JP2023104633A - 高温下で試験体の物性を測定する装置及びそれを用いて試験体の物性を測定する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試験体の昇温と冷却とを高速で行うことができて、短い間隔で測定を繰り返すことができるとともに、外部から試験体を観察し易い、高温下で試験体の物性を測定する装置を提供する。【解決手段】高温下で試験体の物性を測定する装置であって、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側にカーボンヒーターが配置され、前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置された装置である。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和３年３月１日 耐火物技術協会発行の「耐火物（第３３回 耐火物技術協会 年次学術講演会 講演概要集）」 〔刊行物等〕 令和３年１０月１日 一般財団法人岡山セラミックス技術振興財団発行の「セラミックス岡山」 〔刊行物等〕 令和３年１２月１０日 一般財団法人岡山セラミックス技術振興財団発行の「装置デモンストレーションのお知らせ」 〔刊行物等〕 令和３年１２月２２日 耐火物技術協会発行の「第９回 鉄鋼用耐火物研究会講演会 報告集」 〔刊行物等〕 令和３年１２月２３日 耐火物技術協会主催の「第９回 鉄鋼用耐火物研究会講演会」

本発明は、高温下で試験体の物性を測定する装置及びそれを用いて試験体の物性を測定する方法に関する。

製鉄所の各種炉等に用いられる耐火物は１５００℃以上の高温下で使用される。このような環境下で,当該耐火物が銑鉄、鋼鉄、スラグ等と接触して、侵食や浸潤が進んだ結果、剥離、亀裂、破壊等が引き起こされると重篤な事故が発生することがある。この防止のため、高温下での材料物性の評価技術は特に重要である。

従来、１０００℃以上の高温下でセラミックスや金属等の物性を測定する場合、電気炉等（特許文献１）が用いられていたが、試験体の昇温に数時間かかるうえに、装置の冷却にはさらに数時間かかるため、１回の測定に長時間を要していた。また、観察窓の位置や大きさが制約されることにより、筐体の外から内部の試験体を思い通りに観察することができない場合もあった。

一方、特許文献２には、赤外線を用いた高速加熱装置が記載されている。当該装置によれば、合成石英粉を、大気下または減圧下、１０～３０℃／ｓｅｃの昇温速度で１７００℃～１８００℃まで加熱することができると記載されている。しかしながら、赤外線を用いて試験体を高速加熱する方法は集光加熱であり、試験体全体を高速で均一加熱しにくいという問題があった。

特開２０００－２６６４７１号公報 特開２０１０－１０１８１４号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、試験体の昇温と冷却とを高速で行うことができて、短い間隔で測定を繰り返すことができるとともに、外部から試験体を観察し易い、高温下で試験体の物性を測定する装置を提供することを目的する。

上記課題は、高温下で試験体の物性を測定する装置であって、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側にカーボンヒーターが配置され、前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置された装置を提供することによって解決される。

このとき、前記測定器がカメラ又は温度計であることが好ましい。前記装置が状態観察装置であることが好ましく、当該状態観察装置が接触角測定装置であることがより好ましい。

前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱する工程と、前記測定器を用いて前記試験体を測定する工程とを有する、前記装置を用いた試験体の測定方法が本発明の好適な実施態様である。前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱して溶融させる工程と、前記カメラを用いて前記溶融した試験体の接触角を測定する工程とを有する、前記接触角測定装置を用いた試験体の接触角測定方法が本発明のより好適な実施態様である。

本発明の装置によれば、高温下で試験体の物性を測定することが可能であり、試験体の昇温と冷却とを高速で行うことができて、短い間隔で測定を繰り返すことも可能であるうえに、外部から容易に前記試験体を測定できる。

本発明の装置１の一例の概略図である。 試験体が載置されたカーボンヒーターの上面写真の一例である。 筐体の外側に設置された測定器の外観写真の一例である。 接触角測定や熱伝導率測定を行う場合の測定器の構成例である。 実施例１において、時間に対してカーボンヒーターに印加された電圧をプロットした図である。 実施例１において、上側から測定された試験体とカーボンヒーターの温度分布である。 実施例２において、前側面のカメラで撮影されたカーボンヒーター３及び試験体４の写真である。

