JIS R 1639-5:2007 ファインセラミックス―か（顆）粒特性の測定方法―第５部：単一か粒圧壊強さ

                                                                                 R 1639-5 : 2007

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本ファインセラミックス協会
(JFCA)/財団法人日本規格協会 (JSA) から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出が
あり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は
もたない。
  JIS R 1639の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS R 1639-1 第1部 : か粒径分布
    JIS R 1639-2 第2部 : かさ密度
    JIS R 1639-3 第3部 : 乾燥減量
    JIS R 1639-4 第4部 : 流動度
    JIS R 1639-5 第5部 : 単一か粒圧壊強さ
    JIS R 1639-6 第6部 : か粒体層圧縮挙動

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――――― [JIS R 1639-5 pdf 1] ―――――

R 1639-5 : 2007

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[1]
•  3. 定義・・・・[1]
•  4. 試験装置・・・・[2]
•  4.1 原理・・・・[2]
•  4.2 試験装置・・・・[3]
•  5. 試験方法・・・・[4]
•  5.1 一般的事項・・・・[4]
•  5.2 か粒の調製・・・・[4]
•  5.3 試験準備・・・・[4]
•  5.4 試験手順・・・・[4]
•  6. 試験の結果・・・・[5]
•  7. 結果の記録・・・・[5]

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――――― [JIS R 1639-5 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                           R 1639-5 : 2007

ファインセラミックス−か(顆)粒特性の測定方法−第5部 : 単一か粒圧壊強さ

Test methods of properties of fine ceramic granules Part 5 : Compressive strength of a single granule

序文

 か粒は,微細な一次粒子からなる多粒子集合体であり,優れた流動特性,貯蔵・輸送・供給の容易
さなど,多くの利点をもつため,窯業,医薬品,食品など多岐にわたる粉体プロセスにおいて広く利用さ
れている。か粒のもつ諸特性のうち,圧壊強さは貯蔵・輸送・成形プロセスにおいて必要不可欠な情報で
ある。この規格は,単一か粒の圧壊強さ測定方法について客観的,かつ,容易に再現可能な測定方法を提
供し,か粒を扱う諸工業の発展に寄与することを目的として制定された。
  なお,現在これに対応する国際規格は制定されていない。

1. 適用範囲

 この規格は,試験か粒の球形度が10 %以内で,ぜい(脆)性的に破壊する,数十から数百
            ァインセラミックス球形か粒の個々のか粒圧壊強さの測定方法について規定する。

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0155 工業プロセス計測制御用語及び定義
    JIS B 7611-1 非自動はかり−性能要件及び試験方法−第1部 : 一般計量器
    JIS B 7721 引張・圧縮試験機−力計測系の校正・検証方法
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語
    JIS R 1625 ファインセラミックスの強さデータのワイブル統計解析法
    JIS R 1639-1 ファインセラミックス−か(顆)粒特性の測定方法−第1部 : か粒径分布
    JIS Z 8710 温度測定方法通則
    JIS Z 8806 湿度−測定方法
    JIS Z 8815 ふるい分け試験方法通則

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,JIS B 0155,JIS R 1600及びJIS R 1639-1によるほか,
次による。
a) か粒の圧壊試験力 か粒が圧壊するときの試験力。
b) か粒の圧壊強さ か粒の圧壊試験力から求めた圧壊強さ。
    備考 ここで圧壊とは,対向集中荷重により誘起された半径方向引張り応力によって,か粒がぜい(脆)

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R 1639-5 : 2007
          性的に破壊する現象のことであり,圧縮破壊とは異なる。
c) 球形度 か粒径測定装置によって,測定されたか粒の長軸径と短軸径との差の長軸径に対する割合。
d) 平面圧子 先端部に試験か粒より大きい径の平面部をもつ負荷用の圧子。
e) か粒径 か粒の長軸径と短軸径の算術平均値。

