(57)【要約】【課題】粉体のインピーダンス特性に関する情報を高精度で測定する方法を提供する。【解決手段】粉体に印加する圧力または粉体の密度を変数とする関数として、交流インピーダンス法により粉体のインピーダンス特性を求める工程を含む粉体物性測定方法であり、得られたインピーダンス特性からは、変数に依存する第１成分および／または変数に依存しない第２成分に関する情報を抽出することができる。【選択図】図３
2009222673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体に印加する圧力または粉体の密度を変数とする関数として、交流インピーダンス法により粉体のインピーダンス特性を求める工程ａ、を含む粉体物性測定方法。
【請求項２】
更に、得られたインピーダンス特性から、前記変数に依存する第１成分および／または前記変数に依存しない第２成分に関する情報を抽出する工程ｂ、を含む請求項１記載の粉体物性測定方法。
【請求項３】
更に、前記第１成分から前記粉体中の粒子間の抵抗に関する情報を求める工程ｃ、および／または、前記第２成分から前記粉体中の粒子内部の抵抗に関する情報を求める工程ｄを含む、請求項２記載の粉体物性測定方法。
【請求項４】
前記工程ａが、前記変数を所定値Ｘｎに固定した状態で、交流電流または交流電圧の周波数を変化させて、前記所定値Ｘｎにおける周波数と前記粉体のインピーダンスとの関係を求めることを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の粉体物性測定方法。
【請求項５】
前記工程ａが、交流電流または交流電圧の周波数を所定値Ｙｍに固定した状態で、前記変数を逐次変化させて、前記所定値Ｙｍにおける前記変数と前記粉体のインピーダンスとの関係を求めることを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の粉体物性測定方法。
【請求項６】
導電性材料で囲まれた空間内で、前記粉体に一方向の圧力を印加して、圧力を逐次増加させることにより、前記変数を変化させる、請求項１〜５のいずれかに記載の粉体物性測定方法。
【請求項７】
接地された導電性材料で囲まれた空間を形成する測定容器と、
前記測定容器内に充填される粉体を押圧するプレス装置と、
前記測定容器の内面に露出する一対の電流端子および一対の電圧端子と、
前記プレス装置による前記粉体の加圧中に、前記一対の電流端子に任意の周波数の交流電流を重畳または一対の電圧端子に任意の周波数の交流電圧を印加する電源と、
前記交流電流の重畳により前記一対の電圧端子間に発生する電圧、または、前記交流電圧の印加により前記一対の電流端子間に発生する電流を解析する解析装置と、
前記一対の電圧端子間に発生する電圧、または、前記一対の電流端子間に発生する電流から、前記粉体のインピーダンスを計算する計算機と、を具備する粉体物性測定装置。
【請求項８】
前記一対の電流端子の特性インピーダンスと、前記一対の電圧端子の特性インピーダンスと、前記電源の特性インピーダンスとが、整合されている、請求項７記載の粉体物性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体物性、特にインピーダンス特性に関する情報を高精度で測定できる粉体物性測定方法および粉体物性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、科学技術の進歩に伴い、製品の生産性の向上や、材料の品質管理の重要性が高まっている。これらの観点から、材料物性の測定は非常に重要であり、従来から、材料のインピーダンス、抵抗、密度等、種々の物性の測定方法が検討されている。例えば、材料の抵抗を測定する方法として、４探針法（ＪＩＳ  Ｋ７１９４）が知られている。４探針法では、４本の針状探針（電極）をほぼ一列にして試験片に接触させ、外側の２本の探針間に流した直流電流と、内側の２本の探針間に生じる電位差とから試験片の抵抗を求める。ただし、ＪＩＳ  Ｋ７１９４は、板状の試験片の抵抗測定方法に関し、粉体の抵抗測定方法に関するものではない。
