New proposal and development of specific heat capacity and thermal conductivity measurement method using the spherical structure

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04228
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: ABE Haruka 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (70462835)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 比熱容量 / 熱伝導率 / 熱量計 / 熱容量 / 計測技術

Outline of Final Research Achievements

Specific heat capacity and thermal conductivity are physical property values required for clarifying the thermal properties of substances and materials. In this research, a new method of the specific heat capacity measurement considering the effect of the heat radiation using the spherical structure was proposed, and a new adiabatic calorimeter was developed. The measurement temperature was from room temperature to around 200 ° C, and a good measurement signal was obtained as a result.
In the thermal conductivity measurement using a spherical structure, a new measurement method that negligible heat loss from the sample side due to heat radiation was proposed, and a prototype apparatus was produced. The thermal conductivity of a polystyrene ball was tried to measure at atmosphere and room temperature, and it obtained the successful measurement results.

Free Research Field

熱物性標準

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

開発した球形構造の断熱型熱量計は、測定の不確かさ評価を行い、室温以上でのSIトレーサブルな比熱容量測定を実現する国家標準器として活用する予定である。現在、高温域における断熱型熱量計は数少なく、国内外にアピールできる新しい標準器となる。また将来的には本装置を用いて新しい標準物質を開発したいと考えており、学術・産業界で重要な役割を果たせると期待される。
熱伝導率測定については、本研究により、熱損失の影響を考慮しなくてすむユニークな測定法を提案することができた。これは、熱伝導率測定における重要課題の解決につながり、学術的な測定法の発展に大きな意義を持っている。