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JP7836040B2 - Apparatus for measuring the physical properties of a test specimen under high temperature and method for measuring the physical properties of a test specimen using the same. - Google Patents
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JP7836040B2 - Apparatus for measuring the physical properties of a test specimen under high temperature and method for measuring the physical properties of a test specimen using the same. - Google Patents

Apparatus for measuring the physical properties of a test specimen under high temperature and method for measuring the physical properties of a test specimen using the same.

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JP7836040B2
JP7836040B2 JP2022005752A JP2022005752A JP7836040B2 JP 7836040 B2 JP7836040 B2 JP 7836040B2 JP 2022005752 A JP2022005752 A JP 2022005752A JP 2022005752 A JP2022005752 A JP 2022005752A JP 7836040 B2 JP7836040 B2 JP 7836040B2
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一也 中坊
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株式会社日進機械
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Description

特許法第30条第2項適用 令和3年3月1日 耐火物技術協会発行の「耐火物(第33回 耐火物技術協会 年次学術講演会 講演概要集)」 〔刊行物等〕 令和3年10月1日 一般財団法人岡山セラミックス技術振興財団発行の「セラミックス岡山」 〔刊行物等〕 令和3年12月10日 一般財団法人岡山セラミックス技術振興財団発行の「装置デモンストレーションのお知らせ」 〔刊行物等〕 令和3年12月22日 耐火物技術協会発行の「第9回 鉄鋼用耐火物研究会講演会 報告集」 〔刊行物等〕 令和3年12月23日 耐火物技術協会主催の「第9回 鉄鋼用耐火物研究会講演会」Applicable under Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law March 1, 2021 "Refractories (Summary of Lectures at the 33rd Annual Academic Conference of the Refractories Technology Association)" [Publications, etc.] October 1, 2021 "Ceramics Okayama" [Publications, etc.] December 10, 2021 "Notice of Equipment Demonstration" [Publications, etc.] December 22, 2021 "Report of the 9th Refractories Research Meeting for Steel" [Publications, etc.] December 23, 2021 "The 9th Refractories Research Meeting for Steel" hosted by the Refractories Technology Association

本発明は、高温下で試験体の物性を測定する装置及びそれを用いて試験体の物性を測定する方法に関する。 This invention relates to an apparatus for measuring the physical properties of a test specimen under high temperature conditions and a method for measuring the physical properties of a test specimen using the apparatus.

製鉄所の各種炉等に用いられる耐火物は1500℃以上の高温下で使用される。このような環境下で,当該耐火物が銑鉄、鋼鉄、スラグ等と接触して、侵食や浸潤が進んだ結果、剥離、亀裂、破壊等が引き起こされると重篤な事故が発生することがある。この防止のため、高温下での材料物性の評価技術は特に重要である。 Refractories used in various furnaces and other equipment in steel mills operate at temperatures exceeding 1500°C. Under such conditions, contact between the refractories and pig iron, steel, slag, etc., can lead to erosion and penetration, resulting in delamination, cracking, and fracture, potentially causing serious accidents. Therefore, the technology for evaluating material properties at high temperatures is particularly important.

従来、1000℃以上の高温下でセラミックスや金属等の物性を測定する場合、電気炉等(特許文献1)が用いられていたが、試験体の昇温に数時間かかるうえに、装置の冷却にはさらに数時間かかるため、1回の測定に長時間を要していた。また、観察窓の位置や大きさが制約されることにより、筐体の外から内部の試験体を思い通りに観察することができない場合もあった。 Conventionally, when measuring the physical properties of ceramics, metals, etc., at high temperatures of 1000°C or higher, electric furnaces (Patent Document 1) were used. However, heating the test specimen took several hours, and cooling the apparatus took several more hours, resulting in a long measurement time for each test. Furthermore, the position and size of the observation window were often limited, making it difficult to observe the test specimen inside from outside the enclosure as desired.

一方、特許文献2には、赤外線を用いた高速加熱装置が記載されている。当該装置によれば、合成石英粉を、大気下または減圧下、10~30℃/secの昇温速度で1700℃~1800℃まで加熱することができると記載されている。しかしながら、赤外線を用いて試験体を高速加熱する方法は集光加熱であり、試験体全体を高速で均一加熱しにくいという問題があった。 On the other hand, Patent Document 2 describes a high-speed heating device using infrared radiation. According to this device, synthetic quartz powder can be heated to 1700°C to 1800°C at a heating rate of 10 to 30°C/sec under atmospheric or reduced pressure. However, the method of high-speed heating of a test specimen using infrared radiation is a concentrated heating method, and it has the problem of being difficult to heat the entire test specimen uniformly and at high speed.

特開2000-266471号公報Japanese Patent Publication No. 2000-266471 特開2010-101814号公報Japanese Patent Publication No. 2010-101814

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、試験体の昇温と冷却とを高速で行うことができて、短い間隔で測定を繰り返すことができるとともに、外部から試験体を観察し易い、高温下で試験体の物性を測定する装置を提供することを目的する。 This invention was made to solve the above problems, and aims to provide a device for measuring the physical properties of a test specimen at high temperatures, which allows for rapid heating and cooling of the specimen, enables repeated measurements at short intervals, and facilitates observation of the specimen from the outside.

上記課題は、高温下で試験体の物性を測定する装置であって、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側にカーボンヒーターが配置され、前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置された装置を提供することによって解決される。 The above problem is solved by providing an apparatus for measuring the physical properties of a test specimen at high temperatures, wherein carbon heaters are arranged on the underside of the test specimen, or on both the underside and the upper side, the carbon heaters are housed in a stainless steel casing, observation windows are provided on at least the side and top surfaces of the casing, and a measuring instrument for measuring the physical properties of the test specimen is installed on the outside of the casing through the observation windows.

このとき、前記測定器がカメラ又は温度計であることが好ましい。前記装置が状態観察装置であることが好ましく、当該状態観察装置が接触角測定装置であることがより好ましい。 In this case, it is preferable that the measuring instrument is a camera or a thermometer. It is preferable that the device is a state observation device, and more preferably that the state observation device is a contact angle measuring device.

