鍋 フライパン 材質について

鍋を買うにあたって、いろいろと調べてみたことをまとめる。

鍋　材質の種類
鍋　材料の種類について再評価
購入した鍋・フライパン

鍋　材質の種類

鍋の材料として代表的なものについて、鍋の性能として重要な熱伝導率の高い順に並べた。
「テフロン鍋」や「ホーロー鍋」というのもあるが、あれは表面加工の話なので、別途扱いとする。

基本的には「テフロン鍋」の本体は「アルミニウム」、「ホーロー鍋」の本体は「鉄」であることが多い。

どの材質の鍋が良いのだろうか？
直観では「鉄の鍋」が良いように感じる。
まあ直観というか、一般論的な感じだよね。
「やっぱ鉄の鍋っしょ」みたいなところあるよね。

材料	化学式等	熱伝導率 [W/m·K] [J/s·m·K]	比熱 [kJ/kg·K]	密度 [kg/m3]	比熱×密度（熱容量） [kJ/K·m3]	電気伝導率 [S/m]
銅	Cu	386	0.39	8960	3449	59.5 × 10^6
アルミニウム	Al	204	0.90	2700	2430	37.7 × 10^6
鉄	Fe	67	0.46	7870	3628	10.0 × 10^6
チタン	Ti	17	0.53	4540	2397	2.38 × 10^6
ステンレス	Fe:74,Cr:18,Ni:8	16	0.50	7820	3925	1.35 × 10^6
石英ガラス	SiO2	1.4	0.71	2210	1569	1.33 × 10^-18
陶器		1.4	0.80	2400	1920	3.33 × 10^-15

先に書いてしまうが本物の「ステンレス」の鍋は、なかなか手に入らない。
大抵「多層ステンレス」となっている。

「多層ステンレス」は主に外側はステンレス、内側はアルミになっている。
ステンレスのメンテ性と、アルミの熱伝導率の良いとこどりのイメージである。

「ステンレス100%」の鍋がなかなか手に入らない、それはステンレスの熱伝導率が低く、鍋として使えない（使いにくい）からである。

熱伝導率と比熱について

ネットで鍋について調べると、「熱伝導率」と「比熱」の区別が付いていないというか、勘違いしているような記事が多い。
ワテも混乱してきたので、一度まとめる。

どちらも「温まりやすさ」「冷めやすさ」で表すことが出来るのが混乱の元だと思う。
「熱伝導率」が高いと、「鍋に入れた食品が温まりやすく冷めやすい」。
「比熱」が低いと、「鍋が温まりやすく冷めやすい」。

「熱伝導率（W/m·K）」は1メートル先を1ケルビン上昇させるのに何ワット必要かを示している。
「比熱（kJ/kg·K）」は1キログラムを1ケルビン上昇させるのに何ジュール必要かを示している。

「比熱」は非常にわかりやすいが、「熱伝導率」がいまいちピンと来ない。
「比熱」に合わせて、わかりやすく単位を揃えることにする。
「W=J·s」なので「熱伝導率（J/s·m·K）」と表すことが出来る。

「熱伝導率（J/s·m·K）」は1秒間に1メートル先を1ケルビン上昇させるのに何ジュール必要かを示している。

熱伝導率は高い方が良いのか？

鍋の性能として重要と書いたが、結局のところ高いほど良いのか、低いほど良いのか？
ネットで調べると、大体「熱伝導率が高いから良い」ということが描かれている。
いろいろと考えたところ、基本的には「熱伝導率は高い方が良い」と言えそうである。

極論で考えてみる。

熱伝導率がゼロだとどうなるだろうか？
熱伝導率はその物体内での熱の移動のしやすさである。
つまり熱が一切移動しない。
火の熱が食品に到達しないことになる。
熱伝導率がゼロは、鍋として完全に機能しない。

熱伝導率が低かったらどうなるか。
フライパン全体はなかなか温まらず、火の当たっている部分だけが熱くなる。
結果、焼きムラが発生する。
なんとなく駄目なことがわかる。

熱伝導率が無限に高かったらどうなるか？
火の当たった部分の熱が瞬時にフライパンの隅まで到達する。
焼きムラなく、しっかり焼けることになる。

ここまでだと、熱伝導率は高いほど良いような感じがする。
ただし、熱伝導率が低ければ、食品に達した熱が外部に逃げにくい。
加熱に時間が掛かるが、その後冷めにくい。
土鍋がそうである。

熱伝導率が高ければ、ヒートシンクの如く熱が外部に逃げていく。
調理後、すぐに鍋から料理を移動させるのであれば、熱伝導率は高いほど良いと言っていいかと思う。

比熱は高い方が良いのか？

鍋として意味の強いのは「熱容量（比熱×密度）」なので、そちらを考える。
熱容量が高ければ、温めるのには時間が掛かってしまうが、冷め辛い。

熱容量が低いと、鍋に食材を入れた時に食材に熱を奪われ、鍋の温度が下がってしまう。
熱量量が高ければ、多少冷たいものを入れても、鍋の温度が少ししか下がらない。

基本的には比熱は高い方が、鍋として優れていると思う。
ただし食材を追加するときに火力を強くすれば、熱伝導率の低さをカバー出来るように思う。

鍋の厚さをアップさせることで、熱容量を稼ぐことも出来る。

密度について

重さ。

アルミがとにかく軽くて使いやすい。
安くて、軽いので、なんかこう、初心者感がある。

でも熱伝導率は高いし、基本的にはアルミでいいんじゃない？
というか、アルミがいいんじゃない？

電気伝導率について

鍋の性能とは関係ない。
金属においては熱伝導率と電気伝導率は比例する。（熱も電気も、自由電子が運ぶ為）
本当に比例しているなという自己満。

ここまでの評価

熱伝導率も熱容量も大きな、「銅」が輝いて見える。
ただし、鉄よりも重い。

熱伝導率が大きくて軽い、「アルミ」も良く見える。

玄人感のある「チタン」は、熱伝導率、熱量、密度、全てアルミに劣った、ゴミに見える。

鍋　材料の種類について再評価

上の表は、正直カッコ良く科学感出したくて作ったところがある。
取り扱いの指標を加えて、再評価してみた。

材料	化学式　等	熱伝導率	重さ	熱容量	メンテ面倒度	ワレる度
銅	Cu	◎	×	〇	△	〇
アルミニウム	Al	◎	〇	△	〇	〇
鉄	Fe	〇	×	〇	×	〇
チタン	Ti	△	△	△	〇	〇
ステンレス	Fe:74,Cr:18,Ni:8	△	×	〇	〇	〇
石英ガラス	SiO2	×	△	×	△	×
陶器		×	△	△	△	×