JPH0224547A - 電気絶縁性部材の熱変形温度測定方法 - Google Patents
電気絶縁性部材の熱変形温度測定方法Info
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- JPH0224547A JPH0224547A JP17478688A JP17478688A JPH0224547A JP H0224547 A JPH0224547 A JP H0224547A JP 17478688 A JP17478688 A JP 17478688A JP 17478688 A JP17478688 A JP 17478688A JP H0224547 A JPH0224547 A JP H0224547A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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。
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〕
この発明方法は、回転電機、誘導電器、′ｌｌｃ気器具
ノ１ど温度上昇を伴う電気機器に電気絶縁部材。
ノ１ど温度上昇を伴う電気機器に電気絶縁部材。
絶縁性構造材等として使用７される熱硬化樹脂を含む電
気絶縁性部材の熱軟化温度測定方法に関する。
気絶縁性部材の熱軟化温度測定方法に関する。
電気絶縁性と耐熱性が要求される電気絶縁性部材として
は、古（から使用されているフェノールレジン積層材な
どに加えて熱可塑性のプラスチック成形品や熱硬化性の
プラスチック成形品、繊維強化フラスチックス材など多
種類かつ多形状の合成樹脂部材が使用されており、これ
ら電気絶縁材の耐熱温度によって電気機器の許容最高温
度が規制されることが多いために、これら部材の選択や
品質管理にあたっては電気的性能および機械的性能はも
とより、耐熱挙動の評価が重要項目とされている。
は、古（から使用されているフェノールレジン積層材な
どに加えて熱可塑性のプラスチック成形品や熱硬化性の
プラスチック成形品、繊維強化フラスチックス材など多
種類かつ多形状の合成樹脂部材が使用されており、これ
ら電気絶縁材の耐熱温度によって電気機器の許容最高温
度が規制されることが多いために、これら部材の選択や
品質管理にあたっては電気的性能および機械的性能はも
とより、耐熱挙動の評価が重要項目とされている。
耐熱挙動の評価方法として素材の熱変形温度測定方法が
各国で規格化されている。すなわち、日本工業規格（Ｊ
ＩＳＫ６７１７）、 米国材料試験協会規格（ＡＳＴ
Ｍ、Ｄ６４８またはＤ１５２５）、ドイツ規格統一協会
規格（ＤＩＮ、５３４５８） 等が知られている。こ
れら規格化された測定方法においては。
各国で規格化されている。すなわち、日本工業規格（Ｊ
ＩＳＫ６７１７）、 米国材料試験協会規格（ＡＳＴ
Ｍ、Ｄ６４８またはＤ１５２５）、ドイツ規格統一協会
規格（ＤＩＮ、５３４５８） 等が知られている。こ
れら規格化された測定方法においては。
板材から規格化された寸法の曲げ試験片（例えば６．４
±０．２１１１１Ｘ １２．’７±０．２ｍｘ １００
＋ｎｉ）の直方体状の曲げ試験片を切り出し、この試験
片を支持ばりまたは片持ばりとして一定の曲げ荷重を加
え、この状態で試験片を所定の昇温速度で加熱したとき
、集中荷重の印加点における試験片のたわみ量が所定値
（例えば１／１００インチ）を示す温度を熱変形温度と
するものである。
±０．２１１１１Ｘ １２．’７±０．２ｍｘ １００
＋ｎｉ）の直方体状の曲げ試験片を切り出し、この試験
片を支持ばりまたは片持ばりとして一定の曲げ荷重を加
え、この状態で試験片を所定の昇温速度で加熱したとき
、集中荷重の印加点における試験片のたわみ量が所定値
（例えば１／１００インチ）を示す温度を熱変形温度と
するものである。
電気機器用の電気絶縁性部材としては１例えばて所望の
形状寸法の部材を成形または注をするものも多く用いら
れており、このように賦型された部材や厚みの薄い素材
からは規格化された寸法。
形状寸法の部材を成形または注をするものも多く用いら
れており、このように賦型された部材や厚みの薄い素材
からは規格化された寸法。
形状の試験片を切出すことができない。そこで。
このような場合には同一素材を用いて板状試料を別に製
造し、この試料を切削加工して規格試験片を作る方法が
一般に行われる（サンプル試験またはサンプル試験値と
よぶ）。