本発明は、高温下で試験体の物性を測定する装置であって、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側にカーボンヒーターが配置され、前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置されたものである。当該装置では、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側に設置されたカーボンヒーターによって、前記試験体が効率的に加熱されるため、短時間で試験体が極めて高温に加熱される。一方、このときのカーボンヒーターや試験体の輻射熱の筐体等への影響は小さい上に、カーボンヒーターや筐体の熱容量も小さいため、試験体の冷却も短時間で可能である。したがって、試験体を極めて高温に加熱した場合でも、短い間隔で測定を繰り返すことができる。さらに、カーボンヒーターや試験体の輻射熱の影響が小さいため、筐体の内部に断熱材を設置する必要がなく、観察窓の位置、大きさ、数に対する制限も小さい。したがって、筐体の外側の測定器を用いて、高温下における前記試験体の様々な物性を容易に測定することができる。

以下、図面を用いて説明する。図１は、本発明の装置１の一例の概略図である。図１では、筐体２の内部を示すため、筐体２の側面部及び上面部の右側が図示されていない。筐体２の中に、カーボンヒーター３が収容される。カーボンヒーター３は試験体４の下側、又は下側と上側の両側に配置される。カーボンヒーター３を試験体４の下側にのみ配置するか、下側と上側の両側に配置するかは、測定される物性や試験体の種類に応じて適宜選択すればよい。

本発明では、カーボンヒーター３として、板状のものが好適に用いられ、通常、下側のカーボンヒーター３の加熱部５の上に試験体４が載置される。図２は、試験体４が載置されたカーボンヒーター３の上面写真の一例である。カーボンヒーター３の両端が、筐体２の底面に設置された固定部６にクランプで固定されるとともに、電源に接続するための端子７に接続される。そして、カーボンヒーター３の両端に電圧を印加することにより、加熱部５の上に載置された試験体４が加熱される。このときの端子等へのダメージを防ぐため、固定部６内に冷却管を設置することが好ましい。カーボンヒーター３の抵抗値は、通常、０．００２～０．１Ωである。

カーボンヒーター３の加熱部５の面積は、通常０．２～４０ｃｍ^２である。当該面積が４０ｃｍ^２を超える場合、装置１の冷却時間が長くなり過ぎたり、カーボンヒーター３や試験体４の輻射熱によって、観察窓８や筐体２内を密封するためのシール部材がダメージを受けたりするおそれがある。前記面積は２５ｃｍ^２以下が好ましく、１０ｃｍ^２以下がより好ましく、試験体を極めて高温に加熱できる点から、１ｃｍ^２以下がさらに好ましい。一方、当該面積は０．８ｃｍ^２以上が好ましく、１ｃｍ^２以上がより好ましい。試験体４の上側にもカーボンヒーター３が設置される場合、下側に設置されるものと同様のものが用いられ、加熱部５が下側に向くようにして設置される。

本発明の装置１では、ステンレス鋼製の筐体２が用いられ、筐体２によって、その内部が密封される。筐体２の形状は特に限定されないが、箱型などが挙げられる。筐体２の厚みは箱型の場合、通常、３～５０ｍｍであり、好ましくは１０～２０ｍｍである。図１に示される装置１では、筐体２の上面部が開閉可能なように、側面部に対してヒンジで取り付けられており、筐体２の上部から試験体４が所定の位置に載置される。また、筐体２の内部を密封するため、通常、上面部と側面部の間にはシール材が介装される。当該シール材としては、フッ素ゴム、シリコンゴム等が用いられる。

本発明の効果を阻害しない範囲であれば、本発明の装置１のステンレス鋼製の筐体２の内面又は外面に断熱材が配置されていてもよいが、筐体２の内面及び外面に断熱材が配置されていないことが好ましい。従来、高温下での材料物性の評価に用いられていた電気炉等では、炉内全体が昇温するため、筐体の内側には熱容量が高い断熱材を配置する必要があった。そのため、一旦昇温すると装置の冷却に数時間を要するため、1日あたりの測定回数が限られていた。それに対して、本発明の装置１では、カーボンヒーター３の加熱部５のみが発熱して試験体４が効率的に加熱されるため、カーボンヒーター３や試験体４の輻射熱の筐体への影響は小さい。そのため、断熱材を設置する必要がないうえに、断熱材を設置しないことによって装置１全体の熱容量を低くすることができるため、装置１の冷却時間がさらに短縮され、短い間隔で測定を繰り返すことができる。