前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱する工程と、前記測定器を用いて前記試験体を測定する工程とを有する、前記装置を用いた試験体の測定方法が本発明の好適な実施態様である。前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱して溶融させる工程と、前記カメラを用いて前記溶融した試験体の接触角を測定する工程とを有する、前記接触角測定装置を用いた試験体の接触角測定方法が本発明のより好適な実施態様である。 A preferred embodiment of the present invention is a method for measuring a test specimen using the apparatus, comprising the steps of heating the test specimen with the carbon heater and measuring the test specimen using the measuring instrument. A more preferred embodiment of the present invention is a method for measuring the contact angle of a test specimen using the contact angle measuring device, comprising the steps of heating and melting the test specimen with the carbon heater and measuring the contact angle of the molten test specimen using the camera.

本発明の装置によれば、高温下で試験体の物性を測定することが可能であり、試験体の昇温と冷却とを高速で行うことができて、短い間隔で測定を繰り返すことも可能であるうえに、外部から容易に前記試験体を測定できる。 According to the apparatus of the present invention, it is possible to measure the physical properties of a test specimen at high temperatures, to rapidly heat and cool the test specimen, to repeat measurements at short intervals, and to easily measure the test specimen from the outside.

本発明の装置1の一例の概略図である。This is a schematic diagram of an example of the apparatus 1 of the present invention. 試験体が載置されたカーボンヒーターの上面写真の一例である。This is an example of a top view photograph of a carbon heater on which a test specimen is placed. 筐体の外側に設置された測定器の外観写真の一例である。This is an example of a photograph showing the external appearance of a measuring instrument installed on the outside of the enclosure. 接触角測定や熱伝導率測定を行う場合の測定器の構成例である。This is an example of a measuring instrument configuration for measuring contact angle and thermal conductivity. 実施例1において、時間に対してカーボンヒーターに印加された電圧をプロットした図である。This figure plots the voltage applied to the carbon heater against time in Example 1. 実施例1において、上側から測定された試験体とカーボンヒーターの温度分布である。This shows the temperature distribution of the test specimen and carbon heater measured from above in Example 1. 実施例2において、前側面のカメラで撮影されたカーボンヒーター3及び試験体4の写真である。This is a photograph of the carbon heater 3 and test specimen 4 taken with a front-side camera in Example 2.

本発明は、高温下で試験体の物性を測定する装置であって、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側にカーボンヒーターが配置され、前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置されたものである。当該装置では、前記試験体の下側、又は下側と上側の両側に設置されたカーボンヒーターによって、前記試験体が効率的に加熱されるため、短時間で試験体が極めて高温に加熱される。一方、このときのカーボンヒーターや試験体の輻射熱の筐体等への影響は小さい上に、カーボンヒーターや筐体の熱容量も小さいため、試験体の冷却も短時間で可能である。したがって、試験体を極めて高温に加熱した場合でも、短い間隔で測定を繰り返すことができる。さらに、カーボンヒーターや試験体の輻射熱の影響が小さいため、筐体の内部に断熱材を設置する必要がなく、観察窓の位置、大きさ、数に対する制限も小さい。したがって、筐体の外側の測定器を用いて、高温下における前記試験体の様々な物性を容易に測定することができる。 This invention relates to an apparatus for measuring the physical properties of a test specimen at high temperatures. The apparatus comprises carbon heaters positioned on the underside of the test specimen, or on both the underside and the upper side. The carbon heaters are housed within a stainless steel casing, with observation windows installed on at least the side and top surfaces of the casing. A measuring instrument for measuring the physical properties of the test specimen is mounted on the outside of the casing via the observation windows. In this apparatus, the test specimen is efficiently heated by the carbon heaters positioned on the underside, or on both the underside and the upper side, allowing it to reach extremely high temperatures in a short time. Furthermore, the radiant heat from the carbon heaters and the test specimen has minimal impact on the casing and other components. Additionally, the small heat capacity of the carbon heaters and casing allows for rapid cooling of the test specimen. Therefore, even when the test specimen is heated to extremely high temperatures, measurements can be repeated at short intervals. Moreover, because the radiant heat from the carbon heaters and the test specimen has minimal impact, there is no need to install insulating material inside the casing, and there are fewer restrictions on the position, size, and number of observation windows. Consequently, various physical properties of the test specimen at high temperatures can be easily measured using the measuring instrument located outside the casing.

以下、図面を用いて説明する。図1は、本発明の装置1の一例の概略図である。図1では、筐体2の内部を示すため、筐体2の側面部及び上面部の右側が図示されていない。筐体2の中に、カーボンヒーター3が収容される。カーボンヒーター3は試験体4の下側、又は下側と上側の両側に配置される。カーボンヒーター3を試験体4の下側にのみ配置するか、下側と上側の両側に配置するかは、測定される物性や試験体の種類に応じて適宜選択すればよい。 The following explanation will be illustrated with drawings. Figure 1 is a schematic diagram of an example of the apparatus 1 of the present invention. In Figure 1, the right side and top surface of the housing 2 are not shown in order to show the inside of the housing 2. A carbon heater 3 is housed inside the housing 2. The carbon heater 3 is positioned on the underside of the test specimen 4, or on both the underside and the top. Whether to position the carbon heater 3 only on the underside of the test specimen 4, or on both the underside and the top, can be appropriately selected depending on the physical properties to be measured and the type of test specimen.

本発明では、カーボンヒーター3として、板状のものが好適に用いられ、通常、下側のカーボンヒーター3の加熱部5の上に試験体4が載置される。図2は、試験体4が載置されたカーボンヒーター3の上面写真の一例である。カーボンヒーター3の両端が、筐体2の底面に設置された固定部6にクランプで固定されるとともに、電源に接続するための端子7に接続される。そして、カーボンヒーター3の両端に電圧を印加することにより、加熱部5の上に載置された試験体4が加熱される。このときの端子等へのダメージを防ぐため、固定部6内に冷却管を設置することが好ましい。カーボンヒーター3の抵抗値は、通常、0.002~0.1Ωである。 In this invention, a plate-shaped carbon heater 3 is preferably used, and typically, the test specimen 4 is placed on the heating element 5 of the lower carbon heater 3. Figure 2 is an example of a top view photograph of the carbon heater 3 with the test specimen 4 placed on it. Both ends of the carbon heater 3 are fixed with clamps to a fixing part 6 installed on the bottom surface of the housing 2, and are also connected to terminals 7 for power supply connection. By applying voltage to both ends of the carbon heater 3, the test specimen 4 placed on the heating element 5 is heated. To prevent damage to the terminals, etc., it is preferable to install a cooling pipe inside the fixing part 6. The resistance value of the carbon heater 3 is typically 0.002 to 0.1 Ω.