【０００３】
粉体の抵抗を測定する方法としては、直流電流を利用する方法が一般的である。しかし、直流電流を用いると、粒子間の抵抗成分と、粒子内部の抵抗成分とを分離できないため、詳細な情報を得ることができない。また、直流抵抗はオームの法則を利用して測定されるため、ジュール熱により抵抗が変化し、測定値が安定しないという問題がある。
【０００４】
一方、交流インピーダンス法により粉体物性を測定する場合、予め粉体を焼結もしくはプレスして成形体とすることが一般的である。成形体を用いることにより、粉体の密度変化による測定値の変動を防止することができる。しかし、再現性を確保することが困難であり、信頼性の高い測定は困難である。
【０００５】
非特許文献１は、カーボンナノチューブを加圧しながら、直流抵抗を測定することを提案している。非特許文献１では、一定量のカーボンナノチューブを測定セルに充填して段階的に加圧している。これにより、粉体の密度を変化させながら、カーボンナノチューブの直流抵抗を測定している。
【非特許文献１】（株）技術情報協会、「正しい電気特性の測定と評価」、日本印刷（株）出版、2005年5月13日発行、第130頁から第133頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
粉体の抵抗は、粒子内部の抵抗成分と粒子間の抵抗成分との総和であり、粒子間の抵抗成分は、粉体の密度によって変動する。そのため、粉体のインピーダンス特性の測定においては、再現性を確保し、信頼性の高い測正を行うことが困難である。また、従来の測定方法では、粒子内部の抵抗成分と粒子間の抵抗成分とを高精度で分離できないため、得られる粉体物性の情報量に限度がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、粉体物性、特にインピーダンス特性に関する情報を高精度で測定することを目的とする。
【０００８】
本発明は、粉体に印加する圧力または粉体の密度を変数とする関数として、交流インピーダンス法により粉体のインピーダンス特性を求める工程ａを含む粉体物性測定方法に関する。
【０００９】
粉体物性測定方法の好ましい態様は、更に、得られたインピーダンス特性から、変数に依存する第１成分および／または変数に依存しない第２成分に関する情報を抽出する工程ｂを含む。
【００１０】
粉体物性測定方法の好ましい態様は、更に、第１成分から粉体中の粒子間の抵抗に関する情報を求める工程ｃ、および／または、第２成分から粉体中の粒子内部の抵抗に関する情報を求める工程ｄを含む。
【００１１】
本発明の一態様において、工程ａは、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）を所定値Ｘｎに固定した状態で、交流電流または交流電圧の周波数を変化させて、所定値Ｘｎにおける周波数と粉体のインピーダンスとの関係を求めることを含む。
【００１２】
本発明の一態様において、工程ａは、交流電流または交流電圧の周波数を所定値Ｙｍに固定した状態で、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）を逐次変化させて、所定値Ｙｍにおける変数と粉体のインピーダンスとの関係を求めることを含む。
【００１３】
粉体に印加する圧力または粉体の密度は、導電性材料で囲まれた空間内で、粉体に一方向の圧力を印加して、圧力を逐次増加させることにより、変化させることが好ましい。
【００１４】
本発明は、また、接地された導電性材料で囲まれた空間を形成する測定容器と、測定容器内に充填される粉体を押圧するプレス装置と、測定容器の内面に露出する一対の電流端子および一対の電圧端子と、プレス装置による粉体の加圧中に、一対の電流端子に任意の周波数の交流電流を重畳または一対の電圧端子に任意の周波数の交流電圧を印加する電源と、交流電流の重畳により一対の電圧端子間に発生する電圧、または、交流電圧の印加により一対の電流端子間に発生する電流を解析する解析装置と、一対の電圧端子間に発生する電圧、または、一対の電流端子間に発生する電流から、粉体のインピーダンスを計算する計算機と、を具備する粉体物性測定装置に関する。
