JPH0241697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱による物質変形を測定するための装
置、特に融解物質（ピツチ）の湿潤力を測定する
ための装置に関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする問題点） 物質が熱の作用を受けて、固体の状態から粘性
の状態を経て液体の状態に移行する時の温度を測
定可能にする方法はよく知られている。従つて熱
可塑性材料に関するボール軟化温度およびリング
軟化温度、あるいはヂユラン溶融点あるいはクレ
マー・サーナウ（KS）軟化温度が画定されてい
る。しかしながら、これらの方法は、物質が加熱
されている途中における物質の反応についてのあ
らゆる情報を与えるものではなかつた。

熱作用を受けた物質の形状変化の性質、特に支
持体に対する相対的な展開状況を知ることは有益
であり、支持体には前記物質が結合され、さらに
またそれ自身熱の作用に対しては影響を受けな
い。電極に対するピツチ結合剤の特定の分野にお
いては、ピツチの湿潤力を知ることは有益であ
り、電極の製造に関する値を推定することを可能
にする。特に、与えられたピツチが与えられたコ
ークス上に完全に吸着される場合の温度を知るこ
と、さらに、この吸着作用がどのようにして生じ
るか、特に溶けたピツチがどのようにしてコーク
スの多孔質部分を貫通していくかを知ることは有
益なことである。

本発明の目的は、融解物質（ピツチ）の湿潤力
を測定する装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、光源、受光装置および加熱
装置とを備える、融解物質の湿潤力の測定装置に
おいて、該測定装置は、光源と受光装置との間に
配置されかつ光源からの光が受光装置まで通過す
るように部分的に透明であるチヤンバを有し、該
チヤンバは測定物質をその上に受ける多孔質の支
持体と加熱装置をその中に備えるように構成され
ている。

（実施例） 第１図に示したように、概略して説明すると、
本発明の測定装置は光源１と、時間の関数として
作動を計画することのできる加熱装置３および物
質６を受留めるように設計された多孔質の支持体
４を有した、少なくとも部分的に透明なチエンバ
ー２と、光電照度計５と、物質６の像を光電照度
計５上に形成することのできる光学レンズ７とを
備え、光源１と、多孔質支持体４と、光電照度計
５と、光学レンズ７とは光学的に整列されてい
る。

光源１とチエンバー２との間に、光源１から平
行光線束をつくり出すためのダイアフラムあるい
は光学レンズを挿入してもよい。

多孔質支持体４はベースの上に乗ることができ
ることが便利であり、ベースはチエンバー２の底
部上に乗つたり、あるいはチエンバー２の上部開
口部から吊るしてもよい。

物質６は室温において剛体である。物質は規制
的な形状をしていると都合よく、好ましくは円筒
状あるいは平行六面体状になつているとよい。

光源１の性質は光電照度計５の性質に依存して
いる。もし光電照度計が光電増倍管からなつてお
り、レンズ７によつてできる物質６の像を形成す
る垂直方向のすき間が設けられている場合には、
光源は一定の強度を有し、かつ光電増倍管の特性
を両立できる波長の光を放出することが必要であ
る。そのような場合には、従来型の光源、即ち安
定電圧で供給されるフイラメントランプ、あるい
はレーザー光源を用いることが可能であろう。も
し光電照度計がマイクロフオトダイオードの垂直
方向バーからなつている場合には、光源は一定の
強度を有する必要も、単色光源である必要もな
く、マイクロフオトダイオードは後で明らかにな
るように、“全てか零か”の原理に基づいて作用
する。しかしながら、そのような場合には、光源
から放出される光の強度はマイクロフオトダイオ
ードを飽和させるのに十分であることが必要であ
る。

チエンバー２は光源１から発生する光束を通過
させるために少なくとも部分的に透明でなければ
ならない。またそれは完全に透明であつて、例え
ばガラス製のシリンダーでできていてもよく、こ
の軸線は光束に対して直角であり、また本装置の
支持体によつて形成される面に対して直角であ
る。またチエンバーは部分的に透明であつて、例
えば平行六面体の形をした槽状物からなつていて
もよく、この場合、光束に平行な２つの壁部は不
透明であり、光束に直角な２つの壁部は透明であ
る。互いに他と対面したチエンバーの透明な壁部
は熱によつて変形しない材料でできていることが
有利である。この材料はガラス、例えば、パイレ
ツクス級のガラスでできている。

光源１はチエンバー２の内側に位置しても、あ
るいは外側に位置してもよい。もし光源がチエン
バーの内側に位置している場合には、チエンバー
は光束を通過させるための１つの窓を有している
だけでよい。

第１図に示した本発明の実施例に関するさらに
詳しい説明では、光源１と、多孔質支持体４と、
光電照度計５と光学レンズ７（受光装置）とは幾
何学的に整列されている。他の実施例に関してい
うと、これらの要素は幾何学的に整列されてはい
ない。しかしながらその装置はさらに、光源１か
ら生じる光束の通路の中で、物質６によつて光が
さえぎられる前方あるいは後方に位置した反射要
素を有している。この反射要素は、例えば、チエ
ンバーの内側に位置した鏡あるいは全反射プリズ
ムであつてもよい。