カーボンヒーター3の加熱部5の面積は、通常0.2~40cmである。当該面積が40cmを超える場合、装置1の冷却時間が長くなり過ぎたり、カーボンヒーター3や試験体4の輻射熱によって、観察窓8や筐体2内を密封するためのシール部材がダメージを受けたりするおそれがある。前記面積は25cm以下が好ましく、10cm以下がより好ましく、試験体を極めて高温に加熱できる点から、1cm以下がさらに好ましい。一方、当該面積は0.8cm以上が好ましく、1cm以上がより好ましい。試験体4の上側にもカーボンヒーター3が設置される場合、下側に設置されるものと同様のものが用いられ、加熱部5が下側に向くようにして設置される。 The area of the heating element 5 of the carbon heater 3 is typically 0.2 to 40 cm² . If this area exceeds 40 cm² , the cooling time of the device 1 may become too long, or the radiant heat from the carbon heater 3 and the test specimen 4 may damage the observation window 8 and the sealing member for sealing the inside of the housing 2. The area is preferably 25 cm² or less, more preferably 10 cm² or less, and even more preferably 1 cm² or less, in order to heat the test specimen to an extremely high temperature. On the other hand, the area is preferably 0.8 cm² or more, and more preferably 1 cm² or more. If a carbon heater 3 is also installed on the upper side of the test specimen 4, the same type as the one installed on the lower side is used, and it is installed so that the heating element 5 faces downwards.

本発明の装置1では、ステンレス鋼製の筐体2が用いられ、筐体2によって、その内部が密封される。筐体2の形状は特に限定されないが、箱型などが挙げられる。筐体2の厚みは箱型の場合、通常、3~50mmであり、好ましくは10~20mmである。図1に示される装置1では、筐体2の上面部が開閉可能なように、側面部に対してヒンジで取り付けられており、筐体2の上部から試験体4が所定の位置に載置される。また、筐体2の内部を密封するため、通常、上面部と側面部の間にはシール材が介装される。当該シール材としては、フッ素ゴム、シリコンゴム等が用いられる。 In the apparatus 1 of the present invention, a stainless steel housing 2 is used, and the inside of the housing 2 is sealed. The shape of the housing 2 is not particularly limited, but a box shape is an example. In the case of a box shape, the thickness of the housing 2 is usually 3 to 50 mm, preferably 10 to 20 mm. In the apparatus 1 shown in Figure 1, the top surface of the housing 2 is attached to the side surface by a hinge so that it can be opened and closed, and the test specimen 4 is placed in a predetermined position from the top of the housing 2. Furthermore, to seal the inside of the housing 2, a sealing material is usually interposed between the top surface and the side surface. Fluororubber, silicone rubber, etc., are used as the sealing material.

本発明の効果を阻害しない範囲であれば、本発明の装置1のステンレス鋼製の筐体2の内面又は外面に断熱材が配置されていてもよいが、筐体2の内面及び外面に断熱材が配置されていないことが好ましい。従来、高温下での材料物性の評価に用いられていた電気炉等では、炉内全体が昇温するため、筐体の内側には熱容量が高い断熱材を配置する必要があった。そのため、一旦昇温すると装置の冷却に数時間を要するため、1日あたりの測定回数が限られていた。それに対して、本発明の装置1では、カーボンヒーター3の加熱部5のみが発熱して試験体4が効率的に加熱されるため、カーボンヒーター3や試験体4の輻射熱の筐体への影響は小さい。そのため、断熱材を設置する必要がないうえに、断熱材を設置しないことによって装置1全体の熱容量を低くすることができるため、装置1の冷却時間がさらに短縮され、短い間隔で測定を繰り返すことができる。 While insulating material may be placed on the inner or outer surface of the stainless steel housing 2 of the apparatus 1 of the present invention, as long as it does not hinder the effects of the present invention, it is preferable that insulating material is not placed on the inner and outer surfaces of the housing 2. Conventionally, in electric furnaces and the like used for evaluating material properties at high temperatures, the entire furnace interior heats up, requiring the placement of highly heat-capacity insulating material on the inside of the housing. Therefore, once the temperature rises, cooling the apparatus takes several hours, limiting the number of measurements that can be taken per day. In contrast, in the apparatus 1 of the present invention, only the heating element 5 of the carbon heater 3 generates heat, efficiently heating the test specimen 4. Therefore, the radiant heat from the carbon heater 3 and the test specimen 4 has little impact on the housing. As a result, there is no need to install insulating material, and by not installing insulating material, the overall heat capacity of the apparatus 1 can be reduced. This further shortens the cooling time of the apparatus 1, allowing measurements to be repeated at shorter intervals.

本発明の装置1では、筐体2の少なくとも側面及び上面に観察窓8が設置されている必要がある。前記筐体2の外側に設置された測定器により、観察窓8を介して、筐体2内の試験体4の物性が測定される。図1に示される装置1には、筐体2の、前側面、後側面、上面、及び下面にそれぞれ1個、合計4個の観察窓8が設置されている。筐体2の側面、上面及び下面のうち、少なくとも3面以上に観察窓8が設置されていることが好ましく、4面以上に観察窓8が設置されていることがより好ましい。筐体2の外側に配置された測定器を用いて、観察窓8を介して、内部の試験体4を測定することができれば、観察窓8の位置は特に限定されないが、筐体2の外面に対して垂直方向から、観察窓8を介して、カーボンヒーター3又は試験体4を見ることができる位置に観察窓8が設置されることが好ましい。 In the apparatus 1 of the present invention, observation windows 8 must be installed on at least the side and top surfaces of the housing 2. A measuring instrument installed on the outside of the housing 2 measures the physical properties of the test specimen 4 inside the housing 2 through the observation windows 8. The apparatus 1 shown in Figure 1 has a total of four observation windows 8 installed on the housing 2: one on the front side, one on the rear side, one on the top, and one on the bottom. It is preferable that observation windows 8 are installed on at least three of the side, top, and bottom surfaces of the housing 2, and more preferably on four or more surfaces. While the position of the observation windows 8 is not particularly limited as long as the test specimen 4 inside can be measured through the observation windows 8 using a measuring instrument placed on the outside of the housing 2, it is preferable that the observation windows 8 be installed in a position where the carbon heater 3 or the test specimen 4 can be viewed through the observation windows 8 from a direction perpendicular to the outer surface of the housing 2.