【００１５】
粉体物性測定装置において、一対の電流端子の特性インピーダンスと、一対の電圧端子の特性インピーダンスと、電源の特性インピーダンスとが、整合されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の粉体物性測定方法によれば、粒子内部の抵抗成分と粒子間の抵抗成分とを高精度で分離することができる。よって、粉体のインピーダンス特性に関する情報を高精度で測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、粉体のインピーダンス特性に関する粉体物性の測定方法を提供する。本発明の測定方法は、粉体に印加する圧力または粉体の密度を変数とする関数として、交流インピーダンス法により粉体のインピーダンス特性を求める工程ａを含む。
【００１８】
ここで、交流インピーダンス法とは、試料に交流電流を重畳もしくは交流電圧を印加して、試料のインピーダンスを測定する方法である。ただし、本発明では、試料として粉体を用い、粉体に印加する圧力または粉体の密度を変数とする関数として、粉体のインピーダンス特性を測定する。例えば、粉体に印加する圧力または粉体の密度を逐次変化させながら、粉体のインピーダンスを測定することにより、所望のインピーダンス特性が得られる。
【００１９】
粉体物性測定方法の好ましい態様は、更に、得られたインピーダンス特性から、変数に依存する第１成分および／または変数に依存しない第２成分に関する情報を抽出する工程ｂを含む。変数とともに変化する第１成分は、粉体の粒子間の抵抗に関する情報を多く含む。一方、変数に依存しない第２成分は、粉体の粒子内部の抵抗に関する情報を多く含む。例えば、複素インピーダンスプロットを利用することにより、インピーダンス特性を変数に依存する第１成分と変数に依存しない第２成分とに分離することができる。
【００２０】
以上より、第１成分からは、粉体中の粒子間の抵抗に関する情報を求めることができ、第２成分からは、粉体中の粒子内部の抵抗に関する情報を求めることができる。よって、粉体物性測定方法の好ましい態様は、更に、第１成分から粉体中の粒子間の抵抗に関する情報を求める工程ｃ、および／または、第２成分から粉体中の粒子内部の抵抗に関する情報を求める工程ｄを含む。
【００２１】
工程ａは、例えば、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）を所定値Ｘｎに固定した状態で、交流電流または交流電圧の周波数を変化させて、所定値Ｘｎにおける周波数と粉体のインピーダンスとの関係を求めることを含む。この場合、所定値Ｘｎに対応する複素インピーダンスプロットを描くことができる。Ｘｎを変化させることにより、複数の複素インピーダンスプロットを描くことができ、第１成分の変化を追うことができる。
【００２２】
ただし、交流電流または交流電圧の周波数を変化させず、固定してもよい。すなわち、工程ａは、交流電流または交流電圧の周波数を所定値Ｙｍに固定した状態で、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）を逐次変化させて、所定値Ｙｍにおける変数と粉体のインピーダンスとの関係を求めることを含むこともできる。この場合、Ｙｍを変化させることにより、複数の複素インピーダンスプロットを描くことができる。よって、Ｙｍを変化させることにより、第１成分の変化を追うことができる。
【００２３】
変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）は、どのような方法で変化させてもよいが、導電性材料で囲まれた空間内で、粉体に一方向の圧力を印加して、圧力を逐次増加させる方法が効率的である。
【００２４】
以下、各工程について具体的に説明する。
（i）工程ａ
