パルス温度波を用いた交流通電加熱法による高分子の熱拡散率測定装置の開発

利用脉冲温度波交流加热法开发聚合物热扩散率测量装置

• 批准号: 08751038
• 负责人: 森川 淳子
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08751038/
• 关键词: 交流温度波; パルス温度波; 温度波熱分析; 熱拡散率; 成形加工; 周波数分散

交流温度波ならびにパルス温度波を用いた新規温度波熱分析(Temperature Wave Analysis)システムによる熱拡散率測定法を構築し,交流温度波による周波数依存型熱分析の提案および実際の高分子の成形加工に応用する場合の速度-周波数の相関について検討した.本検討の遂行にあたり下記の測定技術を導入した.1)パルス温度波の高調波成分の微弱な信号を増幅するためロックインアンプに加えて入力トランスおよびプリアンプを導入した.2)赤外線加熱炉を導入し非接触高速昇降温,瞬間加熱冷却下の測定を可能とした.3)高精度多点温度計を導入し,より精密な温度計測下の測定を可能とした.得られた成果を下記に示す.1)IC封止材の硬化過程の熱拡散率変化を反応の初期段階から実測することに成功し反応時間と成形加工時間との関連を明らかにするとともに,熱拡散率の変化の過程が2段階にわたることを初めて見出した.2)高分子のガラス転移における熱拡散率の周波数分散を交流温度波により求めることに成功し複素熱拡散率の概念を提案するとともに走査速度と周波数の関係を数学的に明らかにした.3)パルス温度波の高調波成分の同時測定が可能であることをサファイアを用いて実証しかつまた高分子のガラス転移の解析に応用した.上記成果により,交流温度波またはパルス温度波により複数の周波数における温度波伝搬の同時測定が可能となり高分子およびその複合系の相転移あるいは硬化反応における熱拡散率の周波数分散について新たな知見を得ることが可能となった.

使用AC温度波和脉冲温度波分析的新温度波热分析）使用系统构建了热扩散率测量方法，并提出了使用AC温度波和速度频率相关性的频率依赖性热分析。为了进行这项研究，引入了以下测量技术：1）为了扩大脉冲温度波的谐波组件的弱信号，引入了输入变压器和前置放大器。 2）引入了红外加热炉，以在非接触式高速温度上升和下降以及瞬时加热和冷却下进行测量。 3）引入了高精度的多点温度计，从而在更精确的温度测量下进行了测量。获得的结果如下所示。 1）从反应的初始阶段，我们已经成功地测量了IC密封剂的固化过程中热扩散率的变化，并应用了反应时间和成型。除了澄清与工作时间的关系外，还首次发现改变热扩散率的过程跨越了两个阶段。 2）成功地找到了使用AC温度波的聚合物玻璃转变中热扩散率的频率分散，提出了复杂的热扩散率的概念，并在数学上阐明了扫描速度和频率之间的关系。 3）蓝宝石表明，可以同时执行脉冲温度波的谐波成分的同时测量，还可以应用于聚合物玻璃转变的分析。上述结果允许使用AC温度波或脉冲温度波在多个频率下同时测量温度波传播，从而使人们有可能获得有关相变的热扩散率频率分散的新知识，或者是聚合物及其复合系统的强化反应。

项目成果

J.Morikawa: "Thermal Diffusivity of Thermosetting Materials by Temperature Wave Analysis" Thermochimica Acta. (1997)

J.Morikawa：“通过温度波分析测定热固性材料的热扩散率”Thermochimica Acta。

J.Morikawa: "Frequency Dependent Thermal Diffusivity of Polymers by Temperature Wave Analysis" Thermochimica Acta. (1997)

J.Morikawa：“通过温度波分析确定聚合物的频率相关热扩散率”Thermochimica Acta。

J.Morikawa: "Thermal Diffusivity of Poly(ethylene terephthalate)and poly(ethylene naphthalate)" Polymer. 38. (1997)

J.Morikawa：“聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的热扩散率”聚合物。