本発明の装置１では、筐体２の少なくとも側面及び上面に観察窓８が設置されている必要がある。前記筐体２の外側に設置された測定器により、観察窓８を介して、筐体２内の試験体４の物性が測定される。図１に示される装置１には、筐体２の、前側面、後側面、上面、及び下面にそれぞれ１個、合計４個の観察窓８が設置されている。筐体２の側面、上面及び下面のうち、少なくとも３面以上に観察窓８が設置されていることが好ましく、４面以上に観察窓８が設置されていることがより好ましい。筐体２の外側に配置された測定器を用いて、観察窓８を介して、内部の試験体４を測定することができれば、観察窓８の位置は特に限定されないが、筐体２の外面に対して垂直方向から、観察窓８を介して、カーボンヒーター３又は試験体４を見ることができる位置に観察窓８が設置されることが好ましい。

観察窓８の大きさや形状は特に限定されず、試験体４の大きさや測定される物性の種類に応じて適宜調整すればよい。観察窓８の形状としては、矩形、円形、楕円形などが挙げられ、円形が好ましい。観察窓８が円形である場合、その有効直径は、３０～３００ｍｍが好ましい。前記直径が３０ｍｍ以上であることにより、前記筐体２の外側に設置された測定器による試験体４の測定がさらに容易になる。前記直径は、６０ｍｍ以上がより好ましく、７０ｍｍ以上がさらに好ましく、９０ｍｍ以上が特に好ましい。一方、保守・耐久性の観点からは、前記直径は、２００ｍｍ以下がより好ましく、１５０ｍｍ以下がさらに好ましく、１２０ｍｍ以下が特に好ましい。入手性や耐熱性の点から、観察窓８の材質はホウケイ酸ガラス、石英ガラスが好ましく、ホウケイ酸ガラスがより好ましい。観察窓８の厚みは、通常、３～４０ｍｍであり、好ましくは６～２０ｍｍである。図１に示される装置１では、筐体２の各外面に、管状の接続部９を介して観察窓８が設置されているが、筐体２に直接観察窓８を設置してもよい。図１には示されていないが、観察窓８と接続部９の間には、通常、シール部材が介装される。当該シール部材として、フッ素ゴム、シリコンゴム等が用いられる。図１には示されていないが、カーボンヒーター３や試験体４の輻射熱による、シール部材や観察窓８へのダメージを防ぐため、観察窓８の周縁に冷却ジャケットが沿設されていることが好ましい。

観察窓８と試験体４の距離は、５０～５００ｍｍが好ましい。当該距離が５０ｍｍ以上であることにより、カーボンヒーター３や試験体４の輻射熱による、シール部材や観察窓８へのダメージが防止される。当該距離は、６０ｍｍ以上がより好ましく、８０ｍｍ以上がさらに好ましく、１００ｍｍ以上が特に好ましく、１２０ｍｍ以上が最も好ましい。一方、前記距離が５００ｍｍ以下であることにより、測定精度がさらに向上する。前記距離は、４００ｍｍ以下がより好ましく、３００ｍｍ以下がさらに好ましく、２００ｍｍ以下が特に好ましく、１８０ｍｍ以下が最も好ましい。

また、カーボンヒーター３や試験体４の輻射熱による、シール部材や観察窓８へのダメージが防止される観点や、観察目的により観察範囲を狭くすることが有効であることがある点から、観察窓８とカーボンヒーター３の間にリフレクターが設置されていることも好ましい。当該リフレクターとして、例えば、円形開口式のものやスリット開口式のものが用いられる。前記リフレクターの材質は特に限定されないが、ステンレス鋼、チタン等が好ましい。

