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商品コード: RLB100145

最新の炭素材料実験技術(物性・材料評価編)

販売価格(税込): 4,860
■体裁:A4判、127ページ
■発刊:2003/09
■ISBNコード:4-89808-034-0

本書は「最新の炭素材料実験技術(分析・解析編)」の続編としてまとめられた。
今回は(物性・材料評価編)と銘打ち、炭素材料の物性測定や
キャラクタリゼーションを行う場合に必要な最新の実験技術に関する手引書となっている。
いずれも当該分野の専門家に執筆を依頼して実験に必要な装置や機器類の情報、
実際に実験を行う場合の種々のノウハウが詳細にわたって記述され、
初めて実験に着手しようとする学生・研究者・技術者にとってたいへん有用な情報が記載されている。
前編とあわせて、多くの方々にご活用いただきたい。

【編集/執筆】
<編集委員長>
 阿久沢 昇/東京工業高等専門学校物質工学科
<編集委員>
 山田能生/福井大学工学部材料開発工学科
 寺井隆幸/東京大学大学院工学系研究科
 安田公一/東京工業大学工学部無機材料工学科
 小林和夫 
<執筆者>
 金子克美/千葉大学理学部化学分子化学
 大場友則/千葉大学理学部化学分子化学
 草壁克己/九州大学大学院工学研究院応用化学部門
 羽鳥浩章/産業技術総合研究所エネルギー利用研究部門
 佐野秀明/長崎大学工学部材料工学科
 内山休男/長崎大学工学部材料工学科
 安部郁夫/大阪市立工業研究所有機化学課
 菱山幸宥/武蔵工業大学
 奥 達雄/放送大学茨城学習センター
 馬場信一/日本原子力研究所大洗研究所
 馬場哲也/産業技術総合研究所計測標準研究部門
 白石壮志/群馬大学大学院工学研究科
 葛巻 徹/東京大学生産技術研究所
 鏑木 裕/武蔵工業大学工学部環境エネルギー工学科
 浴永直孝/東海カーボン(株)研究開発本部開発企画部
 田中章浩/産業技術総合研究所新炭素系材料開発研究センター

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【目次】
第1章 気体吸着法による細孔構造の評価
1.はじめに
2.窒素吸着等温線
3.BET解析
4.比較プロット
5.ミクロ細孔径分布の算出法
6.カーボンナノチューブの構造評価

第2章 炭素薄膜の気体透過率測定
1.はじめに
2.透過速度と分離係数
3.圧力法
4.流通法
5.炭素膜の気体透過

第3章 複合熱重量測定
1.はじめに
2.TG
3.TG-DTA、DSC
4.TG-EGA
4.1 TG-FTIR
4.2 TG-MS
4.3 TG-GC/MS
4.4 TG-GC
5.おわりに

第4章 酸化特性の評価
1.はじめに
2.炭素の酸化の熱力学的評価
2.1 化学熱力学計算
2.2 C-O系の自由エネルギー変化の計算
2.3 Ellingham状態図
3.酸化試験法
3.1 加熱反応装置
3.2 ガス流の制御
3.3 温度制御
4.データ解析
4.1 定速昇温酸化実験
4.2 定温酸化実験
5.あとがき

第5章 活性炭の性能評価
1.はじめに
2.液相における吸着性能評価
2.1 吸着等温線の測定方法
2.1.1 使用する器具と溶媒
2.1.2 活性炭の前処理と添加法
2.1.3 吸着時間
2.1.4 活性炭の分離
2.1.5 残留溶質濃度の測定
2.2 吸着等温線データの整理法
2.2.1 Langmuir式
2.2.2 Freundlich式
2.3 吸着等温線の解釈
2.4 よう素吸着性能
2.5 メチレンブルー吸着性能
2.6 その他の物質による吸着性能評価
3.気相における吸着性能評価
3.1 溶剤蒸気の吸着量測定方法
3.2 脱臭性能
4.物理特性
4.1 粒子サイズ
4.1.1 粒度(%)
4.1.2 有効径(mm)
4.1.3 均等係数
4.1.4 平均粒径(mm)
4.2 密度
4.2.1 充てん密度(g/ml)
4.2.2 真密度(g/ml)
4.3 硬さ
5.細孔特性
5.1 比表面積
5.2 細孔径分布
5.2.1 マクロ孔
5.2.2 メソ孔
5.2.3 ミクロ孔
6.構成成分
6.1 強熱残分
6.2 溶出成分
6.2.1 pH値
6.2.2 電気伝導率(μS/cm)
6.2.3 その他の溶出成分
6.3 表面官能基
7.おわりに


第6章 X線回折による異方性・配向性の評価
1.はじめに
2.回折条件と逆格子
3.配向関数
4.測定例
4.1 面配向組織をもつ炭素材
4.2 軸配向組織をもつ炭素材
付録