観察窓8の大きさや形状は特に限定されず、試験体4の大きさや測定される物性の種類に応じて適宜調整すればよい。観察窓8の形状としては、矩形、円形、楕円形などが挙げられ、円形が好ましい。観察窓8が円形である場合、その有効直径は、30~300mmが好ましい。前記直径が30mm以上であることにより、前記筐体2の外側に設置された測定器による試験体4の測定がさらに容易になる。前記直径は、60mm以上がより好ましく、70mm以上がさらに好ましく、90mm以上が特に好ましい。一方、保守・耐久性の観点からは、前記直径は、200mm以下がより好ましく、150mm以下がさらに好ましく、120mm以下が特に好ましい。入手性や耐熱性の点から、観察窓8の材質はホウケイ酸ガラス、石英ガラスが好ましく、ホウケイ酸ガラスがより好ましい。観察窓8の厚みは、通常、3~40mmであり、好ましくは6~20mmである。図1に示される装置1では、筐体2の各外面に、管状の接続部9を介して観察窓8が設置されているが、筐体2に直接観察窓8を設置してもよい。図1には示されていないが、観察窓8と接続部9の間には、通常、シール部材が介装される。当該シール部材として、フッ素ゴム、シリコンゴム等が用いられる。図1には示されていないが、カーボンヒーター3や試験体4の輻射熱による、シール部材や観察窓8へのダメージを防ぐため、観察窓8の周縁に冷却ジャケットが沿設されていることが好ましい。 The size and shape of the observation window 8 are not particularly limited and can be adjusted as appropriate depending on the size of the test specimen 4 and the type of physical properties to be measured. Examples of observation window 8 shapes include rectangles, circles, and ovals, with a circular shape being preferred. If the observation window 8 is circular, its effective diameter is preferably 30 to 300 mm. A diameter of 30 mm or more makes it easier to measure the test specimen 4 using a measuring instrument installed on the outside of the housing 2. A diameter of 60 mm or more is more preferable, 70 mm or more is even more preferable, and 90 mm or more is particularly preferable. On the other hand, from the viewpoint of maintenance and durability, a diameter of 200 mm or less is more preferable, 150 mm or less is even more preferable, and 120 mm or less is particularly preferable. From the viewpoint of availability and heat resistance, the material of the observation window 8 is preferably borosilicate glass or quartz glass, with borosilicate glass being more preferable. The thickness of the observation window 8 is usually 3 to 40 mm, preferably 6 to 20 mm. In the apparatus 1 shown in Figure 1, observation windows 8 are installed on each outer surface of the housing 2 via tubular connecting parts 9. However, the observation windows 8 may also be installed directly on the housing 2. Although not shown in Figure 1, a sealing member is usually interposed between the observation window 8 and the connecting part 9. Fluororubber, silicone rubber, etc., are used as this sealing member. Although not shown in Figure 1, it is preferable that a cooling jacket be installed around the periphery of the observation window 8 to prevent damage to the sealing member and the observation window 8 from radiant heat from the carbon heater 3 and the test specimen 4.

観察窓8と試験体4の距離は、50~500mmが好ましい。当該距離が50mm以上であることにより、カーボンヒーター3や試験体4の輻射熱による、シール部材や観察窓8へのダメージが防止される。当該距離は、60mm以上がより好ましく、80mm以上がさらに好ましく、100mm以上が特に好ましく、120mm以上が最も好ましい。一方、前記距離が500mm以下であることにより、測定精度がさらに向上する。前記距離は、400mm以下がより好ましく、300mm以下がさらに好ましく、200mm以下が特に好ましく、180mm以下が最も好ましい。 The distance between the observation window 8 and the test specimen 4 is preferably 50 to 500 mm. A distance of 50 mm or more prevents damage to the sealing member and the observation window 8 from radiant heat from the carbon heater 3 and the test specimen 4. A distance of 60 mm or more is more preferable, 80 mm or more is even more preferable, 100 mm or more is particularly preferable, and 120 mm or more is most preferable. On the other hand, a distance of 500 mm or less further improves measurement accuracy. A distance of 400 mm or less is more preferable, 300 mm or less is even more preferable, 200 mm or less is particularly preferable, and 180 mm or less is most preferable.

また、カーボンヒーター3や試験体4の輻射熱による、シール部材や観察窓8へのダメージが防止される観点や、観察目的により観察範囲を狭くすることが有効であることがある点から、観察窓8とカーボンヒーター3の間にリフレクターが設置されていることも好ましい。当該リフレクターとして、例えば、円形開口式のものやスリット開口式のものが用いられる。前記リフレクターの材質は特に限定されないが、ステンレス鋼、チタン等が好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of preventing damage to the sealing member and observation window 8 due to radiant heat from the carbon heater 3 and test specimen 4, and from the viewpoint that narrowing the observation range may be effective depending on the observation purpose, it is also preferable to install a reflector between the observation window 8 and the carbon heater 3. For example, a circular opening type or a slit opening type reflector can be used. The material of the reflector is not particularly limited, but stainless steel, titanium, etc. are preferred.

