JIS C 2141:1992 電気絶縁用セラミック材料試験方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            C 2141 - 1992

電気絶縁用セラミック材料試験方法

Testing methods of ceramic insulators for electrical and electronic applications

1. 適用範囲 この規格は,電気機器及び電子機器に使用するセラミック絶縁材料(以下,セラミックス
という。)の試験方法について規定する。
    備考1. この規格の引用規格を,次に示す。
    JIS B 0601 表面粗さの定義と表示
    JIS B 0651 触針式表面粗さ測定器
    JIS B 7410 石油類試験用ガラス製温度計
    JIS B 7502 外側マイクロメータ
    JIS B 7503 0.01mm目盛ダイヤルゲージ
    JIS B 7507 ノギス
    JIS B 7734 微小硬さ試験機
    JIS C 1303 高絶縁抵抗計
    JIS C 2320 電気絶縁油
    JIS R 1611 ファインセラミックスのレーザフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率試験
        方法
    JIS R 3503 化学分析用ガラス器具
    JIS Z 8401 数値の丸め方
    JIS Z 8704 温度の電気的測定方法
         2. この規格の対応国際規格を,次に示す。
          IEC 672-2 (1980)   pecification for ceramic and glass insulating materials. Part 2 : Methods of test
2. 用語の定義 この規格で用いる主な用語の定義は,次による。
(1) かさ体積 セラミックスの固体部分のほかに閉ざされた気孔と開かれた気孔とを含めた全体積。
(2) 見掛体積 セラミックスのかさ体積から開かれた気孔を除いた体積。
(3) 見掛気孔率 セラミックスの閉ざされた気孔を除き,開かれた気孔だけの全体積のかさ体積に対する
    百分比。
(4) かさ密度 セラミックスの質量を,そのかさ体積で除した商。
(5) 見掛密度 セラミックスの質量を,その見掛体積で除した商。

――――― [JIS C 2141 pdf 1] ―――――

2
C 2141 - 1992
3. 試験の種類 試験の種類は,表1のとおりとする。
                                        表1 試験の種類
                                       種類            適用箇条
                              吸水率                       5.
                              見掛気孔率
                              かさ密度
                              見掛密度
                              表面粗さ                     6.
                              曲げ強さ                     7.
                              弾性率                       8.
                              硬さ                         9.
                              平均線膨張係数              10.
                              熱衝撃耐力                  11.
                              比熱容量                    12.
                              熱拡散率及び熱伝導率        13.
                              体積抵抗率及び表面抵抗率    14.
                              絶縁破壊の強さ              15.
                              比誘電率及び誘電正接        16.
4. 数値の丸め方 数値の丸め方は,各試験によって得られた測定値又は平均値をJIS Z 8401によって,
表2に示すけた数に丸める。
                                       表2 数値の丸め方
                                     種類          丸めるけた数
                               吸水率           小数点以下1けた
                               見掛気孔率
                               かさ密度         有効数字3けた
                               見掛密度
                               表面粗さ         有効数字2けた
                               曲げ強さ         有効数字3けた
                               弾性率
                               硬さ
                               平均線膨張係数10−6 少数点以下1けた
                               熱衝撃耐力       10の単位
                               比熱容量         有効数字3けた
                               熱拡散率
                               熱伝導率
                               体積抵抗率       有効数字2けた
                               表面抵抗率
                               絶縁破壊の強さ
                               比誘電率
                               誘電正接10−4    1の単位
5. 吸水率試験,見掛気孔率試験,かさ密度試験及び見掛密度試験
5.1   装置及び器具 装置及び器具は,次による。
(1) 恒温槽 槽内温度を105120℃に調節できるもの。
(2) はかり 感量1mg以上のもの。