図１には示されていないが、本発明の装置１の筐体２の外側には、試験体４の物性を測定するための測定器が設置される。測定器は、観察窓８を介して、試験体４の物性を測定することが可能な位置に配置される。測定器の数は、測定される物性や試験体４の種類に応じて適宜決定すればよいが、少なくとも側面の観察窓８の近傍に１個と上面の観察窓８の近傍に１個の合計２個以上が好ましい。１つの観察窓８の近傍に複数の測定器を設置してもよい。図３は、筐体２の外側に設置された測定器の外観写真の一例である。図３に示される装置１では、筐体２の前側面に設置された観察窓８と対向する位置に測定器としてカメラが設置され、筐体２の前側面と下面に設置された観察窓８の近傍に測定器として２色式放射温度計がそれぞれ設置されている。これらの測定器により、観察窓８を介して試験体４の物性が測定される。測定器の種類は測定される物性や試験体４の種類に応じて選択すればよく、特に限定されないが、カメラ、温度計、寸法計測器等が挙げられ、カメラ又は温度計が好ましい。前記カメラとしては、可視領域ではＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、ＦＯＶＥＯＮ Ｘ３、有機薄膜撮像素子等が用いられ、赤外線領域ではＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＳｂ、ＰｔＳｉ、ＱＷＩＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｓＳｂ、Ｔ２ＳＬ、マイクロボロメータ等が用いられる。温度計は温度分布を測定可能なものであってもよい。温度計として、２色式放射温度計、熱画像式温度計等が挙げられる。また、必要に応じて、上述した前記観察窓８を介して前記試験体の物性を測定するための測定器以外の他の測定器を筐体２の内部や外側に設置してもよく、このような他の測定器として、電圧計、ガスモニター、応力計等が挙げられる。

図１及び図４には示されていないが、筐体２には、通常、さらにガス導入口、ガス排出口、脱気口、内部冷却水導入口、信号入出力口等が設置される。

本発明の装置１によれば、短時間で試験体４が極めて高温に加熱されるとともに、試験体４や装置１は短時間で冷却され、短い間隔で測定を繰り返すことができる。また、筐体２はそれほど高温にはならないため、観察窓８の位置、大きさ、数に対する制限も小さい。このようなことから、筐体２の外側の測定器を用いて、前記試験体４の様々な物性を幅広い温度範囲において容易に測定することができる。中でも、本発明の装置１は状態観察装置として好適に用いられる。当該状態観察装置として、接触角測定装置、熱伝導率測定装置、比熱測定装置、熱拡散率測定装置、スポーリング測定装置及び膨張収縮測定装置等が挙げられ、中でも接触角測定装置、熱伝導率測定装置が好ましく、接触角測定装置がより好ましい。

前記カーボンヒーター３で前記試験体４を加熱する工程と、前記測定器を用いて前記試験体４を測定する工程とを有する、前記装置１を用いた試験体４の測定方法が本発明の好適な実施態様である。

以下、前記測定方法について説明する。本発明において、試験体４の種類は特に限定されず、金属、セラミックス、耐火物、耐熱材料が挙げられる。本発明において、試験体４のサイズは特に限定されないが、通常、試験体４の最も離れた２点間の距離は１～１００ｍｍである。前記距離は７０ｍｍ以下が好ましく、６０ｍｍ以下がより好ましい。

通常、下側のカーボンヒーター３の上に試験体４を載置する。一度に測定される試験体４の数は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。例えば、接触角測定を行う場合、下側のカーボンヒーター３の上に、セラミックス等からなる板状の試験体４を載置し、当該試験体４の上に、金属などの加熱した際に溶融する試験体４を載置した後、これらを加熱して、前記板状の試験体４に対する溶融した試験体４の接触角を測定することができる。試験体４をさらに効率的に加熱する観点から、下側のカーボンヒーター３の上に直接試験体４を載置することが好ましい。

筐体２の外側に配置された前記測定器を用いて前記試験体４を測定する。図４は、接触角測定や熱伝導率測定を行う場合の測定器の構成例である。このように、筐体２の前側面の観察窓８の近傍にメインカメラを設置し、後側面、上面及び下面の観察窓８の近傍に温度計（２色式放射温度計、二色式熱画像計測システム）を設置する。接触角測定を行う場合には、上面側及び下面側の温度計によって、上側及び下側のカーボンヒーター３の温度を測定し、後側面側の温度計によって、試験体４の温度を測定する。そして、前側面側のメインカメラによって溶融した試験体４の接触角が測定される。試験体４の熱伝導率は、上面側、後側面側及び下面側の温度計を用いて、試験体４の下面から上面までの温度勾配を測定することにより求められる。また、カメラを用いて昇温中や冷却中の試験体４の動画を撮影したり、温度計を用いて試験体４の温度分布を測定したりすることも可能であり、筐体２の外側に配置された測定器を用いて各種試験体４の様々な物性を測定することができる。

