JPH01180443A - 熱伝導率測定用試料容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体の熱物性測定技術に係わる。さらに詳細は
、非定常細線加熱比較法による液体の熱物性測定技術に
係わる。

（従来の技術） 固体の熱伝導率測定においては、竹越らによって日本機
械学会論文集（Ｂ　、ｔｉ　）４７巻４１９号、Ｐ１３
０７．１９８１年Ｇ＋報告されているように、非定常細
線加熱比較法により優れた測定ができることが報告され
ている。

また液体の熱伝導率法としては長高らによって日本機械
学会論文集（Ｂ繻）５２巻４７４号、Ｐ９４０．１９８
６年に報告されているように非常に高精度の測定が可能
である。

この液体の熱伝導率測定の測定プローブとしては、白金
細線を鉛直に張り、液体中においてこの細線に電流を印
加することにより細線を加熱し、細線の温度上昇をモニ
タすることによって液体の熱伝導率を測定している。印
加した電流が試料にリークするのを防止するために細線
にセラミックコーティングが施しである。

（発明が解決しようとする問題点） 液体金属のような高温融体の熱伝導率測定を非定常細線
法を用いて測定しようとする際には、コーティングした
金属細線を用いるのではなく、セラミックの平な面上に
金属メタライズにより細線部を形成したものの上に、再
びコーティング層形成した測定センサを用いる。高温で
の測定においては、測定炉、炉心管内において測定用セ
ンサと試料である液体金属を接触させなければならない
。この時測定センサが形成されている面と液体試料との
間に、液体の酸化物層のような異物が挟み込まれること
を避けなければならない。そこで、液体とセンサを接触
させる前にこの酸化膜層な取り除くこと、が必要である
。

また、溶融時に体積変化を伴うような試料の溶融状態で
の測定を行うような場合には、溶融前に試料と測定セン
サを近づけておくとその体積変化によりセンサもしくは
容器が破損する場合がある。

そこで、本発明の目的は測定試料容器部において、酸化
膜層の除去が可能であり、かつ、溶融時の体積変化によ
って損傷を受けない試料容器を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、液体試料の熱伝動率を測定するときに用いる
熱伝導率測定用試料容器において、測定用センサを支持
するセンサホルダーと試料液体中においてセンサを水平
方向に移動させる機構を備えたことを特徴とする熱伝導
率測定用試料容器を提供するものである。

（作用） センサの構造を示す第１図を用いて液体とセンサとの接
触方法を説明する。

図に示すように試料である液体（７）は試料容器（１）
に保持されている。測定センサ（２）であるセラミック
板がセンサホルダ（４）と結合されている。セラミック
板下面にはメタライズによる細線部とコーティング層か
らなる測定センサ一部が形成されている。センサ可動棒
（３）によって図中の矢印で示したようにセンサを水平
移動することができる。

試料液体の温度を測定温度まで昇温する間はセンサは容
器内の液体とは離れている。このときセンサ先端が試料
容器の内壁の位置にある。試料恩でか測定温度になって
から、センサ可動棒によって測定センサを水平方向（→
）らに移動させ、図に示すように試料液体と接触させる
。測定終了後、再びセンサ可棒により容器から引き抜く
（←）ことよりセンサと液面を離す。

溶融した後、センサ可動棒によって測定センサを水平方
向に移動させることにより試料液体と接触させるとき、
センサの先端で液体表面の酸化物を除去しながら液体試
料とセンサ面を接触させる。酸化物の下にある液体試料
自体と細線部の形成されているセンサ面が接触させられ
ることにより、酸化膜を巻き込んでいない測定可能な接
触が得られる。

たとえば、溶融半導体のように溶融時の体積変化を伴う
物質の場合には、試料溶融時に測定センサー面と試料液
体が接していないので、測定センサ面もくしは測定試料
容器が損傷を受けることはない。

（実施例１） 試料容器をカーボンにより作製した。容器ホルダ、セン
サホルダ、可動棒をステンレスで作製した。アルミナ板
で形成した測定プローブを試料容器にはめ込み、センサ
ホルダに固定し、熱伝導率測定法用試料容器を構成した
。第１図において示した測定センサ（２）の液体側の面
には第２図の斜線部で示した様なメタライズにより細線
部および電極部が形成されている。アルミナ板中央には
（２５）で示される細線が形成してあり、電流印加端子
（２１）、＜２３）につながっている。細線からは細線
部の温度変化を電位変化から読み取るために、細い配線
が出ており電位変化読み取り端子（２２）ｊ（２４）に
つながっている。リーク電流を防止するためこのメタラ
イズ層表面には４０ｐｍのアルミナコーティングを施し
である。

この熱伝導率測定法用試料容器を用いて、ガリウム試料
として溶融、測定、凝固を行い測定センサ部を損傷する
ことなく測定ができた。なお本装置を用いて測定を行う
間に液体ガリウムがセンサと容器との間隙から濡れると
いうことは起きなかった。

（実施例２） 試料号器、可動棒をカーボンにより作製し、アルミナ板
内に実施例１と同様の熱伝導率測定法用試料容器を作製
し、半導体であるインジウムアンチモナイドを試料とし
て溶融、測定、凝固を行い測定センサ一部を損傷するこ
となく測定ができた。

なお本装置を用いて測定を行う間にインジウムアンチモ
ナイドがセンサと容器との間隙からｉ需れるということ
は起きなかった。

上記実施例においては、試料容器はカーボンで作製した
カゼ、高融点で不活性な材料であればこれに限らない。

（発明の効果） 本発明を用いるにより、液体の熱伝導率の測定において
より簡単な操作により、試料液体と測定センサを測定可
能な状態で接触させ不ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体の熱伝導率測定用試料容器の略図、第２図
は液体の熱伝導率測定用センサの略図である。 図において、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体試料の熱伝導率を測定するときに用いる熱伝導率測
   定用試料容器において、測定用センサを支持するセンサ
   ホルダーと試料液体中においてセンサを水平方向に移動
   させる機構を備えたことを特徴とする熱伝導率測定用試
   料容器。