造し、この試料を切削加工して規格試験片を作る方法が
一般に行われる（サンプル試験またはサンプル試験値と
よぶ）。
ところで、熱可盟性プラスチックを主材とする電気絶縁
性部材においては、゛その熱変形温度が主にプラスチッ
クの性状によって決まるので、サンプル試験値を賦形さ
れた部材の熱変形温度とみなして大きな誤りを生ずるこ
とは少いが１部材が熱硬化性樹脂を主材とするものであ
る場合、その熱変形温度はその主材の性状や充填材、基
材等の配合量はもとより、成形温度１時間や加熱硬化条
件などの製造条件によって大きく左右されるので、こと
に大量の部材の熱変形温度がサンプル試験値と一致して
いるか否かの判断ｌこ苦しむことになる。
性部材においては、゛その熱変形温度が主にプラスチッ
クの性状によって決まるので、サンプル試験値を賦形さ
れた部材の熱変形温度とみなして大きな誤りを生ずるこ
とは少いが１部材が熱硬化性樹脂を主材とするものであ
る場合、その熱変形温度はその主材の性状や充填材、基
材等の配合量はもとより、成形温度１時間や加熱硬化条
件などの製造条件によって大きく左右されるので、こと
に大量の部材の熱変形温度がサンプル試験値と一致して
いるか否かの判断ｌこ苦しむことになる。
もし、部材の熱変形温度がサンプル試験値に比べで劣っ
ていた場合には、これを使用する電気機器の性能に重大
な影響を及ぼす危険性が生ずる。
ていた場合には、これを使用する電気機器の性能に重大
な影響を及ぼす危険性が生ずる。
この発明方法の目的は、電気絶縁性部材から１グラム余
の削りくず程度の試料を採取することにより、部材その
ものの熱変形温度の測定を可能にすることにある。
の削りくず程度の試料を採取することにより、部材その
ものの熱変形温度の測定を可能にすることにある。
上記課題を解決するために、この発明方法によれば、熱
硬化性樹脂を含む電気絶縁性部材から採取した切粉状の
断片を粉砕して粒径１６メツシュ以下の粉末試料とし、
所定量の粉末試料を有底筒状の試料容器に充填し、この
試料容器に挿入された押圧ロッドにより充填された粉末
試料をこ一定の直圧を加え、この状態で前記試料容器を
所定の温度上昇速度で加熱しつつ前記粉末試料の体積減
少を前記押圧ロッドの移動量として検出し、得られた移
動量−温度特性曲線の変曲点を挾む二つの直線部分を延
長した線の交点に相応する温度を熱変形温度とすること
とする。
硬化性樹脂を含む電気絶縁性部材から採取した切粉状の
断片を粉砕して粒径１６メツシュ以下の粉末試料とし、
所定量の粉末試料を有底筒状の試料容器に充填し、この
試料容器に挿入された押圧ロッドにより充填された粉末
試料をこ一定の直圧を加え、この状態で前記試料容器を
所定の温度上昇速度で加熱しつつ前記粉末試料の体積減
少を前記押圧ロッドの移動量として検出し、得られた移
動量−温度特性曲線の変曲点を挾む二つの直線部分を延
長した線の交点に相応する温度を熱変形温度とすること
とする。
上記手段において、熱変形温度測定用の試料を粉末状と
したことにより、賦形された電気絶縁部材をやすりで面
取りする程度の加工で部材の機能や性能に悪影響を及ぼ
すことなく採取することが可能になる。また、採取され
た試料は粒径が１６メツシ工程度の粉末試料とし、有底
筒状の試験容器番こ１グラム程度充填し、押圧ロッドで
所面の面圧荷重を加えた状態で所定の温度上昇速度（例
えば５０゛Ｃ毎時間）で昇温し、粉末試料の見かけの体
積減少を抑圧ロッドの移動量としてダイヤルゲージ等で
測定するよう構成したことにより、押圧ロッドの移動量
は熱変形温度領域で湾曲し、その両側の温度領域でほぼ
直線性を有する連続した曲線を示すので、測置線部分の
延長線の交点に相応する温度を熱変形温度とすることに
より、小量の粉末試料で前記サンプル試験値に近い規格
化された熱変形温度を容易かつ精度よく求めることがで
きる。
したことにより、賦形された電気絶縁部材をやすりで面
取りする程度の加工で部材の機能や性能に悪影響を及ぼ
すことなく採取することが可能になる。また、採取され
た試料は粒径が１６メツシ工程度の粉末試料とし、有底
筒状の試験容器番こ１グラム程度充填し、押圧ロッドで
所面の面圧荷重を加えた状態で所定の温度上昇速度（例
えば５０゛Ｃ毎時間）で昇温し、粉末試料の見かけの体
積減少を抑圧ロッドの移動量としてダイヤルゲージ等で
測定するよう構成したことにより、押圧ロッドの移動量
は熱変形温度領域で湾曲し、その両側の温度領域でほぼ
直線性を有する連続した曲線を示すので、測置線部分の
延長線の交点に相応する温度を熱変形温度とすることに