図1には示されていないが、本発明の装置1の筐体2の外側には、試験体4の物性を測定するための測定器が設置される。測定器は、観察窓8を介して、試験体4の物性を測定することが可能な位置に配置される。測定器の数は、測定される物性や試験体4の種類に応じて適宜決定すればよいが、少なくとも側面の観察窓8の近傍に1個と上面の観察窓8の近傍に1個の合計2個以上が好ましい。1つの観察窓8の近傍に複数の測定器を設置してもよい。図3は、筐体2の外側に設置された測定器の外観写真の一例である。図3に示される装置1では、筐体2の前側面に設置された観察窓8と対向する位置に測定器としてカメラが設置され、筐体2の前側面と下面に設置された観察窓8の近傍に測定器として2色式放射温度計がそれぞれ設置されている。これらの測定器により、観察窓8を介して試験体4の物性が測定される。測定器の種類は測定される物性や試験体4の種類に応じて選択すればよく、特に限定されないが、カメラ、温度計、寸法計測器等が挙げられ、カメラ又は温度計が好ましい。前記カメラとしては、可視領域ではCCDカメラ、CMOSカメラ、FOVEON X3、有機薄膜撮像素子等が用いられ、赤外線領域ではHgCdTe、InSb、PtSi、QWIP、InGaAs、InAsSb、T2SL、マイクロボロメータ等が用いられる。温度計は温度分布を測定可能なものであってもよい。温度計として、2色式放射温度計、熱画像式温度計等が挙げられる。また、必要に応じて、上述した前記観察窓8を介して前記試験体の物性を測定するための測定器以外の他の測定器を筐体2の内部や外側に設置してもよく、このような他の測定器として、電圧計、ガスモニター、応力計等が挙げられる。 Although not shown in Figure 1, measuring instruments for measuring the physical properties of the test specimen 4 are installed on the outside of the housing 2 of the apparatus 1 of the present invention. The measuring instruments are positioned so that the physical properties of the test specimen 4 can be measured through the observation windows 8. The number of measuring instruments can be appropriately determined depending on the physical properties to be measured and the type of test specimen 4, but it is preferable to have at least two, with one near the side observation window 8 and one near the top observation window 8. Multiple measuring instruments may be installed near one observation window 8. Figure 3 is an example of a photograph of the external appearance of measuring instruments installed on the outside of the housing 2. In the apparatus 1 shown in Figure 3, a camera is installed as a measuring instrument in a position opposite to the observation window 8 installed on the front side of the housing 2, and two-color radiation thermometers are installed as measuring instruments near the observation windows 8 installed on the front side and bottom of the housing 2, respectively. The physical properties of the test specimen 4 are measured through the observation windows 8 using these measuring instruments. The type of measuring instrument can be selected according to the physical properties being measured and the type of test specimen 4, and is not particularly limited, but examples include cameras, thermometers, and dimensional measuring instruments, with cameras or thermometers being preferred. As for the camera, in the visible region, CCD cameras, CMOS cameras, FOVEON X3, organic thin-film image sensors, etc., are used, while in the infrared region, HgCdTe, InSb, PtSi, QWIP, InGaAs, InAsSb, T2SL, microbolometers, etc., are used. The thermometer may be capable of measuring temperature distribution. Examples of thermometers include two-color radiation thermometers and thermal imaging thermometers. Furthermore, if necessary, other measuring instruments besides those used to measure the physical properties of the test specimen through the observation window 8 described above may be installed inside or outside the housing 2. Examples of such other measuring instruments include voltmeters, gas monitors, and stress meters.

図1及び図4には示されていないが、筐体2には、通常、さらにガス導入口、ガス排出口、脱気口、内部冷却水導入口、信号入出力口等が設置される。 Although not shown in Figures 1 and 4, the enclosure 2 typically also includes gas inlet, gas outlet, degassing port, internal cooling water inlet, signal input/output ports, etc.

本発明の装置1によれば、短時間で試験体4が極めて高温に加熱されるとともに、試験体4や装置1は短時間で冷却され、短い間隔で測定を繰り返すことができる。また、筐体2はそれほど高温にはならないため、観察窓8の位置、大きさ、数に対する制限も小さい。このようなことから、筐体2の外側の測定器を用いて、前記試験体4の様々な物性を幅広い温度範囲において容易に測定することができる。中でも、本発明の装置1は状態観察装置として好適に用いられる。当該状態観察装置として、接触角測定装置、熱伝導率測定装置、比熱測定装置、熱拡散率測定装置、スポーリング測定装置及び膨張収縮測定装置等が挙げられ、中でも接触角測定装置、熱伝導率測定装置が好ましく、接触角測定装置がより好ましい。 According to the apparatus 1 of the present invention, the test specimen 4 is heated to an extremely high temperature in a short time, and both the test specimen 4 and the apparatus 1 are cooled in a short time, allowing measurements to be repeated at short intervals. Furthermore, since the housing 2 does not reach such high temperatures, there are fewer restrictions on the position, size, and number of observation windows 8. For these reasons, various physical properties of the test specimen 4 can be easily measured over a wide temperature range using measuring instruments on the outside of the housing 2. Among these, the apparatus 1 of the present invention is particularly suitable for use as a state observation device. Examples of such state observation devices include contact angle measuring devices, thermal conductivity measuring devices, specific heat measuring devices, thermal diffusivity measuring devices, spalling measuring devices, and expansion/contraction measuring devices. Among these, contact angle measuring devices and thermal conductivity measuring devices are preferred, and contact angle measuring devices are more preferred.

前記カーボンヒーター3で前記試験体4を加熱する工程と、前記測定器を用いて前記試験体4を測定する工程とを有する、前記装置1を用いた試験体4の測定方法が本発明の好適な実施態様である。 A preferred embodiment of the present invention is a method for measuring a test specimen 4 using the apparatus 1, comprising the steps of heating the test specimen 4 with the carbon heater 3 and measuring the test specimen 4 using the measuring instrument.

以下、前記測定方法について説明する。本発明において、試験体4の種類は特に限定されず、金属、セラミックス、耐火物、耐熱材料が挙げられる。本発明において、試験体4のサイズは特に限定されないが、通常、試験体4の最も離れた2点間の距離は1~100mmである。前記距離は70mm以下が好ましく、60mm以下がより好ましい。 The measurement method will be described below. In this invention, the type of test specimen 4 is not particularly limited and includes metals, ceramics, refractories, and heat-resistant materials. In this invention, the size of the test specimen 4 is not particularly limited, but typically the distance between the two furthest points of the test specimen 4 is 1 to 100 mm. This distance is preferably 70 mm or less, and more preferably 60 mm or less.

通常、下側のカーボンヒーター3の上に試験体4を載置する。一度に測定される試験体4の数は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。例えば、接触角測定を行う場合、下側のカーボンヒーター3の上に、セラミックス等からなる板状の試験体4を載置し、当該試験体4の上に、金属などの加熱した際に溶融する試験体4を載置した後、これらを加熱して、前記板状の試験体4に対する溶融した試験体4の接触角を測定することができる。試験体4をさらに効率的に加熱する観点から、下側のカーボンヒーター3の上に直接試験体4を載置することが好ましい。 Typically, the test specimen 4 is placed on the lower carbon heater 3. The number of test specimens 4 measured at one time may be one or two or more. For example, when measuring the contact angle, a plate-shaped test specimen 4 made of ceramics or the like is placed on the lower carbon heater 3. A test specimen 4 that melts when heated, such as a metal, is then placed on top of the plate-shaped test specimen 4. After heating these specimens, the contact angle of the molten test specimen 4 with respect to the plate-shaped test specimen 4 can be measured. From the viewpoint of heating the test specimen 4 more efficiently, it is preferable to place the test specimen 4 directly on the lower carbon heater 3.