試験体４の加熱は、不活性雰囲気下（例えば、アルゴン雰囲気下、窒素雰囲気下）、真空下、還元雰囲気下等の非酸化雰囲気下で行うことが好ましい。

試験体４の加熱は、下側のカーボンヒーター３のみを用いて行ってもよいし、試験体４の上側にもカーボンヒーター３を配置して、下側と上側のカーボンヒーター３を用いて行ってもよい。接触角測定を行う場合、下側と上側のカーボンヒーター３を用いて試験体４を加熱することが好ましく、熱伝導率測定を行う場合には、下側のカーボンヒーター３のみを用いて試験体４を加熱することが好ましい。

試験体４を加熱する際にカーボンヒーター３に印加する電圧は特に限定されないが、通常、１～２０Ｖである。電流は、交流と直流のどちらでもよい。カーボンヒーター３で試験体４を加熱する際の昇温速度は、測定される物性に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、５０～２００００℃／ｍｉｎが好ましい。本発明の装置１の特徴を活かせる点からは、昇温速度は１００℃／ｍｉｎ以上がより好ましく、１０００℃／ｍｉｎ以上がさらに好ましく、２０００℃／ｍｉｎ以上が特に好ましく、４０００℃／ｍｉｎ以上が最も好ましい。

加熱時の試験体４の最高温度は特に限定されないが、５００～３０００℃が好ましい。本発明の装置１によれば、試験体４が短時間で極めて高温に加熱されるうえに、冷却も短時間で可能である。しかも、測定間隔が短い。これらの特徴をより活かせる点からは、前記最高温度は１０００℃以上がより好ましく、１５００℃以上がさらに好ましい。加熱時間は特に限定されないが、通常、５秒～６０分である。

前記測定方法が、さらに、前記試験体４を冷却する工程を有することが好ましい。試験体４の降温速度は、測定される物性に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、５０～２００００℃／ｍｉｎが好ましい。本発明の装置１の特徴をより活かせる点からは、降温速度は１００℃／ｍｉｎ以上がより好ましく、１０００℃／ｍｉｎ以上がさらに好ましく、２０００℃／ｍｉｎ以上が特に好ましく、４０００℃／ｍｉｎ以上が最も好ましい。装置１を用いる場合、カーボンヒーター３への電圧の印加を停止するだけでこのように高速で試験体４を冷却することができる。

前記測定方法によれば、試験体４が短時間で極めて高温に加熱されるうえに、冷却も短時間で可能である。しかも、測定間隔が短い。したがって、当該測定方法は、各種試験体４の様々な物性の測定に用いることができる。例えば、溶融物の接触角；各種材料の熱伝導率、比熱、熱拡散率、膨張率、収縮率、熱衝撃特性；耐火物のスポーリング等の測定に好適に用いられる。中でも、前記カーボンヒーター３で前記試験体４を加熱して溶融させる工程と、前記カメラを用いて前記溶融した試験体４の接触角を測定する工程とを有する、装置１を用いた試験体４の接触角測定方法が本発明のより好適な実施態様である。

以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。

実施例１
図１及び４に示される装置１を用いて試験体４の加熱試験を行った。試験体４として、一辺の長さ１０ｍｍ、厚み２ｍｍの正方形の株式会社ニッカトー製のアルミナセラミックス「ＳＳＡ－Ｓ」を用いた。当該試験体４をカーボンヒーター３（抵抗値０．００２～０．０２Ω）の一辺の長さが３０ｍｍの正方形の加熱部５の上面に載置した。図４は、測定器の構成を示している。図４に示されるように、筐体２の前側面の観察窓８の近傍に試験体４の動画撮影用カメラを設置した。筐体２の後側面と下面の観察窓８の近傍に試験体４とカーボンヒーター３を測定するための２色式放射温度計（株式会社チノー製「ＩＲ－ＣＺＨ８Ｎ３」）をそれぞれ設置した。筐体２の上面の観察窓８の近傍に試験体４とカーボンヒーター３を測定するための２色式熱画像計測システム（株式会社ノビテック製「Ｔｈｅｒｍｅｒａ ＳｅｅｎＵ」）を設置した。