――――― [JIS C 2141 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   C 2141 - 1992
(3) ビーカー JIS R 3503に規定する200ml以上のもの。
(4) 真空ポンプ付ベルジャー 2×103Pa以下の減圧状態を保持できる真空容器。
(5) 温度計 JIS B 7410に規定する最小目盛1℃のアルコール温度計。
(6) 金網 ステンレス製鋼のもの。
5.2   試験片 試験片は,質量5g以上で,測定前にチッピングなどを除去したものとする。
5.3   試験方法
5.3.1  乾燥質量 試験片を105120℃に調整した恒温槽中で乾燥し,恒量に達したとき恒温槽から取り
出し,デシケータに入れて室温に達した後,はかりで質量を量り,乾燥質量m1とする。
5.3.2  飽水方法 試験片の飽水方法は,次のいずれかによる。
(1) 方法1 乾燥,恒量した試験片を乾燥したビーカーの中に入れ,それを真空容器の中に入れる。真空
    度は23×103Paで5分間保持する。保持後,この真空容器内のビーカーの中へ蒸留水又はイオン交
    換水(以下,水という。)を入れる。水は試験片を十分に浸せきするだけの量を導入する。
      試験片を水で十分浸せきした後,さらに5分間真空引を行い,その後,空気を導入して大気圧に戻
    す。
(2) 方法2 乾燥,恒量した試験片を水の入ったビーカーの中に入れ煮沸する。このとき水は試験片を十
    分に浸せきするだけの量とする。
      また,ビーカーの底から1cm程度上に金網を設ける。
      試験片をこの金網の上に置き,十分に水が回るようにする。煮沸時間は30分とする。
5.3.3  飽水試験片の水中質量 飽水試験片の水中における質量を量り,水中質量m2とする。このときの
水温を記録する。
5.3.4  飽水試験片の質量 飽水試験片を水中から取り出し,湿ったガーゼ(1)で手早く表面の水滴をぬぐっ
た後,質量を量り,飽水試験片の質量m3とする。
    注(1) ガーゼは,十分に水を含ませた後,試験片表面の水滴だけを取る程度に絞って用いる。
5.4   計算
5.4.1  吸水率 吸水率AWは,次の式によっで計算する、
                                 m3  m1
                         AW (%)          100
                                   m1
5.4.2  見掛気孔率 見掛気孔率PAは,次の式によって計算する。
                                m3  m1
                         PA (%)         100
                                m3  m2
5.4.3  かさ密度 かさ密度            次の式によって計算する。
                                 3    m1
                          B (g / cm )         W
                                    m3  m2
                      ここに,            試験時の水の密度 (g/cm3)
5.4.4  見掛密度 見掛密度             次の式によって計算する。
                                 3    m1
                          A (g / cm )         W
                                    m1  m2
                      ここに,            試験時の水の密度 (g/cm3)
6. 表面粗さ試験

――――― [JIS C 2141 pdf 3] ―――――

4
C 2141 - 1992
6.1   装置及び器具 装置及び器具は,次による。
(1) 測定器 JIS B 0651に規定するもの。
(2) 触針 頂角90°の円すい形で,球状先端の曲率半径が5     
6.2   試験片 試験片は,測定器に装着できる任意のものとする。
6.3   試験方法 試験方法は,JIS B 0601によって,中心線平均粗さ (Ra) ,最大高さ (Rmax) 及び十点平
均粗さ (Rz) のうちいずれか又は全部を求める。
6.4   結果の表示 結果の表示は,次による。
(1) 中心線平均粗さ (Ra) の表示は,  刀         
(2) 最大高さ (Rmax) の表示は, 刀愀           
(3) 十点平均粗さ (Rz) の表示は,  刀         
7. 曲げ強さ試験
7.1   装置及び器具 装置及び器具は,次による。
(1) 曲げ試験機 クロスヘッドの移動速度を一定に保てる適当な材料試験機。材料試験機の荷重指示の精
    度は,真の荷重の±1%まで測定が可能なものとする。
(2) 支持具 図1に示すもので,ロールの弾性率は,14.7×104N/mm2以上をもち,試験中塑性変形及び破
    壊しない材質のもの。これらのロール半径R1,R2は,図1に示す値とし,その先端表面の粗さは,JIS
    B 0601に規定する1.6Sとする。
      また,支持具は左右同一形状で,試験片の幅を超える長さのものを用いる。
                                          図1 支持具
(3) マイクロメータ JIS B 7502に規定する外側マイクロメータ又はこれと同等以上の精度をもつもの。
(4) ダイヤルゲージ JIS B 7503に規定する0.01mm目盛ダイヤルゲージ又はこれと同等以上の精度をも
    つもの。
(5) ノギス JIS B 7507に規定する最小読取長さ0.05mm又はこれと同等以上の精度をもつもの。
7.2   試験片 試験片の形状は,長方形板又は角柱とし,その寸法は図2による。
  また,試験片は,バリ,チッピングなどの欠陥がないものとする。

――――― [JIS C 2141 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   C 2141 - 1992
                                   図2 試験片の形状及び寸法
  角柱試験片は,研磨加工によって作製する。その上下面は,表面粗さがJIS B 0601に規定する0.8Sとす
る。それ以外の場合は報告で記述する。
  また,図3のとおりりょう(稜)を丸めるか,又は面取りをする。
                              図3 試験片のりょうの丸め又は面取り
7.3   試験方法 試験方法は,次による。
(1) 試験片の幅及び厚さの測定は,あらかじめマイクロメータ又はダイヤルゲージを用いて行う。
(2) 支点間距離及び荷重点間距離は図1のとおりとし,あらかじめノギスを用いて測定する。
(3) 試験片の荷重点にクロスヘッドの移動速度0.5mm/minで荷重を加え,試験片が破壊したときの最大荷
    重を測定する。
7.4   計算 曲げ強さは,個々の試験片の測定値から次の式によって計算する。
                               3Pl
                          b3
                              2wd 2
                               Pl
                          b4
                              wd2
                      ここに,        戀     3点曲げ強さ (N/mm2)
                                      戀     4点曲げ強さ (N/mm2)
                                  P :  試験片が破壊したときの荷重 (N)

――――― [JIS C 2141 pdf 5] ―――――

次のページ PDF 6