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H 8453 : 2018
TC ds
TBC S- dBC dTC ds
s dBC
BC dTC (9)
ここに, ρTBC-S : TBC試料のかさ密度(kg/m3)
8 BC及びTCの熱伝導率並びにTBCの見掛けの熱伝導率の算出
8.1 BC及びTCの熱伝導率の算出
BC及びTCの熱伝導率は,式(10)及び式(11)に従い,それぞれの熱拡散率,比熱容量及びかさ密度の積
によって求める。
BC BCcBC BC (10)
TC c
TC TC TC(11)
ここに, λBC : BCの熱伝導率[W/(m・K)]
λTC : TCの熱伝導率[W/(m・K)]
8.2 TBCの見掛けの熱伝導率の算出
TBCの見掛けの熱伝導率 式(12)によって算出する。
(dBC dTC ) BC TC
TBC (12)
dBC TC dTC BC
9 報告
9.1 報告事項
測定結果報告書には,次の事項を記入する。
a) 試料
1) 基材の材料名
2) C及びTCの材料並びに基材の前処理を含むコーティング施工条件
3) 形状(円形又は正方形の平板)
4) 寸法(直径又は1辺の長さ)
5) 基材,BC及びTCの厚さ
b) 測定条件
1) 熱拡散率の測定装置の形式(装置の型番)
2) 熱拡散率測定時の雰囲気
3) 熱拡散率の測定に用いた試料の表面処理(膜の種類及び塗布方法)
4) パルス加熱前の試料測定面温度T0
5) 熱拡散率の算出方法
6) 比熱容量の測定方法
c) 測定結果
1) 基材,BC及びTCのかさ密度
2) 基材,BC及びTCの比熱容量
3) 基材,BC及びTCの熱拡散率
4) 基材,BC及びTCの熱伝導率
9.2 報告選択事項
報告書には,追加事項を含めてもよい。追加事項は,次の中から受渡当事者間の協定によって選択する。
――――― [JIS H 8453 pdf 11] ―――――
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H 8453 : 2018
a) 測定年月日及び測定機関
b) 測定装置の製造業者
c) 熱拡散率測定の詳細
1) 7.2.3.1 a) 及び7.2.3.2で使用した補正係数
2) 熱電対の種類,及び熱電対と試料との位置関係
3) 温度応答測定装置の種類(赤外線検出素子の種類など)
4) パルス加熱光源(種類,強度,パルス幅,並びにパルス光の重心及び重心の求め方)
5) 測定回数
6) 温度上昇曲線(必要な場合には,代表的なデータを報告)
7) 面積熱拡散時間又はハーフタイム
8) BCの見掛けの熱伝導率
9) 受渡当事者間で協定した事項
――――― [JIS H 8453 pdf 12] ―――――
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H 8453 : 2018
附属書A
(規定)
面積熱拡散時間法
A.1 一般
多層モデルを,図A.1に示す。応答関数法による多層モデル[2]において,積層方向の面積熱拡散時間A
(s)は,次の式による。
1 ~
A 1 b Tr t dt lim b Tr (A.1)
0 0
ここに, b : 多層試料の熱浸透率[J/(m2 s1/2 K)]
τ : 多層試料の熱拡散時間(s)
Tr(t) : 単位熱流密度当たりの測定面温度上昇
(K)(3.3参照)
~ 0r
Tr T t exp t : Tr(t) のラプラス変換
ζ : ラプラスパラメータ
n層試料の積層方向への熱拡散は,式(A.1)を使って系統的に解析できる。
パルス加熱
第1層 : d1 , 1, c1 ,1, b1 ,
1
第2層 : d2 , 2, c2 ,2, b2 ,2
第n層 : dn , n , bn ,
n , cn , n
T
温度応答測定装置
図A.1−多層モデル
A.2 単層モデル
単層試料の面積熱拡散時間A1-S(s)は,次の式による。
AS-1 16/ (A.2)
式(A.2)を熱拡散時間τ1について整理すると,式(A.3)となる。
1 6AS-1 (A.3)
A.3 2層モデル
2層試料の面積熱拡散時間A2-S(s)は,次の式による。
――――― [JIS H 8453 pdf 13] ―――――
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H 8453 : 2018
2/3 2/1 2/1 2/3
b11 3b21 2 3b1 1 2 b2 2
AS-2 (A.4)
6 b1 1 b2 2
式(A.4)を第2層の熱拡散時間τ2について整理すると,式(A.5)となる。
6AS-2 c11d1 c2 2d2 c1 1d1 3c2 2d2 1
