などに分けられます。銀および銀ベースの電気接点材料の世界の年間生産量は2900〜3000トンです。複合材料は複合技術を用いて作製された材料であり、銀合金複合材料と銀ベース複合材料に分けられます。銀節約技術の観点から見ると、銀複合材料は大きな発展の見込みがある新素材の一種です。純銀はんだ、銀銅はんだなどの銀はんだ材料。

銀線は、極めて繊細な物理的な機器部品の製造に使用できます。各種リレーの重要な接点のコネクタは銀で作られており、無線システムの重要な部品もはんだ付け時にはんだとして銀が使用されています（図8）。さまざまな自動化装置、ロケット、潜水艦、コンピューター、原子力装置、通信システムには、多数の接点があります。使用中、各接点は数百万回動作（接続と切断）します。このような厳しい作業要件を満たすには、接触点は優れた導電性、耐摩耗性、信頼性の高い性能を備え、多くの特殊な技術要件も満たす必要があります。銀は要件を完全に満たしているため、これらの接点は通常銀で作られています。銀に希土類元素を加えると、性能はさらに向上する可能性があります。この希土類元素を含む銀で作られた接点の寿命は数倍に延長されます。

図8 銀系接点材料（インターネットからの画像）

4. 銀の熱伝導率

4.1 熱伝導の重要性

システム内のある部分から別の部分へ、またはあるシステムから別のシステムへ熱が伝達される現象を熱伝達と呼びます。熱伝導は、熱伝導、対流、放射という 3 つの熱伝達モードの 1 つであり、固体における熱伝達の主な方法です。

温度差がある限り、熱伝導は起こります。熱伝達は、温度差によって引き起こされる熱伝達のプロセスです。熱伝達現象は私たちの日常生活ではありふれたものです。人類は電気伝導について知るよりもずっと前から熱伝導について知っていました。人類の文明が始まった頃から、人々は暖を取るために火を起こすことを学びました。これは熱伝導を応用したものです。産業革命の到来とともに、蒸気機関や内燃機関などの火力発電機械が次々と登場し、熱伝達の用途が急速に発展し、工業生産や農業生産、人々の日常生活に広く登場しました。今日の世界では、国家間の競争は経済競争です。急速な経済発展に伴い、資源、人口、環境など大きな国際問題も発生しています。熱伝達の研究は、経済発展を促進し、環境保護を強化する上で重要な役割を果たします。

熱伝導は、ゴム製品の加熱や加硫、鋼鍛造品の熱処理など、工業分野で多くの用途があります。熱伝導の法則は、窯、熱伝達装置、断熱材の設計と計算、および高温高圧装置（アンモニア合成塔の廃熱ボイラーなど）の設計にも必要です。

4.2 銀の熱伝導率

すべての物体は熱を伝達できますが、物質によって熱伝導特性が異なります。熱を伝えやすい物体は良熱伝導体と呼ばれ、熱を伝えにくい物体は不良熱伝導体と呼ばれます。金属は基本的に熱伝導率が高く、銀は最も熱伝導率が高い金属です。

図 9 は、いくつかの一般的な金属の熱伝導率の比較です。図7と同様に、銀の熱伝導率をベンチマーク（100%）として使用します。銅の導電性は銀の 94% に達し、アルミニウムは 56% 近くに達し、タングステンは 42% 程度にしか達せず、鉄の導電性は銀の 20% 程度にしか過ぎず、鉛は銀の 8% 程度にしか過ぎないことがわかります。

図9 一般的な金属の熱伝導率

4.3 放熱の重要性

「放熱」は電子部品や電化製品の製造工程において重要な工程であり、電子部品や電化製品の性能や寿命に直接影響を及ぼします。これは回路内の配線の抵抗によるもので、動作中に必然的に熱が発生します。同時に、「放熱レベル」も電気技術と設計のレベルを考える上で重要な要素です。