より、小量の粉末試料で前記サンプル試験値に近い規格
化された熱変形温度を容易かつ精度よく求めることがで
きる。
以下この発明方法を実施例に基づいて説明する。
第１図および第２図は実施例方法に用いられる測定装置
を示す互いに直交する方向の側断面図である。図におい
て、１は温度調節槽、２は架台７に支持された有底筒状
の（粉末）試料容器、１０は試料容器２に充填された粉
末試料、３は粉末試料１０に所定の面圧を与える押圧ロ
ッド％ ４は押圧ロッド３に支承された分銅、５は試料
容器２または架台７に支柱８によって支持されたダイヤ
ルゲージ、５Ａは押圧ロッド３の移動量をダイヤルゲー
ジ５に伝えるスピンドル、６は試料容器２の温度を熱電
対６Ａにより検知する温度測定器である。
を示す互いに直交する方向の側断面図である。図におい
て、１は温度調節槽、２は架台７に支持された有底筒状
の（粉末）試料容器、１０は試料容器２に充填された粉
末試料、３は粉末試料１０に所定の面圧を与える押圧ロ
ッド％ ４は押圧ロッド３に支承された分銅、５は試料
容器２または架台７に支柱８によって支持されたダイヤ
ルゲージ、５Ａは押圧ロッド３の移動量をダイヤルゲー
ジ５に伝えるスピンドル、６は試料容器２の温度を熱電
対６Ａにより検知する温度測定器である。
つぎに、上記測定装置を用いて紙基材フェノールレンジ
積層材からなる電気絶縁部材の熱変形温度を測定した場
合を例にその測定手順および測定結果を説明する。まず
、上記絶縁部材をやすりを用いて約１グラム削り取り、
これを乳鉢を用いて粉砕して粒径１６メツシュ以下の粉
末試料とし、内径１０謁の試料容器２に粉末試料１グラ
ムを光填し、押圧ロッド３の自重および分鋼４の合計重
量を５ ｋｇとして粉末試料１０に約６．３７に９／儂
２の面圧を与える。この状態でダイヤルゲージ５の目盛
を零にセットし、温度調節槽１内の雰囲気温度を５０°
Ｑ／Ｈｒの温度上昇速度で昇温させ、粉末試料温度を温
度測定器６で検出かつ記録し、粉末試料１０の見かけ体
積の減少を押圧ロッド３の移動量として最小目盛が１／
１００１ｍのダイヤルゲージ５で検出かつ記録する。
積層材からなる電気絶縁部材の熱変形温度を測定した場
合を例にその測定手順および測定結果を説明する。まず
、上記絶縁部材をやすりを用いて約１グラム削り取り、
これを乳鉢を用いて粉砕して粒径１６メツシュ以下の粉
末試料とし、内径１０謁の試料容器２に粉末試料１グラ
ムを光填し、押圧ロッド３の自重および分鋼４の合計重
量を５ ｋｇとして粉末試料１０に約６．３７に９／儂
２の面圧を与える。この状態でダイヤルゲージ５の目盛
を零にセットし、温度調節槽１内の雰囲気温度を５０°
Ｑ／Ｈｒの温度上昇速度で昇温させ、粉末試料温度を温
度測定器６で検出かつ記録し、粉末試料１０の見かけ体
積の減少を押圧ロッド３の移動量として最小目盛が１／
１００１ｍのダイヤルゲージ５で検出かつ記録する。
第３図は上述の測定す順で得られた試料温度と押圧ロッ
ドの移動量との関係を示す特性線図である。図において
５曲線１００は、粉末試料の温度上昇に伴い粒子相互間
の圧力が次第に均等化されて粉体の充填率が僅かづつ高
まることにより、温度と押圧ロッドの移動量はぼ一直線
比例関係を示すが、１００℃を超えるあたりからフェノ
ールレジンの熱変形が始まることｌこよって曲線は大き
く湾曲し、１４０℃ を超えるあたりではフェノールレ
ジンがすっかり熱軟化して充填率が急上昇することによ
り１曲線は再び直線比例関係を示す。そこで、低温側の
直線部分の延長線１０１と、高温側の直線部分の延長線
１０２との交点Ｘに相応する温度を図式的に求め、得ら
れた温度１３５°Ｃをこの熱変形温度測定方法における
規準化され熱変形温度とする。
ドの移動量との関係を示す特性線図である。図において
５曲線１００は、粉末試料の温度上昇に伴い粒子相互間
の圧力が次第に均等化されて粉体の充填率が僅かづつ高
まることにより、温度と押圧ロッドの移動量はぼ一直線
比例関係を示すが、１００℃を超えるあたりからフェノ
ールレジンの熱変形が始まることｌこよって曲線は大き
く湾曲し、１４０℃ を超えるあたりではフェノールレ
ジンがすっかり熱軟化して充填率が急上昇することによ
り１曲線は再び直線比例関係を示す。そこで、低温側の
直線部分の延長線１０１と、高温側の直線部分の延長線
１０２との交点Ｘに相応する温度を図式的に求め、得ら
れた温度１３５°Ｃをこの熱変形温度測定方法における
規準化され熱変形温度とする。
一方、前述の紙基材フェノールレジン積層材からなる電
