JPS5920976B2 - 粉砕特性の測定方法 - Google Patents

粉砕特性の測定方法

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JPS5920976B2
JPS5920976B2 JP13391576A JP13391576A JPS5920976B2 JP S5920976 B2 JPS5920976 B2 JP S5920976B2 JP 13391576 A JP13391576 A JP 13391576A JP 13391576 A JP13391576 A JP 13391576A JP S5920976 B2 JPS5920976 B2 JP S5920976B2
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JP
Japan
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sample
faraday cage
crushed
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crushing
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JP13391576A
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JPS5358286A (en
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寿彦 小口
勉 久保
利夫 瀬之口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機物、有機物を問わず、それらの素材或いは
組成物の粉砕特性(粉砕、破砕強度)を測定する方法の
改良に関するものである。
一般に、前記素材および組成物の粉砕特性は、衝撃強度
、引張強度、弾性率等の機械的強度の測定により評価し
ており、従来、これらの粉砕特性を測定するには予めこ
れら素材および組成物を均一に成形加工して一定寸法と
した試料片を用いて行なつていた。
しかし、上述した測定方法は次のような欠点があり、実
用上問題があつた。
(1)予め成形加工を施さなければならないため、測定
に際し多大な労力と時間を要する。
(2)一定寸法の均一な試料片としても、それを作成す
る過程で実際使用する状態と全く異なる物性値を示す素
材および組成物を用いる場合、或いは一定寸法に成形す
ることが不可能な素材および組成物を用いる場合にはこ
れらの粉砕特性を測定することは不可能となり測定対象
が限定される。
(3)測定された値は粉砕特性とどのように関連づけら
れるか明らかでなく、粉砕或いは破砕特性を直接表わす
定量的尺度として用いることは問題がある。
本発明は上記欠点を解消するためになされたもので被粉
砕試料の性状に関係なく、その粉砕特性(粉砕、破砕強
度)を迅速、かつ簡便に、しかも精度よく測定する方法
を提供しようとするものである。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図中1は筒状のファラデーケージ本体であり、この本体
1の底部にはリング2によつて均一に張設された金網3
が設けている。このリング2はキャップ4によつて上記
本体1に保持されている。また上記本体1の上部にはノ
ズル5を有する蓋体6が嵌装されており、かつそのノズ
ル5は絶縁管7を介して高圧ガス導入管8と連結し、上
記本体1と蓋体6からなるファラデーケージは該絶縁管
Tによつて大地との間に絶縁が保たれた状態となつてい
る。そして上記蓋体6にはファラデーケージ内の帯電電
荷をアースに流す約IMΩ程度の抵抗9と、この抵抗9
に流れる電流波形を測定するCRTIOと、このCRT
IOで測定した電流波形を記録する記録計11と、を順
次接続されている。しかして、上述したファラデーケー
ジを用いて本発明方法を説明する。
まず、フアラデーケージ本体1内に、その本体1底部の
金網3の目開きより大きい被粉砕試料12を所定量充填
して該金網3上に静置させた後、高圧ガス導入管8に所
定圧力の空気、窒素ガス等の高圧ガスを供給し、この導
入管8に連結した蓋体6のノズル5より上記本体1内に
高圧ガスを吹付ける。
この高圧ガスの吹き付け過程において、ケージ本体1内
の被粉砕試料12は試料同志、金網3およびケージ本体
1の壁面に衝突して粉砕され、金網3の目開きより小さ
くなつた粉砕粒子13はフアラデーケージ本体1の金網
3を通過して除去される。そして、フアラデーケージ本
体1と蓋体6からなるフアラデーケージは絶縁管7によ
つて大地との間の絶縁が保たれることにより、上記粉砕
粒子が金網3を通過すると、その金網3と粉砕粒子13
との間に摩擦帯電電荷が生じる。しかるにこの電荷量は
蓋体6に接続した抵抗9を通つてアースに流れ、この抵
抗9に流れる電流をCRTlOで電流波形として測定し
、この電流波形(帯電量変化)を記録計11に記録し、
これによつて粉砕粒子の網面通過状況を電気的出力とし
て取出し被粉砕試料の粉砕特性を測定する。本発明に使
用する被粉砕試料としては、無機物、有機物を問わず、
その素材或いは組成物を挙げることができ、具体的には
エポキシ樹脂、スチレンオリゴマ一、ポリエチレン、ポ
リブロピレンなどのプラスチック、或いはアルミナ、シ