4. 試験装置

4.1 原理

 上部平面圧子と下部試料台間に置かれた単一か粒に,一定の増加割合で負荷を与え,このと
きの試料の変形挙動から,か粒圧壊強さを測定する。試料の変形過程での試験力及び圧縮変位を測定し,
記録する(図1参照)。
                                                 試験力
                       負荷
                                                        P0
                                                         P0
                                平面圧子
                                  単一か粒
                               試料台
                                                                    圧縮変位
                                                 注(1)   0は圧壊試験力 (N) を示す。
                a) 試験方法の概念図                             b) 試料の変形挙動
                               図 1 単一か粒圧壊強さ試験の原理
  直径dの中実球に一対の対向集中試験力Pが作用するとき,負荷軸上では負荷軸及び垂直方向に次式で
表される引張応力が作用する。
                               P
                                2  (1)
                              πd
                      ここに,          圧壊強さ (MPa)
                                  懿    か粒内の位置によって変化する無次元数
                                P :  試験力 (N)
                                d :  か粒径 (  
  また,         心で2.48であり,負荷点に近づくにつれて徐々に増大し,負荷点近傍では無限大となる。
一方,負荷軸上の半径方向応力は中心で     愀     −10.91であり,同じく負荷点に近づくにつれて無限大にな
る。したがって,圧壊強さとしては中心部の           問  するのが妥当である。
  以上によって,か粒の圧壊強さは,式 (2) で定義する。
                               P0

(pdf 一覧ページ番号 )

                              πd2
                      ここに,          圧壊強さ (MPa)
                                  懿    2.48
                               P0 :  圧壊試験力 (N)
                                d :  か粒径 (μm)

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                                                                                 R 1639-5 : 2007

4.2 試験装置

4.2.1  試験機 試験機は,次による。
a) 試験機は,機枠,試料台,負荷装置,か粒の観察装置,か粒径測定装置,試験力―圧縮変位関係の表
    示又は記録装置で構成され,平面圧子を備えていなければならない。
b) 試験機は,次の条件を満足しなければならない。
  1) 振動の少ない安定性のある台上に置かれている。
  2) 試料台の表面が水平である。
  3) か粒径を長さ測定に対する許容差を保証できる精度で測定できる。
        か粒径測定装置の最小読み取り能力と測定長さとの許容誤差は,表1による。
                        表 1 測定長さの最小読み取り能力とその許容誤差
                      測定長さl               40 μm未満           40 μm以上
                   最小読み取り能力            0.2 μm             0.005× l
                  測定長さの許容誤差           ±0.4 μm           ±0.01× l
  4) か粒を正確に圧縮するために,か粒を平面圧子の直下に移動することができる。
  5) 負荷装置によって衝撃又は振動を伴うことなく,所定の試験力を所定の速度で負荷することができ
      る。
  6) 試験力を,次の精度で負荷することができる。
        試験力の平均値と呼び試験力(設定した試験力)とのずれの許容値及びばらつきの許容値は,表
      2による。ただし,試験力2 mN以上のときのずれ及びばらつきは,次の式 (3) 及び (4) によって
      算出する。
                               F  F
                         D%           100  (3)
                                 F
                               Fmax Fmin
                         S%              100   (4)
                                   F
                      ここに,    D :  平均値の呼び試験力からのずれ (%)
                                  F :  試験力の平均値
                                  F :  呼び試験力
                                  S :  試験力のばらつき (%)
                                Fmax :  試験力の最大値
                                Fmin :  試験力の最小値
      備考 試験力の検証は3回繰り返して行い,JIS B 7721による正確さが0.2 %以上の力測定器,又は
            JIS B 7611-1による繰返し性が標準偏差で1 mg以下の電子はかりを用いてもよい。
                 表 2 試験力の平均値と呼び試験力とのずれ及びばらつきの許容値
                                試験力         2 mN未満     2 mN以上
                              ずれの許容値     ±0.02 mN     ±1.0 %
                            ばらつきの許容値   ±0.02 mN     ±1.0 %
  7) 圧縮変位を測定することができる。
  8) 測定中の試験力について圧縮変位線図をモニタできるか又は記録することができる。
4.2.2  平面圧子 平面圧子は,次による。

――――― [JIS R 1639-5 pdf 5] ―――――

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