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比熱容量・熱伝導率は、あらゆる物質の熱的特性を明らかにするために不可欠な物性値であり、その値をより正確に測定するため、様々な測定法が多くの研究者によって提案されてきた。しかしながら、近年開発がなされている多種多様な物質・材料を評価するにあたり、適切な測定法が見つからないというケースも多く、新しい測定法の確立は、学術及び産業界において強く望まれている。本研究では、球形の構造を用いた熱量計により、熱放射の影響を正確に算出できる比熱容量の測定法を提案し、新しい装置を開発することを目的としている。さらに熱伝導率測定においては、球形の構造を用いることにより、熱放射による試料側面からの熱損失が無視できる新しい測定法を提案し、その装置の試作を実施する。
今年度、比熱容量測定に関しては、開発した球型熱量計を用いた試行測定を行い、装置の完成を試みた。測定温度については、昨年度は室温のみであったが、今年度は200℃付近までの高温での測定に取り組み、その結果、高温においても、良好な測定シグナルを得ることができた。
熱伝導率測定については、温度センサーと加熱用ヒータを埋め込んで作製した球状熱源を球殻の中心に設置し、その球殻と球状熱源の間に測定試料を詰めて測定する構造を完成させた。昨年度課題となっていた温度測定については改善を試み、本装置の妥当性評価のため、大気中・室温での発砲ポリスチレン球の測定を行った。その結果既存の参考値と近い測定値を得ることができた。さらに本装置を真空中でも測定が可能なように改良を行い、真空中においても発砲ポリスチレン球の測定を実施し、大気中との熱伝導率の違いを見出すことができた。
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