リカ、マグネシアなどのセラミツク等の塊状物、粒状物
、粉末状物を用いることができる。しかして、本発明に
よればフアラデーケージ内で所定量の被粉砕試料を高圧
ガスを用いて強制的に粉砕し、その粉砕粒子がフアラデ
ーケージの網面を通過、除去されるに際して生じる摩擦
帯電量変化、たとえば電流波形を測定することによつて
、該電流波形のたち上りから電流が0となるまでの時間
より、フアラデーケージ内に充填した被粉砕試料の粉砕
開始からその全量が粉砕されで網面より除去されるまで
の時間、つまり該試料の粉砕完了時間を精度よく求める
ことができ、したがつてこの測定時間から被粉砕試料の
物性に関係なくその相対的強度(粉砕特性)を迅速かつ
簡便に測定できる。
また、とくに摩擦帯電量変化を上述した電流波形により
測定すれば、この電流波形から被粉砕試料の粉砕進行状
態を求めることができ該試料の硬さを定性的に測定でき
る。なお、本発明においては、上述した第1図のフアラ
デーケージ内の摩擦帯電量変化を測定するに際し、抵抗
9の代りにコンデンサを用い、かつCRTの代りに電位
計を接続してその変化を測定してもよい。
このような装置を用いれば、上述した如く粉砕粒子がフ
アラデーケージの金網を通過する際に生じる摩擦帯電電
荷量はフアラデーケージに接続したコンデンサに充填さ
れ、この充填されたコンデンサ両端の電圧を電位計囃u
定し、さらにこの電圧を記録計で充電曲線として記録で
きる。したがつてこの充電曲線のたち上りから飽和値に
達するまでの時間より、フアラデーケージ内の被粉砕試
料の粉砕開始からその全量が粉砕されて網面より除去さ
れるまでの時間、つまり該試料の粉砕完了時間を精度よ
く求めることができる。また、本発明方法に使用するフ
アラデーケージの構造は上述した第1図のものに限らず
、第2図に示すフアラデーケージを用いてもよい。すな
わち、第2図中の21は円筒状のフアラデーケージ本体
で、この本体21の底部に金網22を張設している。
この本体21の上端開口部に蓋体23を設けており、か
つその本体21下端は腕・゛24a,24bを介して絶
縁材料からなる支持体25に保持された枠体26に嵌装
しており、上記本体21、枠体26から構成されるフア
ラデーケージは上記支持体25によつて大地との間に絶
縁が保たれた状態となつている。また、前記フアラデー
ケージ本体1内に高圧ガスを吹込む2本のノズル27a
,27bを挿置しており、かつこれらノズル27a,2
7bは端部がコンプレツサ一(図示せず)ど連結した導
入管28が接続されている。一方、前記枠体26の底部
中央には高圧ガス流゛入部29が延出しており、この流
入部29の端部に上記導入管28の分枝管30を連結し
ている。
また、枠体26内の高圧ガス流入部29の開口部に近接
してガイド板31を設けており、流入部29からの高圧
ガスが枠体26の底部隅に設けた粉砕粒子の排出部32
に流入せず、専ら前記フアラデーケージ本体21の金網
22に当るようにしてある。さらに、上記枠体26には
フアラデーケージ内の帯電電荷をアースに流す約1MΩ
程度の抵抗33と、この抵抗33に流れる電流を電流波
形として測定するCRT34と、このCRT34で測定
した電流波形を記録する記録計35と、を順次接続して
いる。この場合、抵抗33の代りにコンデンサを用い、
かつCRT34の代りに電位計を接続してもよい。なお
、図中の36はフアラデーケージで粉砕された粉砕粒子
を捕集するダストホールである。上述したようなフアラ
デーケージを用いれば、フアラデーケージ本体21内で
被粉砕試料37を粉砕して粉砕粒子38にする際し本体
21内に挿置したノズル27a,27bから高圧ガスを
吹付けると共に、該本体1下部の枠体26に設けた高圧
ガス流入部29からもガイド板31を介して該本体1底
部の金網22に吹付けるため、被粉砕試料37が金網2
2に頻繁に衝突するのを抑制でき、これによつて該金網
22を破損することなく、無機物のように比較的硬い被
粉砕試料の粉砕特定を測定できる。
さらに、本発明方法に使用するフアラデーケージは上述
した第1図、第2図のものの他、第3図に示すものを用
いてもよい。
すなわち、第3図中の41は被粉砕試料42を充填する
二重筒状のフアラデーケージ本体で、この本体41の一
側部に該試料42の粉砕粒子43を排出する排出筒44
を延出しており、かつ該本体41と排出筒44の境に金
網45を張設している。
また、上記本体41の排出筒44と反対側の側部に支持
棒46が突出しており、かつこの支持棒46は絶縁材料
からなる支持体47に保持され、上記フアラデーケージ
本体41を大地と絶縁している。さらに、前記本体41
内には高圧ガスを吹込む3本のノズル48a,48b,
48cを1200間隔に挿置しており、かつこれらノズ
ル48a,48b,48cは導入管49a,49b,4
9cと夫々連結している。これら導入管49a,49b
,49cはコンプレツサ一(図示せず)と連結した中継
加圧室50に接続している。そして、前記支持棒46に
は、フアラデーケージ内の帯電電荷をアースに流す約1
MΩ程度の抵抗51と、この抵抗51に流れる電流を電
流波形として測定するCRT52と、このCRT52の
電流波形を記録する記録計53と、を順次接続している
この場合、抵抗51の代りにコンデンサーを用い、かつ
CRT52の代りに電位計を接続してもよい。上述した
ような第3図のフアラデーケージを用いれば、フアラデ
ーケージ本体41内での被粉砕試料42の粉砕を容易に
行なうことができるため、被粉砕試料の粉砕特性を著し
