傾斜機能材料の熱物性値評価装置の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555389
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 長坂 雄次 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (40129573)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬場 哲也 工業技術院, 計量研究所計測システム部, 室長
• Keywords: 傾斜機能材料 / 熱物性 / フォトアコースティック法 / 温度伝導率 / 複合材料 / 熱伝導率

Research Abstract

本年度は,フォトコースティック法による傾斜機能材料(FGM)の熱物性値評価装置の開発と常温域での装置の信頼性の確認を行い,以下のような成果を得た。
(1)薄膜材料用のフォトアコースティック法の現有設備のレーザを半導体レーザに交換し,さらに装置を傾斜機能材料の測定に適合するように改良した。
(2)フォトアコースティック法の測定理論をFGM測定用の拡張し,多層膜における表面温度のAC応答成分の理論解を求めた。
(3)得られた温度応答の解から,FGM内部の熱物性値がどのように分布しているかを計算する逆問題について検討を加え,2層および3層の場合については,解析プログラムを作成し,適切な初期値を与えれば,位相差信号から,内部の熱物性値を抽出可能なことが明らかになった。
(4)熱物性値の分布状態があらかじめ良くわかっている2層サンプルを用いて,開発した装置とデータの解析方法の妥当性を確認することができた。
(5)さらに厚いサンプルへ適用性を拡張するために,サンプル表面温度測定に赤外線検知センサを用いた,フォトサーマルラディオメトリーの装置の設計・製作を行った。

Research Products

• [Publications] S.Yamada: "Evaluation of Thermophysical Properties of Functionally Gradient Materials by the Photoasoustic Method" Proc.4th Asian Thermophysical Properties Conference. 719-722 (1995)
• [Publications] 山田 真嗣: "光音響法による傾斜機能材料の熱物性値評価の研究(第5報)" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1996)