測定条件
比熱容量(比熱容量(cp)熱容量は材料固有の物理量であり、試験片に供給される熱量をその結果生じる温度上昇で割ることによって決定される。比熱容量は、試料の単位質量に関連している。cp)の測定には、NETZSCH HFM 446Lambda を使用し、両プレートは全く同じ温度に保たれます。両プレート間の熱流束がなくなると、温度ステップ が初期化されます。熱流変換器が試料への熱流束を測定し、その 信号を積分して評価します。試料測定の前に、いわゆる空スタック測定(試料を含まないシステム)を行うことで、システムの比熱が考慮されます。NETZSCH HFM 446 LambdaSmallやMedium は、ポリアミドやPVCなどの固体ポリマーや、グラスウールなどの断熱材の比熱容量を測定することができます。

ガラス繊維断熱材の比熱容量
断熱材の熱伝導率だけでなく、比熱容量も建築分野では重要な材料特性である。比熱容量のSI単位はJ/(g∙K)である。これは、材料1グラムを1度ケルビン温めるのに必要なエネルギー量をジュールで表したものです。高い比熱容量を持つ断熱材は、外部環境の極端な温度を緩和し、安定した室内気候に貢献することができる。今でも最も重要な断熱材のひとつはグラスウールである。以下の例では、グラスウールを2つの異なるNETZSCH 。 HFM 446 LambdaMedium異なる温度ステップ(10Kと20K)を用いて、0℃から70℃の温度範囲内でグラスウールを調査しました(再現性のため)。試料のサイズは約30cm×30cm×2.5cm、質量は約300gである。
図1は、グラスウール試料の25℃から35℃までの温度ステップの温度と熱流束の測定中に記録された測定信号を時間に対して示したものです。その結果、上下プレートの熱流束(Qtotal)(QupperとQlower)は、試料(プレートを含む)を加熱するのに必要な総熱消費量を表します。先に実施した積分と空スタック測定に基づき、平均温度30℃での比熱容量を求めることができます。
図2は、0℃から70℃までのガラス繊維断熱材の比熱容量を示したものです。温度が上昇するにつれて比熱も上昇している。すべての測定結果は、平均値を中心に±3%以内のばらつきがあり、ガラス繊維断熱材として期待される範囲内(室温で1J/(g・K)未満)である。


概要
これらの測定結果は、NETZSCH HFM 446Lambda が、large-建築や断熱産業での用途に典型的な、体積が大きく不均質な材料の比熱容量を測定できることを明確に示している。