多孔質支持体４は0.1ないし0.9の多孔度（全体
積に対する孔の体積の比率）を有し、例えばボー
トに含まれる粉状層あるいは焼結材料のペレツト
からなつていてもよい。ボートに含まれる粉は、
例えば10ないし1000ミクロンの粒子寸法分布を有
している。焼結材料のペレツトは、例えば、10な
いし200ミクロンの孔直径を有している。

本発明による装置は次のように作動する。物質
６は多孔質支持体４上に配置され、チエンバー２
は物質６が変形し始める温度よりも低い温度にな
つている。光源１が点灯されて配置され、光学レ
ンズ７は物質６の像が光電照度計５の上に形成さ
れるように調整される。多孔質支持体４の少なく
とも一部分が光束を部分的に遮ぎつていることを
確認する。光電照度計５がマイクロフオトダイオ
ードのバーでできている場合には、この装置は光
を照らされていないダイオードの数を示すカウン
ターを用いて微調整される。チエンバー２は既知
の法則Ｔ＝ｆ（ｔ）に従つて加熱され、ここでＴ
は温度、ｔは時間である。ある温度において物質
６は変形し始め、光電照度計５によつて受留めら
れる光の量は、多孔質支持体４上に配置された物
質６の高さが減るのに比例して増加する。従つ
て、光電照度計５は高さ（ｈ）の減少分に比例し
た電圧を発生する。この電圧は記録計を用いると
既知の加熱法則に関してｈ＝ｆ（ｔ）の曲線を描
くことができ、あるいはもしその記録計がチエン
バーの温度プログラムに連結されている場合には
上記曲線はｈ＝ｆ（Ｔ）となる。

本装置を精巧にすると変形過程にある物質６の
輪郭をあらゆる時点においてでも追跡することが
できる。この目的のために、光電照度計５は光束
に対して横方向に移動することができるように取
付けられ、従つて、あらゆる時点において、物質
６の像を形成している領域を走査することができ
る。この動きは十分速いものであつて、ある与え
られた温度において、変形しつつある物質６の輪
郭分をほぼ即時に滑動することができなければな
らない。このことが可能になると、物質６の基底
部と多孔質支持体４との間に形成される角度に関
係した興味ある情報が得られ、これはそれらが互
いに湿潤性になつているか、あるいは非湿潤性に
なつているかの尺度となる。物質の輪郭を描くた
めのXYレコーダと、物質６の最高の高さを測定
するためのｈ＝ｆ（ｔ）あるいはｈ＝ｆ（Ｔ）のレ
コーダとを同時に使用することができる。

本発明による装置は、操作員による永久的な制
御を必要とせずに、信頼性のある再生可能な測定
を実行することを可能にする。

本発明はノボラツク樹脂や、ピツチや、ほぼ不
透明な熱可塑性材料のような、熱の影響で変形す
るような全ての材料に対して適用することができ
る。

多孔質支持体４は、例えばボートの中に含まれ
るコークス粉の層、あるいは焼結ガラスのペレツ
トが好ましい。上述した手順によると、ピツチ試
料が多孔質支持体４上に完全に吸着されると測定
は中断される。

以下の例は本発明を説明するためのものであ
る。

実施例 １および２ 用いた多孔質支持体４はコークス粉の層であ
り、その粒子寸法分布は40ないし400ミクロンで
あり、その内88％は80ないし125ミクロンであり、
また用いた物質６はほぼ同一の物理的化学的性質
を有した２つのピツチペレツトであつた。しかし
これらは電極の製造においては異つた反応をし
た。試料１は粗悪な反応をし、試料２はそれと対
照的であつた。本発明による装置を用いると、第
２図のような曲線が得られ、ピツチペレツトの高
さが温度の関数として示されている。ピツチ試料
２を示す曲線は、その内のある構成要素がコーク
ス粉の層によつて極めて吸着されにくいことを表
わしている。

実施例 ３ 用いた多孔質支持体４は焼結ガラスペレツトで
あり、その孔の直径は90ないし150ミクロンであ
り、また用いた材料６はノボラツク系のフエノー
ルホルムアルデヒド樹脂であり、これはフエノー
ルとホルムアルデヒドとを酸性媒体の中で凝縮さ
せて得られる。この樹脂は85度Ｃのデユラン軟化
点を有する。第３図は本発明による装置を用いて
得られた曲線ｈ＝ｆ（Ｔ）を示す。最初の平端部
は樹脂ペレツトが液滴状に移行することに対応し
ている。この平端部の中心における温度が前記軟
化点である。その後の曲線部分は、試料が多孔質
支持体４に吸着される模様を示している。

（発明の効果） 本発明においては、融解物質の湿潤力を熱によ
る物質の高さの変化を考慮して正確かつ容易に測
定することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定装置の概略図、第２図お
よび第３図は物質の高さと温度との関係を表わす
曲線である。 図において、１……光源、２……チエンバー、
３……加熱装置、４……多孔質支持体、５……光
電照度計、６……測定物質、７……光学レンズで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源１、受光装置５，７および加熱装置３と
   を備える、融解物質の湿潤力測定装置において、
   該測定装置は、前記光源と受光装置との間に配置
   されかつ前記光源からの光が前記受光装置まで通
   過するように部分的に透明であるチヤンバ２を有
   し、該チヤンバは測定物質６をその上に受ける多
   孔質の支持体４と前記加熱装置３をその中に備え
   ることを特徴とする湿潤力測定装置。