気絶縁部材から採取した曲げ試験片をＡＳＴＭＯ６４３
の規定に基づいて測定した結果、熱変形温度は１４９°
Ｃであった。またＤＩＮ５３４５８の規定に基づいて測
定した結果は１３７°０であった。
気絶縁部材から採取した曲げ試験片をＡＳＴＭＯ６４３
の規定に基づいて測定した結果、熱変形温度は１４９°
Ｃであった。またＤＩＮ５３４５８の規定に基づいて測
定した結果は１３７°０であった。
したがって、実施例方法によって得られる熱変形温度は
ＡＳＴＭ 法に対して１４℃低いものの、 ＤＩＮ法
に対してはその差が２°０と極めて近い値を示している
。このことは、この発明方法が従来方法に匹敵する熱変
形温度測定法であることを裏付けるものであり、多種多
様な電気絶縁性部材の熱変形温度をこの発明方法によっ
て遂−測定し、サンプル試験値と突き合わせることによ
り、熱変形温度の異常を容易に把握することができる。
ＡＳＴＭ 法に対して１４℃低いものの、 ＤＩＮ法
に対してはその差が２°０と極めて近い値を示している
。このことは、この発明方法が従来方法に匹敵する熱変
形温度測定法であることを裏付けるものであり、多種多
様な電気絶縁性部材の熱変形温度をこの発明方法によっ
て遂−測定し、サンプル試験値と突き合わせることによ
り、熱変形温度の異常を容易に把握することができる。
ちなみに、大聖タービン発電機に使用される直径３ｍ、
断面寸法９０ｉｎｘ１２０ａのエポキシ樹脂系Ｆ）ＬＰ
部材や、厚み１．２ Ｉｌｘ 、長さ４ｍのエポキシ樹
脂系Ｆ ＲＰ製アングル材等の熱変形温度を実施例方法
１こよって測定した結果、前者で１４８°Ｃ１後者で１
３２°Ｃを示し、土材となる樹脂は同じでも部材の大き
さやその材料構成、製造条件ζこより熱菱形温度にかな
りの差があるＣとが認められた。
断面寸法９０ｉｎｘ１２０ａのエポキシ樹脂系Ｆ）ＬＰ
部材や、厚み１．２ Ｉｌｘ 、長さ４ｍのエポキシ樹
脂系Ｆ ＲＰ製アングル材等の熱変形温度を実施例方法
１こよって測定した結果、前者で１４８°Ｃ１後者で１
３２°Ｃを示し、土材となる樹脂は同じでも部材の大き
さやその材料構成、製造条件ζこより熱菱形温度にかな
りの差があるＣとが認められた。
この発明方法は前述のように、傷か１グラム程度の粉末
試料を用い、＠度上昇に伴う見かけの体積減少を押圧ロ
ッドの移動量として検出し、得られた移動量−温度曲線
から図式解法により熱変形温度を求めるよう構成した。
試料を用い、＠度上昇に伴う見かけの体積減少を押圧ロ
ッドの移動量として検出し、得られた移動量−温度曲線
から図式解法により熱変形温度を求めるよう構成した。
その結果、従来方法に規定された寸法形状の曲げ試験片
を採取することが困難な例えば熱硬化性樹脂を含む形品
、注型品等実用寸法構造に賦型された電気絶縁性部材や
厚みの薄い電気絶縁部材等からも部材の機能や形状をほ
とんど損うことなく粉末試料を直接採取するかあるいは
その切粉などから容易に採取することが可能になり、こ
とにその寸法形状、材料構成および製造条件によって熱
変形温度に差が生じやす（、したがってサンプル試験値
・との差が従来懸念された熱硬化形電気絶縁性部材の熱
変形温度を個々に測定できる新たな熱変形温度測定方法
を提供することができる。また、発明方法によって得ら
れる熱変形温度は従来方法ｉこよるそれ（こ比較的近い
値を示すとともに、同一部材を用いてその相対関係をチ
エツクすることも容易なので、各種部材の熱変形温度の
異常値を精度よく把握でき、したがって異常値を示す部
材が電気機器に使用されることによって生ずる信頼性の
低下を未然に防止できる利点が得られる。
を採取することが困難な例えば熱硬化性樹脂を含む形品
、注型品等実用寸法構造に賦型された電気絶縁性部材や
厚みの薄い電気絶縁部材等からも部材の機能や形状をほ
とんど損うことなく粉末試料を直接採取するかあるいは
その切粉などから容易に採取することが可能になり、こ
とにその寸法形状、材料構成および製造条件によって熱
変形温度に差が生じやす（、したがってサンプル試験値
・との差が従来懸念された熱硬化形電気絶縁性部材の熱
変形温度を個々に測定できる新たな熱変形温度測定方法
を提供することができる。また、発明方法によって得ら
れる熱変形温度は従来方法ｉこよるそれ（こ比較的近い
値を示すとともに、同一部材を用いてその相対関係をチ
エツクすることも容易なので、各種部材の熱変形温度の
異常値を精度よく把握でき、したがって異常値を示す部
材が電気機器に使用されることによって生ずる信頼性の
低下を未然に防止できる利点が得られる。
