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高温物性の手作り実験室 融かして測る
高温物性の手作り実験室
―雑学満載の測定指南―

白石 裕・阿座上 竹四 編

2011年7月30日 初版1刷
ISBN 978-4-901496-60-5 C3043
発行 アグネ技術センター
A5判・並製/ 360頁
定価 3,780円(本体価格 3,500円+税 8%)

→厚さ:18mm,重さ:520g

メタル、スラグ、ソルトなどの高温融体の物性測定を、密度、熱量、蒸気圧、表面・界面、粘性、拡散、電気伝導、熱伝導の各章で解説。納得のいく結果を得るコツや、必要な装置を手作りする実験方法から、工学・理学の基礎を学べる書。

[目次]

はじめに

0章 プロローグ(白石 裕)

1章へのプロムナード
1章 科学と実験(白石 裕)
 まえがき
 研究の流れ―動機付け
 絶対測定と相対測定
 実験の再現性,失敗の意味
 誤差の持つ意味
 実験計画
 研究論文の要件

2章へのプロムナード
2章 実験基礎技術(白石 裕・阿座上 竹四)
 まえがき
 2-1 真空技術と雰囲気制御
    真空領域と真空ポンプ/圧力単位と真空計/真空装置の構成とリークテスト/雰囲気制御
 2-2 高温技術と手作り炉
    高温炉の概要/耐火材料/炉心管長さと均熱帯/電源と温度制御/温度測定/加熱炉の自作

3章へのプロムナード
3章 密度(白石 裕)
 3-1 まえがき
 3-2 密度の測定法
    ピクノメーター法/アルキメデス法/形状測定法/圧力測定法
 3-3 高温融体の測定例
    静滴法(純鉄)/アルキメデス法(CaF2-MgF2系)/ピクノメーター法(溶融シリコン)

4章へのプロムナード
4章 熱量測定(板垣 乙未生・青木豊松)
 4-1 まえがき
 4-2 静的測定
    熱量の測定方法/断熱型熱量計の展開/溶融銅-スズ2元合金の混合熱と比熱の組成依存性/まとめ
 4-3 動的測定
    示差熱分析の測定原理/DSC/断熱型連続比熱測定/断熱型連続比熱測定とDSC測定の比較

5章へのプロムナード
5章 蒸気圧(阿座上 竹四)
 5-1 はじめに―蒸気圧と熱力学―
 5-2 蒸気圧の測定法
 5-3 測定例

6章へのプロムナード
6章 表面張力・界面張力・接触角(原 茂太・田中敏宏)
 6-1 はじめに―表面張力が関わる身近な自然現象―
 6-2 Young-Laplace(ヤング−ラプラス)の式
 6-3 自然現象とYoung-Laplace(ヤング−ラプラス)の式
 6-4 濡れるということ―濡れの尺度−接触角―
    コーヒー・ブレイク(アグネス・ポッケルス嬢の物語)
 6-5 高温融体の表面張力と測定用材料の選択
 6-6 表面張力の測定方法
  (1)静滴法
  (2)メニスカス形状から表面張力を求める方法
  (3)最大泡圧法
  (4)懸滴(Pendant Drop)法および液滴(Drop Weight)法
  (5)円板,円筒または輪環(リング)上げ法
  (6)Paddyのコーン引き上げ法
  (7)毛細管法
  (8)レビテーション法
 6-7 界面張力の測定方法
 6-8 界面張力測定の面白さ
 6-9 濡れ,付着の仕事の制御とその実用プロセスへの展開
 6-10 高温融体の表面張力,界面張力の予測
 6-11 おわりに
トランスポート・スクエア:拡散は流れの母−輸送現象のはなし(白石 裕)

7章へのプロムナード
7章 粘度(白石 裕・佐藤 讓)
 7-1 まえがき(粘性−運動量の流れ)
 7-2 粘度測定法
    細管法−溶融塩の測定/毛細管流出法−メタルの測定/円筒回転法−スラグの測定/円筒引き上げ法−溶融塩の測定/貫入/平板変形・回転法−ガラス状態から融体状態までの連続測定/丸底円筒貫入/回転法/振動法/回転振動法

8章へのプロムナード
8章 液体金属および溶融塩中の拡散係数の測定(山村 力)
 8-1 はじめに
 8-2 相互拡散,固有拡散,自己拡散
    Fickの第1および第2法則/相互拡散係数(化学拡散係数)/固有拡散係数(Intrinsic diffusion coefficient)/自己拡散係数
 8-3 液体金属中の拡散係数測定法
    毛細管浸漬法/長毛細管法(拡散浸透曲線法)/シアセル法(微小重力環境利用拡散実験)/分子動力学法による相互拡散係数の推算
 8-4 溶融塩中のイオン拡散,イオン移動度,その応用
    毛細管浸漬法(拡散総量測定法)/クロノポテンショメトリー法による不純物拡散係数の測定法/微小重力環境下でのクロノポテンショメトリー
 8-5 まとめ

9章へのプロムナード
9章 電気伝導度・電気抵抗・輸率(原 茂太)
 9-1 はじめに
 9-2 電気伝導度の定義
 9-3 輸率および電流効率の測定法
 9-4 電気伝導度の測定法
 9-5 高温融体の電気伝導度の測定例
    交流四端子法による(FeO+FeO1.5)-15.3mol%SiO2融体の比電気伝導度測定/るつぼ対極交流四端子法による(FeO+FeO1.5)-40.1mol%CaO融体の比電気伝導度測定/エレクトロスラグ再溶解(ESR)用のCaF2を主成分とする融体の比電気伝導度測定
 9-6 高温融体の電気伝導度測定値の利用法

10章へのプロムナード
10章 熱伝導率,熱拡散率(柴田浩幸・青木豊松)
 10-1 まえがき
 10-2 熱伝導率と熱拡散率の定義
    実際の熱伝導率の値
 10-3 レーザーフラッシュ法の測定原理
 10-4 レーザーフラッシュ法の応用
    金属融体への応用例/酸化物融体試料/融体の熱伝導
 10-5 熱線法による熱伝導測定
    測定原理/装置の構成と装置の自作/データ処理/試料と測定法

EX章へのプロムナード
EX章 エピローグ
 パネル1 東日本大震災10日目(阿座上 竹四)
 パネル2 東日本大震災3週間目(白石 裕)
 パネル3 東日本震災のあるミクロ体験記(山村 力)
 パネル4 地震から2ヶ月,東北大学マテリアル系からの報告(佐藤 讓)

Appendixes
 1.実験計画(前園 明一・阿座上 竹四)
 2.電子回路の作成(岡本 寛)
 3.パソコン(PC)への信号入出力(櫻井 裕)
 4.情報検索(柴田 浩幸・白石 裕)
 5. 熱電対の起電力(K型,R型,B型)
 6.SI単位系
 7.材料規格(表)

 前見返し:元素周期表
 後見返し:元素名

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