筐体2の外側に配置された前記測定器を用いて前記試験体4を測定する。図4は、接触角測定や熱伝導率測定を行う場合の測定器の構成例である。このように、筐体2の前側面の観察窓8の近傍にメインカメラを設置し、後側面、上面及び下面の観察窓8の近傍に温度計(2色式放射温度計、二色式熱画像計測システム)を設置する。接触角測定を行う場合には、上面側及び下面側の温度計によって、上側及び下側のカーボンヒーター3の温度を測定し、後側面側の温度計によって、試験体4の温度を測定する。そして、前側面側のメインカメラによって溶融した試験体4の接触角が測定される。試験体4の熱伝導率は、上面側、後側面側及び下面側の温度計を用いて、試験体4の下面から上面までの温度勾配を測定することにより求められる。また、カメラを用いて昇温中や冷却中の試験体4の動画を撮影したり、温度計を用いて試験体4の温度分布を測定したりすることも可能であり、筐体2の外側に配置された測定器を用いて各種試験体4の様々な物性を測定することができる。 The test specimen 4 is measured using the measuring instrument located on the outside of the housing 2. Figure 4 shows an example of the configuration of the measuring instrument when performing contact angle measurement and thermal conductivity measurement. As shown, the main camera is installed near the observation window 8 on the front side of the housing 2, and thermometers (two-color radiation thermometers, two-color thermal imaging measurement systems) are installed near the observation windows 8 on the rear side, top, and bottom. When performing contact angle measurement, the temperatures of the upper and lower carbon heaters 3 are measured using the thermometers on the top and bottom sides, and the temperature of the test specimen 4 is measured using the thermometer on the rear side. Then, the contact angle of the molten test specimen 4 is measured by the main camera on the front side. The thermal conductivity of the test specimen 4 is determined by measuring the temperature gradient from the bottom to the top of the test specimen 4 using the thermometers on the top, rear, and bottom sides. Furthermore, it is possible to record video of the test specimen 4 during heating and cooling using the camera, and to measure the temperature distribution of the test specimen 4 using the thermometers, allowing for the measurement of various physical properties of different test specimens 4 using the measuring instrument located on the outside of the housing 2.

試験体4の加熱は、不活性雰囲気下(例えば、アルゴン雰囲気下、窒素雰囲気下)、真空下、還元雰囲気下等の非酸化雰囲気下で行うことが好ましい。 It is preferable to heat the test specimen 4 under a non-oxidizing atmosphere such as an inert atmosphere (e.g., an argon atmosphere, a nitrogen atmosphere), a vacuum, or a reducing atmosphere.

試験体4の加熱は、下側のカーボンヒーター3のみを用いて行ってもよいし、試験体4の上側にもカーボンヒーター3を配置して、下側と上側のカーボンヒーター3を用いて行ってもよい。接触角測定を行う場合、下側と上側のカーボンヒーター3を用いて試験体4を加熱することが好ましく、熱伝導率測定を行う場合には、下側のカーボンヒーター3のみを用いて試験体4を加熱することが好ましい。 The test specimen 4 may be heated using only the lower carbon heater 3, or a carbon heater 3 may be placed above the test specimen 4, and heating may be performed using both the lower and upper carbon heaters 3. When performing contact angle measurement, it is preferable to heat the test specimen 4 using both the lower and upper carbon heaters 3. When performing thermal conductivity measurement, it is preferable to heat the test specimen 4 using only the lower carbon heater 3.

試験体4を加熱する際にカーボンヒーター3に印加する電圧は特に限定されないが、通常、1~20Vである。電流は、交流と直流のどちらでもよい。カーボンヒーター3で試験体4を加熱する際の昇温速度は、測定される物性に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、50~20000℃/minが好ましい。本発明の装置1の特徴を活かせる点からは、昇温速度は100℃/min以上がより好ましく、1000℃/min以上がさらに好ましく、2000℃/min以上が特に好ましく、4000℃/min以上が最も好ましい。 The voltage applied to the carbon heater 3 when heating the test specimen 4 is not particularly limited, but is usually 1 to 20V. The current can be either AC or DC. The heating rate when heating the test specimen 4 with the carbon heater 3 can be set appropriately according to the physical properties being measured, and is not particularly limited, but 50 to 20,000°C/min is preferred. From the perspective of utilizing the features of the apparatus 1 of the present invention, a heating rate of 100°C/min or higher is more preferable, 1,000°C/min or higher is even more preferable, 2,000°C/min or higher is particularly preferable, and 4,000°C/min or higher is most preferable.

加熱時の試験体4の最高温度は特に限定されないが、500~3000℃が好ましい。本発明の装置1によれば、試験体4が短時間で極めて高温に加熱されるうえに、冷却も短時間で可能である。しかも、測定間隔が短い。これらの特徴をより活かせる点からは、前記最高温度は1000℃以上がより好ましく、1500℃以上がさらに好ましい。加熱時間は特に限定されないが、通常、5秒~60分である。 The maximum temperature of the test specimen 4 during heating is not particularly limited, but 500 to 3000°C is preferred. According to the apparatus 1 of the present invention, the test specimen 4 is heated to an extremely high temperature in a short time, and cooling is also possible in a short time. Furthermore, the measurement interval is short. To better utilize these features, the maximum temperature is more preferably 1000°C or higher, and even more preferably 1500°C or higher. The heating time is not particularly limited, but is usually 5 seconds to 60 minutes.

