ヒントとコツ

DSC による比熱の精密測定

比熱容量の大きい材料は、一定量のエネルギーを入れても、その温度はわずかにしか変化しない。

示差走査熱量測定によって比熱を正確かつうまく測定する方法をご紹介します。この方法は、ASTM E 1269、DIN 51 007、ISO 11357-4(特にプラスチック用)など、様々な規格に記載されています。

示差走査熱量計(DSC)を用いた比熱測定のセットアップ(空容器と試料容器)。
図1.比熱容量測定のための一連の測定セットアップ

測定回数

DSC(および温度変調型(TM-)DSC)による比熱容量の測定はすべて、ベースライン測定、標準測定、試料測定の3つの測定で構成されます。基準側の容器は常に空のままです。通常、サファイア(α-Al2O3単結晶)が標準として推奨されますが、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値が既知の他の材料を使用することもできます。航空分野のような特殊な用途の場合、標準には他の材料のデータも含まれます(ASTM D 4816のn-ヘプタンやASTM D 3947のジフェニルエーテルなど)。

この3つの測定は、すべて同一の条件下で行う必要がある。ここで最も重要なポイントは

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