電子部品の加熱によって生じる危険は深刻なものとなる可能性があります。過度の温度が電気回路に与える影響を見てみましょう。電子部品から発生した熱が時間内に放散されない場合、非常に高い温度が発生し、電子の移動を引き起こし、チップや回路に損傷を与えることになります。一度損傷が発生すると、状況はますます深刻になり、最終的には回路全体がショートし、機械全体が燃えたり爆発したりすることもあります (図 10)。これにより、人や建物の安全に大きな脅威をもたらします。

図10 ノートパソコンが自然発火（インターネットからの画像）

電子・電気機器の放熱は非常に重要なテーマです。放熱方法には、ファン冷却、ヒートパイプ冷却、水冷、機械装置自体による放熱などがあります。しかし、小型で薄型のデバイスの多くは、サイズやスペースの制限により、ファン、ヒートパイプ、水冷などの冷却方法を設置することが困難です。頼れるのは自身の熱放散だけです。このとき、材料の熱伝導率が非常に重要になります。

もちろん、人類は現在、ダイヤモンドなど、銀よりも熱伝導率に優れた物質を知っています。しかし、靭性、加工性、熱伝導性などを考慮すると、銀が唯一の選択肢となります。開発者らは、携帯電話の冷却システムとして、熱伝導率が最も高い金属素材である銀を使用しようとしていると報じられた。このニュースは報道されるとセンセーションを巻き起こした。銀を携帯電話の冷却システムに適用できれば、携帯電話の放熱能力が大幅に向上し、その効果は素晴らしいです。

5. 結論

最後に、「銀」の要約として七字詩が用いられている。

2位になるなんて信じられない。それは金物屋ではなく銀行と呼ばれています。

毒物検査は議論の余地があるが、滅菌は確かに確実なことである。

電気伝導性、熱伝導性に優れ、通貨や装飾品としても使用され、長い歴史を持っています。

星々の結婚はどれも美しく、白髪の老人は尊敬されています。

著者プロフィール: 賈成昌、北京科技大学教授、博士課程指導者。 1982年、北京鋼鉄学院金属材料学科を卒業し、学士号を取得。 1987年に東北大学で修士号を取得。 1990年に博士号を取得した。東北大学卒業。 1990-1994年、神奈川文化学術研究都市の博士研究員および主任エンジニア。彼は30件以上の国家発明特許を取得しています。国内外の学術誌に200本以上の論文を発表しており、そのうち76本はSCIに、127本はEIに索引されており、引用回数が100回を超える論文も1本ある。編集した学術論文は 15 冊あり、「複合材料入門」、「セラミック マトリックス複合材料入門」、「焼結金属含油ベアリング」、「金属マトリックス複合材料入門」、「超硬質材料とツール」、「金属粉末ゲル射出成形」、「焼結の実践と科学的根拠」、「韓鳳林教授論文集」などです。教育部科学技術進歩二等賞、中国冶金教育協会優秀教科書一等賞、全国高等教育教育功績一等賞 (参加)、北京市教育教育功績一等賞、中国非鉄金属学会優秀雑誌二等賞、中国金属学会優秀労働者、「チャレンジ カップ」全国大学生科学技術コンテスト優秀講師、複合材料学会「複合材料ジャーナル」優秀編集委員などを受賞しています。北京科技大学「私は先生を愛している - 私の心の中の最高の先生」、教師倫理の先進者、優秀党員、先進労働者、教育業績一等賞、SCI科学論文包括賞などの栄誉を受ける。主な社会的なアルバイト：中国複合材料学会名誉理事、中国金属学会粉末冶金支部名誉理事、中国機械工学学会粉末冶金支部事務局長、中国非鉄金属学会粉末冶金・セラミックス支部部長、中国鋼構造協会粉末冶金支部名誉理事、中国非鉄金属加工協会著名専門家、中国建材工業協会粉末支部部長、中国機械協会粉末冶金支部著名専門家、複合材料ジャーナル編集委員、粉末冶金技術コンサルタント、粉末冶金工業編集委員、中国モリブデン工業編集委員、粉末冶金材料科学・工学編集委員、中国材料科学・設備編集委員、金属界ゲスト寄稿者