前記測定方法が、さらに、前記試験体4を冷却する工程を有することが好ましい。試験体4の降温速度は、測定される物性に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、50~20000℃/minが好ましい。本発明の装置1の特徴をより活かせる点からは、降温速度は100℃/min以上がより好ましく、1000℃/min以上がさらに好ましく、2000℃/min以上が特に好ましく、4000℃/min以上が最も好ましい。装置1を用いる場合、カーボンヒーター3への電圧の印加を停止するだけでこのように高速で試験体4を冷却することができる。 Preferably, the measurement method further includes a step of cooling the test specimen 4. The cooling rate of the test specimen 4 can be appropriately set according to the physical properties being measured and is not particularly limited, but 50 to 20,000°C/min is preferred. From the perspective of making better use of the features of the apparatus 1 of the present invention, a cooling rate of 100°C/min or higher is more preferable, 1,000°C/min or higher is even more preferable, 2,000°C/min or higher is particularly preferable, and 4,000°C/min or higher is most preferable. When using apparatus 1, the test specimen 4 can be cooled at such high speed simply by stopping the application of voltage to the carbon heater 3.

前記測定方法によれば、試験体4が短時間で極めて高温に加熱されるうえに、冷却も短時間で可能である。しかも、測定間隔が短い。したがって、当該測定方法は、各種試験体4の様々な物性の測定に用いることができる。例えば、溶融物の接触角;各種材料の熱伝導率、比熱、熱拡散率、膨張率、収縮率、熱衝撃特性;耐火物のスポーリング等の測定に好適に用いられる。中でも、前記カーボンヒーター3で前記試験体4を加熱して溶融させる工程と、前記カメラを用いて前記溶融した試験体4の接触角を測定する工程とを有する、装置1を用いた試験体4の接触角測定方法が本発明のより好適な実施態様である。 According to the above measurement method, the test specimen 4 is heated to an extremely high temperature in a short time, and cooling is also possible in a short time. Furthermore, the measurement interval is short. Therefore, this measurement method can be used to measure various physical properties of various test specimens 4. For example, it is suitably used for measuring the contact angle of molten materials; the thermal conductivity, specific heat, thermal diffusivity, expansion coefficient, contraction coefficient, and thermal shock characteristics of various materials; and spalling of refractories. Among these, a more preferred embodiment of the present invention is a method for measuring the contact angle of a test specimen 4 using the apparatus 1, which includes the steps of heating and melting the test specimen 4 with the carbon heater 3 and measuring the contact angle of the molten test specimen 4 using the camera.

以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。 The present invention will be described in more detail below using examples.

実施例1
図1及び4に示される装置1を用いて試験体4の加熱試験を行った。試験体4として、一辺の長さ10mm、厚み2mmの正方形の株式会社ニッカトー製のアルミナセラミックス「SSA-S」を用いた。当該試験体4をカーボンヒーター3(抵抗値0.002~0.02Ω)の一辺の長さが30mmの正方形の加熱部5の上面に載置した。図4は、測定器の構成を示している。図4に示されるように、筐体2の前側面の観察窓8の近傍に試験体4の動画撮影用カメラを設置した。筐体2の後側面と下面の観察窓8の近傍に試験体4とカーボンヒーター3を測定するための2色式放射温度計(株式会社チノー製「IR-CZH8N3」)をそれぞれ設置した。筐体2の上面の観察窓8の近傍に試験体4とカーボンヒーター3を測定するための2色式熱画像計測システム(株式会社ノビテック製「Thermera SeenU」)を設置した。
Example 1
A heating test of the test specimen 4 was performed using the apparatus 1 shown in Figures 1 and 4. As the test specimen 4, a square alumina ceramic "SSA-S" manufactured by Nikkatoh Co., Ltd., with sides of 10 mm and a thickness of 2 mm, was used. The test specimen 4 was placed on the upper surface of the heating section 5 of the carbon heater 3 (resistance value 0.002 to 0.02 Ω), which is a square with sides of 30 mm. Figure 4 shows the configuration of the measuring instrument. As shown in Figure 4, a camera for recording video of the test specimen 4 was installed near the observation window 8 on the front side of the housing 2. Two-color radiation thermometers ("IR-CZH8N3" manufactured by Chino Corporation) for measuring the test specimen 4 and the carbon heater 3 were installed near the observation windows 8 on the rear side and bottom of the housing 2, respectively. A two-color thermal imaging measurement system ("Thermera SeenU" manufactured by Novitec Co., Ltd.) for measuring the test specimen 4 and the carbon heater 3 was installed near the observation window 8 on the top of the housing 2.

筐体2内を脱気した後、アルゴンガス流量1l/minの条件下で、試験体4の下側のカーボンヒーター3に電圧を印加し、温度変化を各2色式放射温度計及び2色式熱画像計測システムで計測した。図5は、時間に対してカーボンヒーター3に印加した電圧をプロットした図である。測定中は、観察窓8の周縁に設置された冷却ジャケット及び固定部6内の冷却管に水を流してシール部材、観察窓8及び固定部6を冷却した。電圧の印加を開始してから20秒経過後に上面側の2色式熱画像計測システムで測定した温度分布を図6に示す。このときの加熱部5の温度は約1900℃、試験体4の温度は約1660℃であった。上面側の2色式熱画像計測システムで測定された試験体4の昇温速度は5400℃/minであった。また、カーボンヒーター3への電圧印加を停止すると、2000℃/min以上の速度で試験体4が冷却された。上面側の2色式熱画像計測システム及び後側面側と下面側の2色式放射温度計の測定結果から、試験体4の下面から上面に、アルミナセラミックスの伝熱特性を反映した熱勾配が確認され、試験体4の熱伝導率を測定可能であることが示された。 After degassing the inside of the enclosure 2, a voltage was applied to the carbon heater 3 on the underside of the test specimen 4 under conditions of an argon gas flow rate of 1 l/min, and the temperature change was measured using a two-color radiation thermometer and a two-color thermal imaging system. Figure 5 is a graph plotting the voltage applied to the carbon heater 3 against time. During measurement, water was flowed through the cooling jacket installed around the observation window 8 and the cooling pipes in the fixing part 6 to cool the sealing member, observation window 8, and fixing part 6. Figure 6 shows the temperature distribution measured by the two-color thermal imaging system on the top side 20 seconds after the start of voltage application. At this time, the temperature of the heating part 5 was approximately 1900°C, and the temperature of the test specimen 4 was approximately 1660°C. The heating rate of the test specimen 4 measured by the two-color thermal imaging system on the top side was 5400°C/min. Furthermore, when the voltage application to the carbon heater 3 was stopped, the test specimen 4 cooled at a rate of more than 2000°C/min. Measurement results from the two-color thermal imaging system on the top surface and the two-color radiation thermometers on the rear side and bottom surface confirmed a thermal gradient from the bottom to the top surface of test specimen 4, reflecting the heat transfer characteristics of the alumina ceramics, demonstrating that the thermal conductivity of test specimen 4 can be measured.

