自由落下式液滴振動法による融体の表面張力の測定法

摘要

融体が関与する材料の製造·加工プロセスは非常に多い。 例えば，金属材判の精錬，鋳造，溶接プロセスや半導体や電子部品の製造プロセスには融体の存在が深く関与し，融体の熱物性値が最終製品の品質に大きな影響をおよぼすことが知られている。 また近年，ものづくりにおけるコンピュータシミュレーションや現象解析はプロセスの最適化に必要なものとなってきており，正確な熱物性値はコンピュータシミュレーションや現象解析に欠かせないものとなっている。 しかし，多くの熱物性値は，測定方法，測定者により大きく異なっている。 例えば，純クロムの基本的な物性値である融点についても『理化学事典』では1,905°C，『理科年表』では1,890°C，『熱物性ハンドブック』では1,875°Cと大きく異なっている。 また，測定条件が実際の製造プロセスと異なることが多く，必要な物性値が容易には入手できないのが現状である。 ものづくり技術の向上のためには，熱物性の測定技術の向上が必要であり，測定者によらず迅速かつ正確な熱物性測定が行える測定方法の確立が求められている。 融体の表面張力測定方法は，低温の融体に対しては最大泡圧法，高温の融体に対しては静滴法が一般に用いられている。 われわれのグループでは低温，高温のいずれにおいても，表面張力の正確な測定が可能な自由落下式液滴振動法を開発した。 ここではその概略について述べる。