第7章 押し棒式法による熱膨張係数の評価
1.はじめに
2.熱膨張
3.熱膨張係数
4.測定量と測定原理
5.測定装置と測定例
6.測定上の注意事項
(ア)試料の温度
(イ)昇温速度
(ウ)試料の異方性
7.おわりに

第8章 レーザフラッシュ法による熱拡散率の評価
1.はじめに
2.測定の原理
3.測定上の注意
3.1 試料の準備
3.2 試料の厚さ
3.3 加熱パルスの時間幅と過渡温度測定の応答速度
3.4 熱放射の非線形性
3.5 試料の定常温度
3.6 レーザビームの不均一性
3.7 試料からの熱損失
4.データ解析
4.1 対数法
4.2 等面積法
5.種々の炭素材料の熱拡散率
6.その他
6.1 解析プログラム
6.2 標準物質
6.3 レーザフラッシュ法に関する情報の入手

第9章 電気化学的特性の評価
1.はじめに
2.炭素材料の電気化学的特性の分類
3.具体的な測定方法
3.1 実験器具ならびに装置群
3.2 炭素表面上での電気化学反応を利用する場合
3.3 炭素そのものが電気化学反応をする場合
3.4 炭素表面上でのイオンの吸脱着現象を利用する場合
3.4.1 硫酸電解液の場合
3.4.2 有機電解液の場合
4.おわりに

第10章 電界電子放出特性の評価
1.はじめに
2.電界放出機構
3.測定装置と試料作製法
3.1 超高真空測定装置の必要性
3.2 電極部の構造
3.3 試料作製
4.電界放出特性の測定及び評価法
4.1 I-V測定
4.2 電界放出顕微鏡法
4.3 電界イオン顕微鏡法
4.4 高分解能透過電子顕微鏡を用いた特殊な実験法
5.おわりに

第11章 直流増幅測定による電気抵抗率・ホール係数の評価
1.はじめに
2.測定の概要
3.測定方法
4.測定上の注意点
4.1 試料
4.2 電磁石と磁場、残留磁場
4.3 ホール電圧
5.測定装置(測定系)
5.1 定電流直流電源
5.2 直流電圧測定器
6.温度依存の測定
7.市販の計測装置/測定器
8.実際の測定例
8.1 電気抵抗率
8.2 ホール係数
9.おわりに

第12章 直流法(SQUID)による磁化の評価
1.はじめに
2.単位
3.有機物の炭素化、黒鉛化と磁性
4.各種磁性の磁化の磁場依存、温度依存の特徴と強磁性成分の分離
4.1 磁化の磁場依存、温度依存
4.2 強磁性成分の分離
5.測定法
5.1 誘導起電力を測定する方法
5.1.1 SQUID磁化測定法
5.1.1.1 測定原理
5.1.1.2 磁場制御と温度制御
a)磁化の磁場依存測定
a-1)ゼロ磁場
a-2)磁場の設定
a-3)試料位置調整
b)温度依存測定
b-1)温度設定
b-2)温度変化
5.1.1.3 試料ホルダーと標準試料
5.1.1.4 異方性測定
5.1.2 試料振動型磁化測定法
5.2 力を測定する方法
5.2.1 グイ(Gouy)法
5.2.2 ファラディー(Faraday)法
6.測定結果の意味
7.おわりに

第13章 破壊強度・破壊靭性の評価
1.引張・曲げ・圧縮強度
2.破壊靱性
3.熱衝撃破壊
4.おわりに

第14章 ヤング率・クリープ特性の評価
1.ヤング率
1.1 静的方法
1.2 動的方法
1.3 静的ヤング率と動的ヤング率との関係
2.クリープ特性

第15章 摩耗特性の評価
1.はじめに
2.一般的な摩耗試験
2.1 摩擦形態
2.2 摩耗量測定
2.2.1 形状や寸法の変化による測定
2.2.2 重量変化による測定
2.3 摩擦力測定
3.その他の摩耗試験
3.1 ミクロな観点からの摩耗試験
3.2 摩擦部を直接観察する摩耗試験
4.通電下での摩耗試験
5.おわりに

第16章 寸法変化と照射クリープ特性から見た照射損傷の評価
1.はじめに
2.照射欠陥と照射量
3.寸法変化・照射クリープ特性等の意義
4.照射試験
5.照射後試験に際して注意すべきこと
6.中性子照射量の測定評価
7.寸法の測定
8.照射クリープ試験と測定・評価
9.おわりに

第17章 黒鉛化のための高温処理技術
1.はじめに
2.炭素材料の高温処理用黒鉛抵抗炉の1例
2.1 黒鉛管発熱体
2.2 断熱用黒鉛隔板
2.3 ステンレススチール製筒体,テフロン製蓋,発熱体水冷部片,銅リボン
2.4 断熱用炭素粒体
2.5 黒鉛抵抗炉の動作
2.6 黒鉛管発熱体の寿命
2.7 熱処理温度
3.おわりに
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