ガラスの高温比抵抗測定（四探針法）
測定原理・特徴
電気溶解炉によるガラスの溶解において、熱効率の向上には、ガラス素地の比抵抗値の温度に対する変化は重要な情報です。当社では、高温下の溶融状態におけるガラス試料の電気抵抗測定を行っております。
溶解および泡抜き等の処理を行ったガラス試料に対し、高温下の溶融状態でガラス中に、LFインピーダンスアナライザーを接続した白金電極（四探針）を挿入し、抵抗値・リアクタンス値を測定することによって、表1に示す温度範囲内で5つの測定点の比抵抗を求めます。
図1．高温比抵抗の測定の概要
表1 測定可能な試料の概要と測定温度範囲
| 測定時間 | 1試料/1日 |
|---|---|
| 測定温度範囲 | 800〜1500℃ |
| 試料形状 | Φ0.5mm以上の顆粒状ガラス ※粉末試料やガラス繊維等にも対応していますので、ご相談下さい |
| 必要試料量 | 200ml相当分のガラス ※ソーダライムガラス (ρ=2.5g/cm3) で約500g |
比抵抗値は下式を用いて計算します。
ρ(T) = ρ0(T) × R(T) / R0(T)
| ρ | 試料の比抵抗［Ωcm］ |
|---|---|
| ρ0 | 標準の比抵抗［Ωcm］ |
| R | 試料の抵抗値［Ω］ |
| R0 | 標準の抵抗値［Ω］ |
| T | 測定時の試料温度［℃］ |
得られた比抵抗値から温度との関係式logρ＝A＋B/Tを求めます。
図2．高温比抵抗の温度依存性
測定例
図3．Na2O添加量の高温比抵抗の温度依存性の変化
測定不可能試料
- logηが1500℃で2.5以上の粘度の高い試料
- 失透・分相が生じる試料、気泡・異物等が含まれている試料
- 白金と反応する成分（金属、窒化物、カーボン）を含む試料
- ハロゲンを含む試料
- 揮発性物質を含む試料（測定に影響を及ぼさない程度の揮発の場合は可能です）
- 測定温度領域で形状変化（破損、揮発、潮解等）を伴う試料
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