実施例2
図1及び4に示される装置1を用いて耐火れんがに対する溶融した鋼材の接触角の測定を行った。一辺の長さ10mm、厚み2mmの正方形のAl-SiO系耐火れんがSK34をカーボンヒーター3の加熱部5(一辺の長さが30mmの正方形)の上面に載置し、当該耐火れんがの上に一辺の長さ2.5mmの立方体の鋼材SS400を載置した。また、図1及び4には示されていないが、上記と同様のカーボンヒーター3を試験体4の上側に、加熱部5が下側になるように配置した。
Example 2
The contact angle of molten steel to refractory brick was measured using the apparatus 1 shown in Figures 1 and 4. A square Al₂O₃ - SiO₂ refractory brick SK34 with sides of 10 mm and a thickness of 2 mm was placed on the upper surface of the heating section 5 (a square with sides of 30 mm) of the carbon heater 3, and a cubic steel material SS400 with sides of 2.5 mm was placed on top of the refractory brick. In addition, although not shown in Figures 1 and 4, a carbon heater 3 similar to the above was placed above the test specimen 4 with the heating section 5 on the lower side.

筐体2内を脱気した後、アルゴンガス流量1l/minの条件下で、上側と下側のカーボンヒーター3に、図5に示されるとおり、それぞれ電圧を印加し、温度変化を各2色式放射温度計で計測した。電圧の印加を開始してから45秒、50秒、60秒及び63秒経過後に前側面のカメラで撮影されたカーボンヒーター3及び試験体4の画像を図7に示す。各画像の右下に記載された温度1は、側面側の2色式放射温度計で測定された鋼材SS400の温度であり、温度2は、下面側の2色式放射温度計で測定されたカーボンヒーター3の温度である。 After degassing the inside of the enclosure 2, voltage was applied to the upper and lower carbon heaters 3 under an argon gas flow rate of 1 l/min, as shown in Figure 5, and the temperature change was measured using a two-color radiation thermometer. Figure 7 shows images of the carbon heaters 3 and test specimen 4 taken with the front-side camera 45, 50, 60, and 63 seconds after the start of voltage application. Temperature 1, indicated in the lower right of each image, is the temperature of the SS400 steel measured by the side-side two-color radiation thermometer, and Temperature 2 is the temperature of the carbon heater 3 measured by the bottom-side two-color radiation thermometer.

図7に示されるとおり、カーボンヒーター3温度に対する試験体4(鋼材SS400)温度の追従性が良好であり、加熱開始から60秒後には、カーボンヒーター3と試験体4(鋼材SS400)の温度がほぼ一致しており均熱が保たれていた。加熱開始から63秒後に撮影された耐火れんがに対する溶融した鋼材の接触角は2θ法で求めた値が105.9°であり、接線法で求めた値が104.5°であった。側面側の2色式放射温度計で測定された鋼材SS400の昇温速度及び冷却速度はいずれも2000℃/min以上であった。 As shown in Figure 7, the temperature of the test specimen 4 (SS400 steel) followed the temperature of the carbon heater 3 well. After 60 seconds from the start of heating, the temperatures of the carbon heater 3 and the test specimen 4 (SS400 steel) were almost identical, indicating uniform heating. The contact angle of the molten steel with respect to the refractory brick, measured 63 seconds from the start of heating, was 105.9° using the 2θ method and 104.5° using the tangential method. The heating and cooling rates of the SS400 steel, measured with a two-color radiation thermometer on the side, were both over 2000°C/min.

1 装置
2 筐体
3 カーボンヒーター
4 試験体
5 加熱部
6 固定部
7 端子
8 観察窓
9 接続部
1. Apparatus 2. Housing 3. Carbon heater 4. Test specimen 5. Heating section 6. Fixing section 7. Terminals 8. Observation window 9. Connection section

Claims (6)

高温下で試験体の物性を測定する装置であって、
前記試験体の下側、又は下側と上側の両側に板状のカーボンヒーターが配置され、
前記下側のカーボンヒーターの上に前記試験体が載置され、
前記カーボンヒーターがステンレス鋼製の筐体内に収容され、
前記筐体の少なくとも側面及び上面に観察窓が設置され、
前記筐体の外側に前記観察窓を介して前記試験体の物性を測定するための測定器が設置され、
前記筐体の内部及び外面に断熱材が配置されていない、装置。
A device for measuring the physical properties of a test specimen under high temperature conditions,
Plate-shaped carbon heaters are arranged on the lower side of the test specimen, or on both the lower and upper sides.
The test specimen is placed on the lower carbon heater,
The carbon heater is housed in a stainless steel casing.
Observation windows are provided on at least the side and top surfaces of the housing.
A measuring instrument for measuring the physical properties of the test specimen is installed on the outside of the housing through the observation window.
A device in which no insulating material is placed inside or on the outside of the aforementioned enclosure.
前記測定器がカメラ又は温度計である、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the measuring instrument is a camera or a thermometer. 状態観察装置である、請求項1又は2に記載の装置。 The apparatus according to claim 1 or 2, which is a state observation device. 前記状態観察装置が接触角測定装置である、請求項3に記載の装置。 The apparatus according to claim 3, wherein the state observation device is a contact angle measuring device. 前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱する工程と、前記測定器を用いて前記試験体を測定する工程とを有する、請求項1~4のいずれかに記載の装置を用いた試験体の測定方法。 A method for measuring a test specimen using the apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising the steps of heating the test specimen with the carbon heater and measuring the test specimen using the measuring instrument. 前記カーボンヒーターで前記試験体を加熱して溶融させる工程と、前記測定器としてカメラを用いて前記溶融した試験体の接触角を測定する工程とを有する、請求項4に記載の装置を用いた試験体の接触角測定方法。 A method for measuring the contact angle of a test specimen using the apparatus according to claim 4, comprising the steps of heating and melting the test specimen with the carbon heater, and measuring the contact angle of the molten test specimen using a camera as a measuring instrument.
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