高温融体導電材料の熱物性測定方法及び測定装置

開放特許情報番号
L2007000915
開放特許情報登録日
2007/3/2
最新更新日
2011/12/16

基本情報

出願番号 特願2006-180330
出願日 2006/6/29
出願人 国立大学法人東北大学
公開番号 特開2008-008793
公開日 2008/1/17
登録番号 特許第4857422号
特許権者 国立大学法人東北大学
発明の名称 高温融体導電材料の熱物性測定方法及び測定装置
技術分野 電気・電子
機能 機械・部品の製造、検査・検出
適用製品 高温融体導電材料の熱物性測定装置
目的 レーザー加熱による熱物性値測定法を忠実に表現する熱伝導の基礎式を導き、これにより高温融体導電材料の真の熱物性を直接的に測定する。
効果 例えばシリコンの結晶成長や太陽電池用シリコンの凝固過程の数値シミュレーションに必要な、熱物性値が精度よく測定できるようになることからこれらプロセスの改良が行われ、結果として、品質の向上、省エネルギー、コスト削減に役立つ。また、この測定方法は他の金属にも適用できるため、超耐熱合金などの精密鋳造ならびに自動車や構造材料の精密溶接などの数値シミュレーションに必要な熱物性値を提供することもできる。したがって、鋳造や溶接の迅速化、高精度化、高信頼性化を可能とする。
技術概要
高温融体導電材料を中心部にて液滴として溶融させて電磁浮遊させる空間を有する高周波コイルと、上部より変調モードで熱エネルギーを加えるレーザー加熱手段と、溶融した材料の揺動を抑えるとともに材料内部の対流を抑制するための静磁場を与える手段と、下部より溶融した材料の温度を計測する手段とを用いた熱物性測定において、測定により得られたレーザー周期加熱の角周波数と位相差との関係を、非定常熱伝導方程式から導出した数式の数値解析結果で非線形最小二乗法に基づきフィッティングすることにより、パラメータである熱伝導率κ及び放射率εを得る。静磁場印加電磁浮遊交流カロリメトリーの測定原理図を図1に示す。図2に測定装置の概略図を示す。試料の浮遊及び加熱に電磁浮遊炉を用いる。電磁浮遊炉は、コイル、高周波電源、真空チャンバー、制御盤、冷却水循環装置からなる。コイルは、重力に抗して上向きの力で試料を浮遊させる浮遊コイル、上部から試料を下向きの力で安定化させる安定化コイルから構成されている。コイルに電力を供給する高周波電源は、トランジスタインバータ方式であり、出力電力は15kW、200kHzである。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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