筐体２内を脱気した後、アルゴンガス流量１ｌ／ｍｉｎの条件下で、試験体４の下側のカーボンヒーター３に電圧を印加し、温度変化を各２色式放射温度計及び２色式熱画像計測システムで計測した。図５は、時間に対してカーボンヒーター３に印加した電圧をプロットした図である。測定中は、観察窓８の周縁に設置された冷却ジャケット及び固定部６内の冷却管に水を流してシール部材、観察窓８及び固定部６を冷却した。電圧の印加を開始してから２０秒経過後に上面側の２色式熱画像計測システムで測定した温度分布を図６に示す。このときの加熱部５の温度は約１９００℃、試験体４の温度は約１６６０℃であった。上面側の２色式熱画像計測システムで測定された試験体４の昇温速度は５４００℃／ｍｉｎであった。また、カーボンヒーター３への電圧印加を停止すると、２０００℃／ｍｉｎ以上の速度で試験体４が冷却された。上面側の２色式熱画像計測システム及び後側面側と下面側の２色式放射温度計の測定結果から、試験体４の下面から上面に、アルミナセラミックスの伝熱特性を反映した熱勾配が確認され、試験体４の熱伝導率を測定可能であることが示された。

実施例２
図１及び４に示される装置１を用いて耐火れんがに対する溶融した鋼材の接触角の測定を行った。一辺の長さ１０ｍｍ、厚み２ｍｍの正方形のＡｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２系耐火れんがＳＫ３４をカーボンヒーター３の加熱部５（一辺の長さが３０ｍｍの正方形）の上面に載置し、当該耐火れんがの上に一辺の長さ２．５ｍｍの立方体の鋼材ＳＳ４００を載置した。また、図１及び４には示されていないが、上記と同様のカーボンヒーター３を試験体４の上側に、加熱部５が下側になるように配置した。

筐体２内を脱気した後、アルゴンガス流量１ｌ／ｍｉｎの条件下で、上側と下側のカーボンヒーター３に、図５に示されるとおり、それぞれ電圧を印加し、温度変化を各２色式放射温度計で計測した。電圧の印加を開始してから４５秒、５０秒、６０秒及び６３秒経過後に前側面のカメラで撮影されたカーボンヒーター３及び試験体４の画像を図７に示す。各画像の右下に記載された温度１は、側面側の２色式放射温度計で測定された鋼材ＳＳ４００の温度であり、温度２は、下面側の２色式放射温度計で測定されたカーボンヒーター３の温度である。

図７に示されるとおり、カーボンヒーター３温度に対する試験体４（鋼材ＳＳ４００）温度の追従性が良好であり、加熱開始から６０秒後には、カーボンヒーター３と試験体４（鋼材ＳＳ４００）の温度がほぼ一致しており均熱が保たれていた。加熱開始から６３秒後に撮影された耐火れんがに対する溶融した鋼材の接触角は２θ法で求めた値が１０５．９°であり、接線法で求めた値が１０４．５°であった。側面側の２色式放射温度計で測定された鋼材ＳＳ４００の昇温速度及び冷却速度はいずれも２０００℃／ｍｉｎ以上であった。

１ 装置
２ 筐体
３ カーボンヒーター
４ 試験体
５ 加熱部
６ 固定部
７ 端子
８ 観察窓
９ 接続部

Claims (6)

1. 高温下で試験体の物性を測定する装置であって、
   前記試験体の下側、又は下側と上側の両側にカーボンヒーターが配置され、
   前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、
   前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、
   前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置された、装置。
2. 前記測定器がカメラ又は温度計である、請求項１に記載の装置。
3. 状態観察装置である、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記状態観察装置が接触角測定装置である、請求項３に記載の装置。
5. 前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱する工程と、前記測定器を用いて前記試験体を測定する工程とを有する、請求項１～４のいずれかに記載の装置を用いた試験体の測定方法。
6. 前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱して溶融させる工程と、前記カメラを用いて前記溶融した試験体の接触角を測定する工程とを有する、請求項４に記載の装置を用いた試験体の接触角測定方法。

Images