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BLENDING RATIO IDENTIFICATION METHOD FOR COMPOSITE MATERIAL

Patent code P06P003310
File No. 162
Posted date Apr 14, 2006
Application number P2004-238140
Publication number P2006-058062A
Patent number P4022628
Date of filing Aug 18, 2004
Date of publication of application Mar 2, 2006
Date of registration Oct 12, 2007
Inventor
  • (In Japanese)脇若 弘之
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title BLENDING RATIO IDENTIFICATION METHOD FOR COMPOSITE MATERIAL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To identify quickly and simply the blending ratio of a measuring object, without destroying the object to be measured.
SOLUTION: This blending ratio identification method of a composite material has a measuring step (S31) of measuring the impedance change in a coil, by drawing the coil excited by an alternating current having an excitation frequency lower or higher than the resonance frequency of the coil itself, close to an object compound material which is an object whose compounding ratio is to be identified; a distance calculation step (S34) of calculating the distance to the origin, from a coordinate wherein the first value determined by dividing the resistance component value by the reactance component value in an impedance change vector, and the second value which is the reactance component are used respectively as X-coordinate value and Y-coordinate value, on the XY-coordinate wherein the X-axis and the Y-axis are used respectively for the resistance component of the impedance and the reactance component; and a compounding ratio identifying step (S35) of identifying the compounding ratio of the object compound material, by collating the distance calculated, beforehand, with a correlation between the distance determined by a step similar to each step and a known blending ratio, relative to a plurality of standard compound materials having known compounding ratios.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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)

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004238140thum.jpg
State of application right Registered
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