こんにちは。テツです。

梅雨前のさわやかな季節、スポーツするには良い季節ですね。
ただし、すでに夏日になるほどの暑さ、
加えて紫外線は強いので、体調管理と肌のケアは十分に注意しましょう。

今回は、セラミックスの1種である「ベリリア」を測定する機会がありましたので報告します。

皆さんは、「ベリリア」をご存知でしょうか?
私は知らなかったので調べてみました。

■ ベリリア
 化学式 BeOで示されるベリリウム(参考:Wiki)の酸化物。 

熱伝導率 260 [ W/mK ]
特徴 高熱伝導率
電気絶縁が良い
毒性あり
用途 回路基板
ヒートシンク
ガスレーザー管
中性子減速材
※熱伝導率は、代表値。


熱伝導率が高く、電気絶縁性が良好なので、放熱用の電気回路に使われているようですが、
毒性があるため、窒化アルミニウムなどに変わっているようです。


◇ - ◇ - ◇ - ◇ - ◇


毒性があるということで、一瞬躊躇(ちゅうちょ)しましたが、
研究者魂を奮い立たせ、ベリリアの真の熱物性値を究明すべく
いざ測定を決意しました。

※固体の状態では無害です。
※粉末の状態で吸引してしまうと危険なため、加工(研磨)は厳禁。


測定に使用した装置は、サーモウェーブアナライザTA35
測定試料は、ベリリア(φ12mm、t=1.5mm、純度99.5%)です。


ベリリア_黒化前
ベリリア_黒化前

ベリリア_黒化後
ベリリア_黒化後


◇ - ◇ - ◇ - ◇ - ◇


熱拡散率の測定結果は・・・

測定試料 熱拡散率 [ ×10-6m2s-1 ]
水平方向 垂直方向
ベリリア 75.1 78.0


上表の値を、比熱と密度(文献値)を用いて、熱伝導率に換算すると・・・

測定試料 熱伝導率 [ W/mK ]
水平方向 垂直方向
ベリリア 233 242


ベリリアは、セラミックスのなかではもっとも熱伝導率の高いものの1つになります。
金属ではアルミと同程度の熱伝導率です。

また、同じベリリアでも、測定温度や製造方法、純度などの違いにより
物性値は変化します。

今日測定した試料・条件では、後述のベリリアの代表値よりも
若干低めの値を示しました。



<参考> 他のセラミックスおよび金属の代表値
物質名 熱伝導率 [ W/mK ] 備考
アルミナ 29 セラミックス、市販品
ベリリア 260 セラミックス、市販品
炭化ケイ素 270 セラミックス
窒化アルミニウム 285 セラミックス
アルミ 237 金属
293 金属



他にも興味が沸くような試料であれば、多少危険を冒しても測定する所存です。
これは? という試料がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

※本当に危険(有害)なものは引き受けられません。あしからず。



(著:テツ)