塑性と脆性の違いとは？身近な素材の性質をやさしく解説！

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はじめに：塑性と脆性とは何か？

皆さんは「塑性（そせい）」と「脆性（ぜいせい）」という言葉を聞いたことがありますか？これは物質の性質を表す言葉で、特に金属や材料の強さや変形の様子を示しています。

塑性とは、物が力を加えられたときに形を変え、元に戻らず変形し続ける性質のことです。一方、脆性は、物が力を加えられたときにほとんど変形せず、急に割れてしまう性質を指します。

この記事ではこの２つの性質の違いを、分かりやすく丁寧に解説していきます。

塑性の特徴と例

塑性は「柔らかくて変形しやすい」というイメージがぴったりの性質です。たとえば粘土や粘土細工の材料は、力を加えると形を変えられますよね。金属も似たようなもので、たとえば銅やアルミニウムは曲げても割れずに形が変わります。

この性質のおかげで、金属をたたいて薄くしたり、曲げたり加工ができるのです。また、塑性変形では破断（やぶれること）する前に多くの変形を受け入れられます。

こうした特徴は自動車のボディーや建築材料にも活かされていて、安全性を高めるのに役立っています。

ポイントは「力を加えても壊れずに形を変えることができる」性質だということです。

脆性の特徴と例

脆性は逆に、物があまり変形しないで、力がかかると急に割れてしまう性質を表します。たとえばガラスや陶器は脆性物質の典型です。これらは力を加えてもほとんど曲がらず、ちょっとした衝撃で割れてしまいます。

脆性材料は塑性変形が少なく、壊れる前に変形しにくいです。そのため安全面では注意が必要で、衝撃に弱いという弱点もあります。

たとえば氷も脆性があります。寒い冬に氷がパキッと割れるのはこの性質のせいです。

まとめると、力に弱く壊れやすいがあまり形を変えないのが脆性といえます。

塑性と脆性の違いを図と表でわかりやすく比較

言葉だけでは分かりにくいので、塑性と脆性の違いをまとめてみましょう。

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性質	塑性	脆性
変形の仕方	力を加えても割れずに形が変わる	割れる前にほとんど変形しない
例	鉄、銅、アルミニウム、粘土	ガラス、陶器、氷
衝撃への強さ	強い（変形して衝撃吸収）	弱い（割れやすい）
加工のしやすさ	たたいたり曲げたりしやすい	加工は難しい

このように塑性と脆性は材料の働き方として正反対の性質を持っています。

まとめ：日常生活でも役立つ塑性と脆性の知識

最後にまとめますと、塑性は変形しても割れずに形を変えられる性質、脆性は変形せずに割れてしまいやすい性質です。

身近なものでもこの違いを意識すると、材料選びや安全に気をつけるポイントが見えてきます。たとえばガラスはとてもきれいですが脆いので、割れたら危険です。逆に銅や鉄は柔らかく加工しやすいので、建物や道具などに向いています。

理科の勉強だけでなく、生活の中でも知っていると役立つ大切な知識です。

これからも環境や材料に興味を持って、新しいことを学んでいきましょう！

ピックアップ解説

「塑性」という性質についてもう少し深掘りしましょう。塑性は力を加えると形が変わっても戻らず、その変形を保つ性質ですが、これは実は内部の原子や分子の動きがカギを握っています。普通は硬い物質でも、十分な力を加えることで原子同士が少しずつずれたり動いたりして、形が変わるんですね。

例えばドーナツの形の金属リングをぐっと押しても割れずに変形できるのは、そんな細かい中身の変化が積み重なっているからなんです。中高生であれば「なぜ金属は曲がるのにガラスは割れるのか？」そんな疑問から詳しく学ぶのも面白いですよね。

日常生活でも、鍵やコインなどの小さな金属製品が曲がったときに戻せるのはこの塑性のおかげ。見えないところで起きている原子の働きを想像すると、材料科学って意外と面白い分野なんです！

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