熱物性
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22 巻 , 2 号
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論文
  • 伊藤 洋平, 高橋 厚史, 藤井 丕夫, 張 興
    22 巻 (2008) 2 号 p. 104-112
    公開日: 2008/09/16
    ジャーナル フリー
    一本のナノワイヤ材料の熱伝導率を計測するために開発したサブミクロンオーダーのPtホットフィルムを有するT字一体型ナノセンサについて、その計測方法と製作方法に起因する誤差について議論する。数値シミュレーションと一次元解析を比較することで、基板から浮いた状態のPtホットフィルムを製作するために生じるアンダーエッチングにより、カーボンナノチューブなどナノワイヤの熱伝導率が約17%低く算出されることがわかった。計測例としてSiCナノワイヤの熱伝導率計測結果についても報告し、そこでの接触熱抵抗による誤差は接触長さに大きく左右され20%以上になる場合もあることがわかった。これらの誤差の推定によって、今後の計測はより高い信頼性のものとなるといえる。
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  • 羽鳥 仁人, 太田 弘道
    22 巻 (2008) 2 号 p. 84-91
    公開日: 2008/09/16
    ジャーナル フリー
    サーマルマイクロスコープは熱輸送指数の局所的な分布を測定するために有効な装置である。しかし従来の一次元熱伝導のみを仮定した解析法では、熱浸透率の高い材料については実際の値より大きな値が得られることが知られていた。我々は、熱物性値の知られている複数の基準試料を用いた簡便な校正方法を開発した。温度応答には厳密には熱浸透率だけでなく試料の体積熱容量も影響を与える可能性がある。しかし体積熱容量の影響を考慮せずその値が異なる基準試料を使ったにもかかわらず、熱浸透率のみを考えた方法で校正することにより純鉄の測定値は一次元熱伝導を仮定した解析式により求めた値に比べて文献値に近い値が得られた。この結果から、この測定方法は熱浸透率の簡便な校正方法として有効であることが分かった。
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  • 羽鳥 仁人, 鈴木 慶, 福山 博之, 太田 弘道
    22 巻 (2008) 2 号 p. 92-96
    公開日: 2008/09/16
    ジャーナル フリー
    サーマルマイクロスコープは微小領域の熱物性測定装置として注目を集めている。本報告ではサーマルマイクロスコープにより、基板上に形成された被膜の熱浸透率を測定した応用例を示す。なお本研究で測定したアルミナ電着被膜材料では試料表面にやや起伏が認められたため、表面の起伏を考慮した測定データの解析を行った。今回測定した試料では、測定領域の深さと皮膜を構成する粒子径が、0.5μm と同程度であるため、測定の非定常性が測定値に影響を与えている可能性があるが、測定された熱浸透率は1×103 Js-0.5m-2K-1程度であり、緻密なアルミナに比べて一桁小さい値であり、アルミナ電着皮膜を構成する粒子間の結合が点結合に近くなっているためと考えられる。
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  • 長縄 明大, 伊藤 博基, 秋山 美展, 山田 悦郎
    22 巻 (2008) 2 号 p. 97-103
    公開日: 2008/09/16
    ジャーナル フリー
    食品の加熱加工において,ジュール加熱法は,温度制御精度が良い,焦げ付きがない,加工環境がクリーンであるなどの特徴を有するため,様々な応用が期待されている.著者らは,これまで容器内に1 種類の物質を配置し,食品内部の温度分布を非破壊的かつ連続的に観察し,その現象を数値解析により再現することにより,正味のジュール発熱による温度変化を捉えることができた.しかし,一般的な食品加工では容器内には複数の物質が存在するため,本論文では,電位差分布による発熱の相違を考慮した熱伝導問題を解くことにより,発熱および熱移動現象を解明する方法を提案した.
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