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解析事例 > 微小領域、薄膜の物性評価

薄い試料の熱伝導率測定
 
従来のレーザフラッシュ法では測定が困難だった
フィルムなどの熱伝導率測定が、可能になりました

■測定原理概要
サンプル裏面にキセノンフラッシュ光をパルス状に照射し、サンプル表面での温度変化を赤外線検出器で検出し、温度上昇曲線より、t1/2法、或いは
理論式にカーブフィッティングさせて、熱拡散率を算出します。
図-測定原理グラフ-熱拡散率を算出
■測定範囲
 幅広い範囲の熱伝導率(0.1〜2000W/(m.K))の測定が可能です。
図-熱伝導率の測定
熱伝導率λ=α×ρ×Cp  〔W/(m・K)〕
α: 熱拡散率  〔m2/s〕
ρ: 密度 〔kg/m3
Cp: 比熱容量 〔kJ/(kg・K)〕
■装置仕様
 雰囲気温度
 室温〜300℃
 試料サイズ  □8mm、 □10mm、 □12.7、 φ10mm、 φ12.7mm、 φ25.4mm
 試料厚み  50μm程度〜10mm程度
 測定雰囲気  大気中
 試料形態  単層、多層(3層まで)、低粘度液体
 測定方向  厚さ、平面(2次元)
■多層モデル解析
多層解析では、サンプル層以外の層の
諸特性(比熱・密度・厚み・熱拡散率)、
及び、サンプル層厚みが既知であれば、サンプルの熱拡散率が求められます。

サンプルの比熱と密度を計測する事で、
より製品に近い形態での熱伝導率の算出が可能となります。
図-多層モデル解析
■低粘度液体試料測定
右図のように専用のアルミニウム容器を使用することで、
AL/液体試料/ALの3層構造になり、
多層解析により液体試料の熱伝導率測定が可能になります。
図-低粘度液体試料測定
■平面方向測定
 サンプルの平面方向の熱拡散率も測定可能です。
サンプルサイズ
 直径:φ15mm〜φ25.4mm
 厚み:0.3mm程度〜1mm

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