第１図および第２図はこの発明の実施例方法を説明する
ための熱変形温度測定装置を示す互いに直交する方向の
側断面図、第３図は実施例方法で得られた抑圧ロッドの
移動量−温度特性線図である。 １・・・温度調節槽、２・・・試料容器、３・・・押圧
ロッド、４・・・分銅、５・・・ダイヤルゲージ、６・
・・温度測定器、１０・・・粉末試料。 才甲圧ロッＦ“／７移動１ト 第３ 圀 （、ｍ＠）
ための熱変形温度測定装置を示す互いに直交する方向の
側断面図、第３図は実施例方法で得られた抑圧ロッドの
移動量−温度特性線図である。 １・・・温度調節槽、２・・・試料容器、３・・・押圧
ロッド、４・・・分銅、５・・・ダイヤルゲージ、６・
・・温度測定器、１０・・・粉末試料。 才甲圧ロッＦ“／７移動１ト 第３ 圀 （、ｍ＠）
Claims (1)
- １）熱硬化性樹脂を含む電気絶縁性部材から採取した切
粉状の断片を粉砕して粒径１６メッシュ以下の粉末試料
とし、所定量の粉末試料を有底筒状の試料容器に充填し
、この試料容器に挿入された押圧ロッドにより充填され
た粉末試料に一定の面圧を加え、この状態で前記試料容
器を所定の温度上昇速度で加熱しつつ前記粉末試料の体
積減少を前記押圧ロッドの移動量として検出し、得られ
た移動量−温度特性曲線の変曲点を挾む二つの直線部分
を延長した線の交点に相応する温度を熱変形温度とする
ことを特徴とする電気機器用絶縁性部材の熱変形温度測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17478688A JPH0224547A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 電気絶縁性部材の熱変形温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17478688A JPH0224547A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 電気絶縁性部材の熱変形温度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224547A true JPH0224547A (ja) | 1990-01-26 |
Family
ID=15984645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17478688A Pending JPH0224547A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 電気絶縁性部材の熱変形温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0224547A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007138177A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Ems Chemie Ag | 強化ポリアミド成形材料 |
| CN111044556A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 河海大学 | 高温下混凝土试件荷载温度应变系数测量方法及测量装置 |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP17478688A patent/JPH0224547A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007138177A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Ems Chemie Ag | 強化ポリアミド成形材料 |
| US9221974B2 (en) | 2005-11-18 | 2015-12-29 | Ems-Chemie Ag | Reinforced polyamide moulding materials |
| CN111044556A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 河海大学 | 高温下混凝土试件荷载温度应变系数测量方法及测量装置 |
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