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複合材の配合比同定法 コモンズ

国内特許コード P06P003310
整理番号 162
掲載日 2006年4月14日
出願番号 特願2004-238140
公開番号 特開2006-058062
登録番号 特許第4022628号
出願日 平成16年8月18日(2004.8.18)
公開日 平成18年3月2日(2006.3.2)
登録日 平成19年10月12日(2007.10.12)
発明者
  • 脇若 弘之
出願人
  • 学校法人信州大学
発明の名称 複合材の配合比同定法 コモンズ
発明の概要

【課題】 測定対象物を破壊せずに、測定対象物の配合比を迅速かつ簡便に同定する。
【解決手段】 配合比を同定する対象となる対象複合材に、コイル単独の共振周波数よりも低い若しくは高い励振周波数の交流にて励振されたコイルを接近させて、コイルのインピーダンスの変化を測定する測定ステップ(ステップS31)と、X軸およびY軸をそれぞれインピーダンスの抵抗成分およびリアクタンス成分とするXY座標に、インピーダンス変化ベクトルにおいてその抵抗成分の値をリアクタンス成分の値で除した第1の値およびリアクタンス成分である第2の値をそれぞれX座標値およびY座標値とする座標から原点までの距離を算出する距離算出ステップ(ステップS34)と、既知の配合比を持つ複数の標準複合材に対して、上記各ステップと同様のステップによって得られた距離と既知の配合比との相関関係に、先に算出された距離を照合して対象複合材の配合比を同定する配合比同定ステップ(ステップS35)とを有する複合材の配合比同定法とする。
【選択図】 図7

従来技術、競合技術の概要


一般に、導体および半導体よりも電気抵抗率が高い複合材の配合比は、顕微鏡を用いた観察あるいは電気抵抗率の測定により同定されている。



顕微鏡を用いた観察は、配合比を測定する対象物の一部を切り出して、光学顕微鏡若しくは電子顕微鏡等の顕微鏡により観察される異種物質のコントラストの違いから配合比を同定する方法である。



また、電気抵抗率の測定は、4端子法若しくは体積抵抗法に代表される方法である(例えば、特許文献1を参照。)。この測定法は、予め既知の配合比を持つ標準サンプルの電気抵抗率を測定しておき、測定対象物の一部を切り出して、その表面に電極を接触させて測定した電気抵抗率を、標準サンプルの電気抵抗率と照合し、配合比を推定する方法である。



4端子法は、図20に示すように、測定対象物の一部60の表面に等間隔で4本の針状の電極61を接触せしめ、表面の接触抵抗を排除した条件にて体積抵抗率を求める方法である。一方、体積抵抗法は、図21に示すように、測定対象物の一部60の両面に、平板電極62,62を接触せしめ、体積抵抗率を求める方法である。



一方、コイルのインピーダンスの変化を利用して導体あるいは半導体の導電率を測定する方法が知られている。この方法は、渦電流法として、導電率の測定のみならず、金属の探傷にも広く利用されている。




【特許文献1】特開2001-281280号公報(特許請求の範囲、要約書等)

産業上の利用分野


本発明は、導電性物質を含む複合材であって、特に半導体よりも電気抵抗率が高い複合材の配合比を同定する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複合材に含まれる導電性物質の配合比を同定する方法であって、
当該配合比を同定する対象となる対象複合材に、コイル単独の共振周波数よりも低い励振周波数または高い励振周波数の交流にて励振されたコイルを接近させて、コイルのインピーダンスの変化を測定する測定ステップと、
X軸およびY軸をそれぞれインピーダンスの抵抗成分およびリアクタンス成分とするR-ωL座標に、上記コイルの接近前後の上記インピーダンスの変化をベクトルとして表すインピーダンス変化ベクトルにおいて、その抵抗成分の変化分ΔRωLで除した第1の値ΔR/ωLおよびリアクタンス成分の変化分ΔωLをωLで除した第2の値ΔωL/ωLをそれぞれX座標値およびY座標値とする座標をΔR/ωL-ΔωL/ωL座標上に表し、原点から当該座標までの距離を算出する距離算出ステップと、
既知の配合比を持つ複数の標準複合材に対して、上記測定ステップおよび上記距離算出ステップと同様のステップを行うことによって得られた上記距離と上記既知の配合比との相関関係に、上記対象複合材を用いて算出された上記距離を照合して、上記対象複合材の配合比を同定する配合比同定ステップと、
を有することを特徴とする複合材の配合比同定法。

【請求項2】
前記低い励振周波数は、前記コイル単独の共振周波数よりも10~20%低い周波数であることを特徴とする請求項1記載の複合材の配合比同定法。

【請求項3】
前記高い励振周波数は、前記コイル単独の共振周波数よりも0.5~10%高い周波数であることを特徴とする請求項1記載の複合材の配合比同定法。

【請求項4】
複合材に含まれる導電性物質の配合比を同定する方法であって、
当該配合比を同定する対象となる対象複合材に、コイル単独の共振周波数よりも高い励振周波数の交流にて励振されたコイルを接近させて、コイルのインピーダンスの変化を測定する測定ステップと、
X軸およびY軸をそれぞれインピーダンスの抵抗成分およびリアクタンス成分とするR-ωL座標に、上記コイルの接近前後の上記インピーダンスの変化をベクトルとして表すインピーダンス変化ベクトルにおいて、その抵抗成分の変化分ΔRωLで除した第1の値ΔR/ωLおよびリアクタンス成分の変化分ΔωLをωLで除した第2の値ΔωL/ωLをそれぞれX座標値およびY座標値とする座標をΔR/ωL-ΔωL/ωL座標上に表し、原点と当該座標を結ぶ直線のΔR/ωL軸若しくはΔωL/ωL軸に対する傾きを算出する傾き算出ステップと、
既知の配合比を持つ複数の標準複合材に対して、上記測定ステップおよび上記傾き算出ステップと同様のステップを行うことによって得られた上記傾きと上記既知の配合比との相関関係に、上記対象複合材を用いて算出された上記傾きを照合して、上記対象複合材の配合比を同定する配合比同定ステップと、
を有することを特徴とする複合材の配合比同定法。

【請求項5】
前記高い励振周波数は、前記コイル単独の共振周波数よりも0.5~10%高い周波数であることを特徴とする請求項4記載の複合材の配合比同定法。

【請求項6】
前記標準複合材における導電性物質の占める割合は、前記標準複合材の全重量に対して20.0重量部以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の複合材の配合比同定法。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004238140thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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