工程ａでは、粉体に印加する圧力または粉体の密度を逐次変化させながら、粉体に交流電流を重畳または交流電圧を印加する。これにより、複数の異なる圧力または密度に対応する粉体のインピーダンス特性がそれぞれ求められる。
【００２５】
例えば、粉体に印加する圧力または粉体の密度をＸ１に固定した状態で、交流電流または交流電圧の周波数を変化させて、Ｘ１における周波数と粉体のインピーダンスとの関係を求める。次に、粉体に印加する圧力または粉体の密度を、例えばＸ２（Ｘ１＜Ｘ２）に固定した状態で、交流電流または交流電圧の周波数を変化させ、周波数と粉体のインピーダンスとの関係を求める。更に、粉体に印加する圧力または粉体の密度を、例えばＸ３（Ｘ２＜Ｘ３）に固定した状態で、交流電流または交流電圧の周波数を変化させ、周波数と粉体のインピーダンスとの関係を求める。このような操作を繰り返すことにより、複数のインピーダンス特性が求められ、複数の複素インピーダンスプロットを描くことができる。
【００２６】
このように、複数のインピーダンス特性を求めることにより、一つの試料粉体について、複数の複素インピーダンスプロットを描くことが可能となり、測定精度が向上する。また、粉体に印加する圧力または粉体の密度に依存する第１成分と、これに依存しない第２成分との分離も容易かつ正確に行うことができる。
特に、粉体に印加する圧力または粉体の密度を連続的に変化させ、インピーダンスの測定も連続的に行う場合には、粉体物性の測定精度は大きく向上する。
【００２７】
粉体に印加する圧力または粉体の密度は、どのような方法で変化させてもよい。例えば、導電性材料で囲まれた空間内に粉体を収容し、粉体に一方向から圧力を印加する。その際、圧力を逐次増加もしくは減少させる。粉体に印加する圧力は、粉体の硬度などにもよるが、例えば０〜２００ＭＰａの範囲で変化させればよい。粉体をプレス装置により押圧して粉体に圧力を印加する場合、圧力の大きさや粉体の密度は、プレス装置の粉体との接触部の変位により制御できる。
【００２８】
交流電流または交流電圧の周波数を変化させず、固定してもよい。例えば、交流電流または交流電圧の周波数をＹ１に固定した状態で、粉体に印加する圧力または粉体の密度を変化させて、Ｙ１における圧力もしくは密度と粉体のインピーダンスとの関係を求める。次に、交流電流または交流電圧の周波数をＹ２（Ｙ１＜Ｙ２）に固定した状態で、粉体に印加する圧力または粉体の密度を変化させ、圧力もしくは密度と粉体のインピーダンスとの関係を求める。更に、交流電流または交流電圧の周波数をＹ３（Ｙ２＜Ｙ３）に固定した状態で、粉体に印加する圧力または粉体の密度を変化させ、圧力もしくは密度と粉体のインピーダンスとの関係を求める。このような操作を繰り返すことにより、複数のインピーダンス特性が求められる。
【００２９】
（ii）工程ｂ
インピーダンス特性は、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）に依存する第１成分および変数に依存しない第２成分を含む。しかし、第１成分と第２成分とを高精度で分離することは、単独の複素インピーダンスプロットのみでは困難である。第１成分と第２成分は、複数の複素インピーダンスプロットを利用することにより、高精度で分離することができる。
【００３０】
ここで、複素インピーダンスプロットは、交流電流または交流電圧の周波数と、インピーダンスの実数部および虚数部との関係を示す。通常、横軸を実数部Ｚ’とし、縦軸を虚数部Ｚ”とする複素数平面上にインピーダンスをプロットする。交流電流または交流電圧の周波数を変化させ、各周波数におけるインピーダンスを複素平面上にプロットする。複素インピーダンスプロットには、複数のほぼ半円状のプロットが描かれる。
【００３１】
複素インピーダンスプロットの一例を図１に示す。図１に示す複素インピーダンスプロットは、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）に依存する第１成分（領域Ａ）および変数に依存しない第２成分（領域Ｂ）を含む。
【００３２】