2 (A.5)
3c1 1d1 c2 d2
2
A.4 3層モデル
3層試料の面積熱拡散時間A3-S(s)は,次の式による。
b1b3 12 1212
b1 1 1 3 2 3 3 b2 2 3 1 2 3 3 b3 33 1 3 2 3 1 2 3
b2
AS-3 (A.6)
6 b1 1 b2 2 b3 3
式(A.6)を第3層の熱拡散時間τ3について整理すると,式(A.7)となる。
6A3S c1 1d1 c2 2d2 c3 3d3 c1 1d1 3c2 2d2 3c3 3d3 1
1
(A.7)
3
6c1 1d1c33d3
3c1 1d1 3c2 2d2 c3 3d3 3c1 1d1 c2 d2
2 3c3 3d3 2
c2 d2
2
A.5 熱拡散率
多層試料の第i層の熱拡散率は,式(A.8)によって求める。
i di2 /i, (i )3,2,1 (A.8)
A.6 面積熱拡散時間の簡易的な算出方法([3], [4])
2層試料及び3層試料の面積熱拡散時間は,これら試料の温度上昇曲線を単層試料の温度上昇曲線と見
なし,JIS R 1611に従い,次の式によって求める。
(d1 d2 ) 2
AS-2 (A.9)
6 app
ここに, αapp : 2層試料の見掛けの熱拡散率(m2/s)
(d1 d2 d3 ) 2
AS-3 (A.10)
6 app
ここに, αapp : 3層試料の見掛けの熱拡散率(m2/s)
この方法は,近似であるが,実用上簡単で便利である。
――――― [JIS H 8453 pdf 14] ―――――
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H 8453 : 2018
附属書B
(参考)
理論温度上昇曲線の例
B.1 一般
多層モデル(図A.1)について,理論温度上昇曲線の代表例[5][6]を次に示す。理論温度上昇曲線は,こ
の例に限らず受渡当事者間の協議によって選択してもよい。
B.2 2層モデル1 [5]
2層モデルの理論温度上昇曲線の一例を式(B.1)に示す。
2
t
i
1X1 2 X2exp
2
d2
Tt 2
1 2 (B.1)
T th i 1 1X1 cos 1 i X2 cos
2 2 i
ここに,
cd
1 11 d221 d12 2
X1 1, 1 1
2c2d2 d122 d221
cd
1 11 d22 1 d122
X2 1, 2 1
2 2
c d2
2 2 d1 2 d2 1
γiは,i番目の正の平方根として次の式から求める。
X1 sin 1 X2 sin 2
B.3 3層モデル [5]
3層モデルの理論温度上昇曲線の一例を式(B.2)に示す。
2
it
1X1 2X2 3X3 X4
4 exp
2
d 3
Tt 3
1 2 (B.2)
T th i 1 1X1 cos 1 i 2X2 cos 2 i 3X3 cos 3 i 4X4 cos 4 i
ここに,
cd
1 11 d221 2c d2
2 d322 d12 3 d22 3
X1 1 1 , 1 1
2 2 2 2
2c2d2 d1 2 3c3d3 d2 3 d3 1 d3 2
――――― [JIS H 8453 pdf 15] ―――――
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JIS H 8453:2018の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO 18555:2016(MOD)
JIS H 8453:2018の国際規格 ICS 分類一覧
- 27 : エネルギー及び熱伝達工学 > 27.040 : ガス及び蒸気タービン.蒸気機関
- 25 : 生産工学 > 25.220 : 表面処理及び被覆加工 > 25.220.40 : 金属被覆
- 25 : 生産工学 > 25.220 : 表面処理及び被覆加工 > 25.220.20 : 表面処理
JIS H 8453:2018の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISB7502:2016
- マイクロメータ
- JISB7507:2016
- ノギス
- JISH7801:2005
- 金属のレーザフラッシュ法による熱拡散率の測定方法
- JISH8401:1999
- 溶射皮膜の厚さ試験方法
- JISR1611:2010
- ファインセラミックスのフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率の測定方法
- JISR1672:2006
- 長繊維強化セラミックス複合材料の示差走査熱量法による比熱容量測定方法