JIS R 1611:2010 ファインセラミックスのフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率の測定方法

                                                                                   R 1611 : 2010

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[2]
•  4 原理・・・・[4]
•  5 熱拡散率測定・・・・[5]
•  5.1 装置及び器具・・・・[5]
•  5.2 試料・・・・[6]
•  5.3 測定方法・・・・[7]
•  5.4 計算・・・・[8]
•  6 比熱容量測定・・・・[10]
•  6.1 一般事項・・・・[10]
•  6.2 フラッシュ法・・・・[10]
•  6.3 示差走査熱量法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)・・・・[16]
•  6.4 文献値・・・・[16]
•  7 熱伝導率測定・・・・[16]
•  7.1 一般事項・・・・[16]
•  7.2 測定方法・・・・[16]
•  7.3 計算・・・・[16]
•  8 数値の丸め方・・・・[16]
•  9 報告書・・・・[16]
•  附属書A(参考)フラッシュ法による熱拡散率測定の原理・・・・[18]
•  附属書B(参考)補正に関する推奨事項・・・・[19]
•  附属書C(参考)等面積法による熱拡散率の算出方法・・・・[22]
•  附属書D(参考)発光装置の特性評価方法・・・・[24]
•  附属書E(参考)熱拡散率の標準物質及び推奨値・・・・[25]
•  附属書JA(参考)測定条件に依存しない熱拡散率を求める方法・・・・[26]
•  附属書JB(参考)標準試料による測定装置の健全性確認及び校正並びに測定結果の補正・・・・[28]
•  附属書JC(参考)黒化処理の影響の評価方法・・・・[31]
•  附属書JD(参考)熱拡散率の不確かさ評価・・・・[33]
•  附属書JE(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[37]

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――――― [JIS R 1611 pdf 1] ―――――

R 1611 : 2010

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本ファ
インセラミックス協会(JFCA)及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業
規格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業
規格である。
  これによって,JIS R 1611:1997は改正され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責
任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                                JIS
                                                                              R 1611 : 2010

ファインセラミックスのフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率の測定方法

Measurement methods of thermal diffusivity, specific heat capacity, and thermal conductivity for fine ceramics by flash method

序文

  この規格は,2005年に第1版として発行されたISO 18755を基とし,測定技術の進歩を反映させるため,
技術的内容を変更して作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。
変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JEに示す。また,附属書JA附属書JDは対応国際規格には
ない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,気孔率が10 %以下で均一なファインセラミックスのフラッシュ法による室温から1 700 K
までの熱拡散率,室温から1 000 Kまでの比熱容量及び室温から1 000 Kまでの熱伝導率の測定方法につい
て規定する。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          ISO 18755:2005,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)−Determination of
              thermal diffusivity of monolithic ceramics by laser flash method(MOD)
            なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
          ことを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0601 製品の幾何特性仕様(GPS)−表面性状 : 輪郭曲線方式−用語,定義及び表面性状パラメ
        ータ
    JIS B 7502 マイクロメータ
      注記 対応国際規格 : ISO 3611,Micrometer callipers for external measurement(NEQ)
    JIS C 1602 熱電対
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語
    JIS R 1634 ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法
    JIS R 1672 長繊維強化セラミックス複合材料の示差走査熱量法による比熱容量測定方法
    JIS Z 8401 数値の丸め方

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2
R 1611 : 2010
    ISO/IEC Guide 98-3 Uncertainty of measurement−Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
        measurement

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600によるほか,次による。
3.1
パルス幅, 
  パルス光エネルギーの時間変化曲線において最大値の半値以上の出力が保持される時間。
3.2
パルス光の均一性
  パルス光の照射方向に垂直な面内の強度分布の均一性。
3.3
温度上昇曲線
  パルス加熱による試料裏面温度の時間変化を表示した曲線(図1参照)。
3.4
定常温度,T0
  パルス加熱前に定常状態に保たれた試料温度。
3.5
最高温度上昇,ΔTm
  温度上昇曲線の最大値と定常温度との差。
3.6
測定温度,Te
  パルス加熱によって上昇した温度を考慮したときの,試料の実効的温度。
3.7
解析時間原点,t0
  温度上昇曲線から熱拡散率を算出するデータ解析においてインパルス加熱を対応させる時刻。
3.8
パルスの立ち上がり時刻,tp
  パルス光の発光が開始する時刻。
3.9
パルスの重心時刻,tg
  観測されたパルス光エネルギーの時間軸上における重心。
3.10
熱拡散の特性時間, 
  厚さdかつ熱拡散率αの平板状試料の表面から裏面まで熱が拡散するときτ0=d 2/αによって定義される
時間。
3.11
ハーフタイム,t1/2
  温度上昇曲線において解析時間原点から最高温度上昇の1/2まで上昇するのに要する時間。

――――― [JIS R 1611 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   R 1611 : 2010
3.12
昇温領域
  温度上昇曲線において温度が時間とともに増加している時間領域。
3.13
降温領域
  温度上昇曲線において温度が時間とともに減少している時間領域。
3.14
冷却の時定数,
  温度上昇曲線の降温領域を定常温度に収束する指数関数で適合させたときの緩和の時定数。
3.15
外挿温度上昇,ΔText
  温度上昇曲線の降温領域を定常温度まで冷却する指数関数で適合させたときに指数関数を解析時間原点
まで外挿した値。
3.16
断熱温度上昇,ΔT0
  温度上昇曲線において試料からの熱損失がない理想的な条件下での最高温度上昇。
3.17
初期ノイズ
  温度上昇曲線においてパルス加熱時刻を中心として観測されるスパイク状に変化する信号。
3.18
異常光による信号変動,ΔTf
  試料表面で吸収されずに透過及び散乱されたパルス光の信号によって生じる温度上昇曲線の変動。
3.19
トリガ信号
  記録装置にパルス加熱の時刻を伝える信号。
3.20
ビオ数,Y
  試料から外界への熱損失の大きさを表す無次元数。
3.21
熱容量
  試料など物体の温度を1 K上昇させるのに必要な熱量(J/K)。
3.22
示差方式
  フラッシュ法において参照試料及び測定試料の2個の試料を近接して設置し,測定温度に設定した状態
で同時にパルス加熱して試料裏面温度変化を同時に測定し,その測定結果を比較することによって設定温
度における測定試料の熱容量及び比熱容量を求める測定方式。
3.23
試料交換方式
  フラッシュ法において参照試料及び測定試料の2個の試料に対して,それぞれ1個ずつ,試料温度が室
温から高温までの範囲で必要に応じて一連の測定を行い,2個の試料の同一温度での測定結果又は1個の

――――― [JIS R 1611 pdf 5] ―――――

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