工程ｂでは、複数の複素インピーダンスプロットを利用することで、変数に依存して変化しやすい第１成分と、変数に依存せず、変化することがほとんどない第２成分とを高精度で分離する。
【００３３】
変数をＸ１〜Ｘ５まで変化させて得られる、複数の複素インピーダンスプロットの一例を図２に示す。図２（ａ）〜（ｅ）において、（ａ）は変数が最も小さい場合（Ｘ１）の複素インピーダンスプロットを示し、（ｅ）は変数が最も大きい場合（Ｘ５）の複素インピーダンスプロットを示す。変数に依存する第１成分は、図２（ａ）〜（ｅ）に示すように、粉体に印加する圧力や粉体の密度により変化しやすいため、これを分離できなければ粉体物性の測定精度が低下する。
【００３４】
一方、変数に依存しない第２成分は、図２（ａ）〜（ｅ）に示すように、粉体に印加する圧力や粉体の密度により変化することがほとんどない。第２成分は、粒子内部の抵抗を反映しており、物質固有の特性を示す。
【００３５】
（iii）工程ｃおよび工程ｄ
図２（ａ）〜（ｅ）に示す複素インピーダンスプロットにおいて、第１成分のプロットは実数部の高抵抗側に、第２成分のプロットは実数部の低抵抗側に表される。第１成分のプロットが描く半円の直径は、変数（粉体に印加する圧力または粉体の密度）に伴って変化する。第１成分のプロットが描く半円の直径は、粉体の粒子間の界面の抵抗に相当する。一方、第２成分のプロットが描く半円の直径は、粒子内部（バルク）の抵抗に相当する。
【００３６】
次に、粉体物性測定装置について、図面を参照しながら説明する。図３は、粉体物性測定装置の一実施形態を示す概念図である。
装置１０は、いわゆる４端針法の原理を応用しており、粉体１を収容する測定容器２、粉体１に圧力を印加するプレス装置３、一対の電流端子４ａ、４ｂおよび一対の電圧端子５ａ、５ｂ（４端針）、交流電源６、解析装置７、ならびにインピーダンスを算出する計算機８、を具備する。
【００３７】
測定容器２は、導電性材料で囲まれた空間を形成している。測定の際には、この空間に粉体１を充填する。導電性材料は接地されており、測定容器２の内部と外界とを電磁的に遮蔽している。測定容器２の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、鉄、アルミニウム等が挙げられる。測定容器２の粉体１との接触部位は、端子が接続される部分を除いて、誘電正接が小さい（例えば、０．００２〜０．０２）絶縁体９からなることが好ましく、具体的には、例えばアルミナ等が挙げられる。測定容器２の形状は特に限定されないが、柱状であり、その底面積が、例えば１〜１０ｃｍ2であることが好ましい。粉体１を収容する空間の容積も特に限定されないが、例えば１〜２０ｃｍ3であればよい。測定容器２の底面の形状は特に限定されず、例えば矩形、多角形、円形等が挙げられる。
【００３８】
プレス装置３は、測定容器２内に充填される粉体１を押圧する。以下、プレス装置３のうち、粉体１と接触する面を、プレス装置３の主面と称する。測定の際、粉体１は、測定容器２の内壁とプレス装置３の主面とで囲まれる。
【００３９】
測定容器２の底面積およびプレス装置３の押圧を適宜選択することにより、測定容器２と、プレス装置３の主面とで囲まれる粉体１の体積を規定することができる。測定容器２とプレス装置３の主面とで囲まれる粉体１の体積をより正確に規定する観点から、プレス装置３の主面は略平坦であることが好ましい。また、同様に粉体１の体積をより正確に規定する観点から、測定容器２の底面と、プレス装置３の主面とは、略平行であることが好ましい。これにより、粉体物性の測定の精度がさらに向上する。プレス装置３の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼等が挙げられる。プレス装置３の主面は、誘電正接が小さい（例えば、０．００２〜０．０２）絶縁体からなることが好ましく、具体的には、例えばアルミナ等が挙げられる。
【００４０】
プレス装置３の主面の形状は、測定容器２に充填された粉体１をプレス可能であれば特に限定されず、例えば矩形、多角形、円形等が挙げられるが、測定容器２の底面の形状と略同一であることが好ましい。