く迅速に測定できる。
次に、本発明の実施例を前述した第1図のフアラデーケ
ージを用いて説明する。実施例 第1図に示す如く金網3(目開き100メツシユ)を有
するフアラデーケージ本体1内に、被粉砕試料12とし
て粒度20〜42メツシユのエピコート#1002(エ
ポキシ樹脂、シエル石油化学(株)商品名)〔実施例1
〕、エピコート#1004〔実施例2〕、エピコート#
1007〔実施例3〕、エポトートYD−017(エポ
キシ樹脂、東部化成(株)商品名)〔実施例4〕、ピコ
ラステツクDl25(スチレンオリゴマ一、三菱化成(
株)商品名)〔実施例5〕、およびピコラステツクD−
150〔実施例6〕を夫々100mg投入した。
その後、上記本体1に蓋体6を設け、その高圧ガス導入
管8、ノズル5を介して圧力2kg/CrAの高圧N2
ガスを該本体1内に吹き付け、各試料12を夫々粉砕し
、それら粉砕粒子13が上記金網3を通過する際に生じ
る摩擦帯電量変化を上記蓋体6に接続した抵抗9、CR
TlO、記録計11により6種の電流波形として取り出
し記録した。得られた各電流波形の立ち上りから電流が
0となるまでの時間より、実施例1〜6の各試料の粉砕
開始から粉砕完了までの時間を求めた。
その結果、実施例1の試料(エピコート#1002)の
粉砕完了時間は2秒間、実施例2の試料(エピコート#
1004)の粉砕完了時間は3秒間、実施例3の試料(
エピコート#1007)のそれは11秒間、実施例4の
試料(エポトートYD一017)のそれは11秒間、実
施例5の試料(ピコラステツクD−125)のそれは8
秒間、および実施例6の試料(ピコラステツクD−15
0)のそれは15秒間であつた。なお、上記実施例1の
電流波形を具体的に示すと、第4図の如くなる。しかし
て、上記実施例1〜6における各試料の粉砕完了時間か
ら求めた相対粉砕強度と、各試料を20L×20w×2
tmmの大きさに成形し、これら成形体に鋼球を落下し
て求めた破砕強度と、の関係を調べたところ、第5図の
如き結果を得た。この図から明らかな如く、本発明法に
よる相対粉砕強度ど従来の落球法による破砕強度とは1
対1に対応し、従来の煩雑な落球法に比して著しく迅速
かつ簡便に粉砕特性を測定でき、しかも従来の落球法と
同程度或いはそれ以上の精度で測定可能であることがわ
かる。事実、本発明方法による測定値の再現性は±4%
以下と著しく優れていた。以上詳述した如く、本発明に
よればとくに脆弱で成形が不可能か或いは困難な物質、
または成形により強度等の諸物性値が変化する物質、つ
まり従来の落球法では測定困難な物質を、はじめとし各
種の素材或いは組成物の粉砕、破砕特性を著しく簡便か
つ迅速に、しかも高精度で測定でき、上述した各種の素
材、組成物の品質管理を簡単かつ正確に達成できる等顕
著な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法に用いるフアラデーケージの一形態
を示す断面図、第2図は本発明方法に用いるフアラデー
ケージの他の形態を示す断面図、第3図は本発明方法に
用いるフアラデーケージのさらに他の形態を示す断面図
、第4図は本発明の実施例1で用いた被粉砕試料(エピ
コート#1002)の電流波形を示す線図、第5図は本
発明方法による各試料の相対粉砕強度と従来の落球法に
よる各試料の破砕強度との関係を示す線図である。 1,21,41・・・・・・フアラデーケージ本体、3
,22,45・・・・・・金網、5,27a,27b,
48a,48b,48c・・・・・・ノズル、9,33
,51・・・・・・抵抗、10,34,52・・・・・
・CRT、11,35,53・・・・・・記録計、12
,37,42・・・・・・被粉砕試料。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一部に網面を有するファラデーケージ内に、該網面
    の網目より大きい所定量の被粉砕試料を入れた後、上記
    ケージ内に高圧ガスを吹きつけて該試料を粉砕せしめ、
    その粉砕粒子が上記網面を通過する際に生じる摩擦帯電
    量変化より上記試料の粉砕特性を測定することを特徴と
    する粉砕特性の測定方法。
JP13391576A 1976-11-08 1976-11-08 粉砕特性の測定方法 Expired JPS5920976B2 (ja)

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JPS5358286A JPS5358286A (en) 1978-05-26
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS601594U (ja) * 1983-06-15 1985-01-08 トヨタ自動車株式会社 溶接ナツト供給異常検出装置
JPS6015480U (ja) * 1983-07-08 1985-02-01 トヨタ自動車株式会社 ウエルドナツトの供給異常検出装置
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JPH0221916B2 (ja) * 1983-05-06 1990-05-16 Kyoho Seisakusho Kk
JPH0347750Y2 (ja) * 1985-07-31 1991-10-11

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