なお、図３では、測定容器２の底面と、プレス装置３の主面とが鉛直方向上下に略平行になるように配置されているが、これに限定されず、例えば、水平方向に配置してもよく、斜め方向に配置してもよい。
【００４１】
プレス装置３には、粉体１に印加される圧力が逐次変化するように制御する圧力制御装置（図示せず）を付加してもよい。圧力制御装置は、プレス装置３の移動および停止を制御する。ただし、そのような制御装置は必須ではなく、圧力はマニュアルで適宜調整してもよい。
【００４２】
一対の電流端子４ａ、４ｂおよび一対の電圧端子５ａ、５ｂは、測定容器２の内面に露出している。これらの端子は、全て測定容器２の底面に配置されることが好ましい。端子と粉体１との接触抵抗を小さくする観点から、端子の粉体１との接触面には、金めっきを施すことが好ましい。電流端子および電圧端子の材質も特に限定されず、例えば、ステンレス鋼、白金、金、チタン、ニッケルなどの金属や、これらの合金等が挙げられる。
【００４３】
電源６は、プレス装置３による粉体１の加圧中に、一対の電流端子４ａ、４ｂに任意の周波数の交流電流を重畳または一対の電圧端子５ａ、５ｂに任意の周波数の交流電圧を印加する。交流電流または交流電圧の周波数は、特に限定されないが、例えば１００ＭＨｚ〜１ｍＨｚであり、好ましくは１０ＭＨｚ〜１０ｍＨｚである。電源６は、特に限定されず、例えばポテンショスタット等を用いればよい。
【００４４】
解析装置７は、交流電流の重畳により一対の電圧端子５ａ、５ｂ間に発生する電圧、または、交流電圧の印加により一対の電流端子４ａ、４ｂ間に発生する電流を測定する。例えば交流電流を一対の電流端子４ａ、４ｂに印加すると、一対の電圧端子５ａ、５ｂ間に電圧が発生する。このときの電圧を測定することにより、電流値および電圧値から粉体のインピーダンスを求めることができる。具体的な解析装置７としては、例えばＦＲＡ（Frequency Response Analyzer：周波数応答装置）が挙げられる。
【００４５】
電流値および電圧値から粉体１のインピーダンスを求める作業は、一般的な電子計算機を用いて行うことができる。
【００４６】
交流電流を重畳もしくは交流電圧を印加する時間は、特に制限されないが、単独の複素インピーダンスプロットについて、好ましくは１〜６０分、さらに好ましくは１〜１５分である。交流電流を重畳もしくは電圧を印加する時間が長くなると、粉体１の温度が上昇する場合がある。このとき、測定の精度が低下することがあるため、粉体１の温度をほぼ一定（例えば２０〜２５℃）に制御することが好ましい。粉体１の温度を制御する方法は特に限定されないが、例えば、測定容器２を恒温槽内に設置する方法や、ペルチェ素子を測定容器２内に設置する方法等が挙げられる。
【００４７】
一対の電流端子４ａ、４ｂの特性インピーダンスと、一対の電圧端子５ａ、５ｂの特性インピーダンスと、電源６の特性インピーダンスとは、整合されていることが好ましい。整合する方法は特に限定されないが、例えば、同軸構造を有する電流端子や電圧端子を用い、電流端子および電圧端子と、電源とを同軸ケーブルで接続することで、特性インピーダンスが整合される。特性インピーダンスの値は特に限定されず、例えば５０Ωで整合されていればよい。
【００４８】
電源６と一対の電流端子４ａ、４ｂおよび一対の電圧端子５ａ、５ｂとを接続する接続手段の特性インピーダンスも、一対の電流端子４ａ、４ｂの特性インピーダンス、一対の電圧端子５ａ、５ｂの特性インピーダンス、および電源６の特性インピーダンスと整合されていることが好ましい。接続手段としては、例えば同軸ケーブルを用いることが好ましく、同軸ケーブルの長さは、例えば３０ｃｍ以下とすることが好ましい。接続手段と、一対の電流端子４ａ、４ｂおよび一対の電圧端子５ａ、５ｂとを接続する部分には、ＳＭＡコネクタ、Ｎ型コネクタ等の同軸コネクタを用いることが好ましい。
【００４９】
計算機８は、さらに電源６、およびプレス装置３を制御する機能を有してもよい。このとき、計算機８は、電源６およびプレス装置３と電気的に接続されており、相互に情報交換可能であることが好ましい。具体的には、計算機８は、例えば電源６の起動および停止、プレス装置３の起動および停止などを制御する。
また、計算されたインピーダンス特性に関する情報は、ディスプレイなどに表示できるようにすることが好ましい。
【００５０】
例えば計算機８は、ＣＰＵ（中央演算装置）、メモリなどを含むマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路と、処理回路によって演算される演算結果などを表示するためのディスプレイとを含むことが好ましい。メモリとしては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリイメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。
【００５１】
処理回路における演算とは、たとえば、交流電流の重畳によって一対の電圧端子５ａ、５ｂ間に発生する電圧などに基づき、粉体１のインピーダンス特性を算出する作業などである。ディスプレイには、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを使用できる。
【００５２】
粉体１の物性の測定は、例えば、次のようにして行われる。
まず、粉体１を測定容器２に充填する。その後、プレス装置３で粉体１を押圧し、粉体１に所定の圧力を印加し、粉体１の密度を調整する。
【００５３】
次に、電源６（ポテンショスタット）および解析装置７（ＦＲＡ）を起動させ、一対の電流端子４ａ、４ｂに対して交流電流を重畳する。このとき、一対の電流端子４ａ、４ｂに重畳された交流電流は、ＦＲＡから計算機８に入力される。さらに、ＦＲＡは、一対の電圧端子５ａ、５ｂ間に発生する電圧を測定し、計算機８に入力する。計算機８は、入力された各数値から粉体１のインピーダンス特性を算出する。
【００５４】
その後、粉体１に異なる複数の所定の圧力を印加し、同様に粉体１のインピーダンス特性を複数算出する。計算機８は、得られた複数のインピーダンス特性の情報から第１成分および第２成分を算出し、ディスプレイに表示する。
【００５５】
本発明の一実施形態として、マンガン酸リチウム粉末（平均粒径２０μｍ）の複素インピーダンスプロットを図４に示す。図４に示す粉体物性の測定においては、３ｇのマンガン酸リチウム粉末を用いている。粉体を収容する空間の容積は７ｃｍ3とし、粉体に印加する圧力は１００ＭＰａとしている。すなわち、測定の際のマンガン酸リチウム粉末の密度は２．８ｇ／ｃｍ3である。測定は、周波数は１０ＭＨｚから１Ｈｚまで変化させて行っている。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、粉体物性測定の分野において有用であり、粉体のインピーダンス特性の詳細な分析に応用することができる。本発明によれば、粉体の体積抵抗率や物質に固有の抵抗率を高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る工程ａで得られるインピーダンス特性の一例を示す複素インピーダンスプロットである。
【図２】変数をＸ１〜Ｘ５まで変化させて得られる、複数の複素インピーダンスプロットの一例である。
【図３】粉体物性測定装置の一実施形態を示す概念図である。
【図４】マンガン酸リチウム粉末のインピーダンス特性を示す複素インピーダンスプロットである。
【符号の説明】
【００５８】
１    粉体
２    測定容器
３    プレス装置
４ａ、４ｂ  電流端子
５ａ、５ｂ  電圧端子
６    電源
７    解析装置
８    計算機
９    絶縁体
１０  粉体物性測定装置
【図１】
2009222673.tif 000003
【図２】
2009222673.tif 000004
【図３】
2009222673.tif 000005
【図４】
2009222673.tif 000006