素材(材料)の管理は抵抗から抵抗率!

素材(材料)管理が重要になってきて、より精密に素材を管理する目的で、抵抗値の管理から抵抗率にかわってきたのはなぜか!

より正確に素材(材料)を管理・測定したいとのニーズより抵抗値から抵抗率での管理に!

具体的には、導電性プラスチック・導電性フィルム、導電性ゴム、導電性塗料、ITO薄幕、ITOガラス、シリコンウェーハ、帯電防止材料、静電気対策材料はほぼ、抵抗率で管理されております。

※日本工業規格 JIS K 7194-1994,JIS H 0602-1995でも抵抗率で測定・記録する旨の記載があります。 その他に、ペースト、インク、紙、金属系薄膜、フィルム、セラミック、建材、床材、各種用紙、梱包材料、塗料、繊維、コンクリート、セラミック、樹脂、フィルム等の測定に要いられている。

どうして変更になったのか!

新素材・材料開発・研究開発・品質保証・製品の管理等の重要性が高くなったので抵抗率で管理するようになってきました。(抵抗では材料の形状、サイズ、測定位置等で変わるため、材料の固有の値である抵抗率で測定・管理するようになってきた。

抵抗値は変わる! 抵抗率は材料固有の絶対値!

例えば金を測定するとする

金属の抵抗率と抵抗の温度係数

          室度20〔℃〕の場合
金属

ρ〔Ωm〕

×10-8

α〔/1℃〕

×10-3

金属

ρ〔Ωm〕

×10-8

α〔/1℃〕

×10-3

アルミニウム 2.75 4.2 鉄(純) 9.8 6.6
2.4 4.0 銅(軟) 1.72 4.3
1.62 4.1 白金 10.6 3.9
水銀

94.08

(0℃)

0.99

マグネシウム 4.5 4.0
タングステン

5.5

5.3

モリブデン 5.6 4.4
タングステン

123

(3000℃)

 

     

備考:1.20〔℃〕以外のものについては( )内でその温度を示した。

   2.αは〔0℃〕と100〔℃〕の平均値を表す。

 

抵抗・抵抗率を求める式から

同じ長さの導体であっても細い断面積が小さい物が抵抗は大きく、断面積が大きいものが抵抗は小さくなる。

これまで、材料の管理は状態・性質の値付けに抵抗値が幅広く利用されてきました。しかし、抵抗R〔Ω〕そのものは、材料の形状、サイズ、測定位置等で変わるため、管理が難しい問題がでてきて、固有の値がある抵抗率ρ〔Ωcm〕や表面抵抗率ρs〔Ω/□〕がそれに置き換わり利用されるようになってきました。(抵抗率は材料固有の絶対値)

※日本工業規格 JIS H 0602-1995(シリコン単結晶・シリコンウェーハの試験方法) JIS K 7194-1994(導電性プラスチック)の評価は抵抗率で評価すると決められている。

注意:抵抗値で評価・管理されている場合もありますのですべてが変わっていったわけではありません。

抵抗(Resistance);略号R=Ω〔読み:オーム〕電気の流しにくを表す単位

一般的に、測定、材料の導電性(電気の通し易さ)の評価として、抵抗が用いられています。※抵抗の単位は、物質や材料の形状によっても使い分けられており、測定対象によっては、JISなど業界ごとの工業規格で規定された電気抵抗の単位がある、などの理由で、主に使われている電気抵抗についての表記は異なります。

抵抗率(Resistivity)= Ωcm [読み:オ-ムセンチメ-トル] Ωm〔読み:オームメートル〕

電気の分野では「電気抵抗率(electrical resistivity)」、物理の分野では「抵抗率(resistivity)」、電子分野では「比抵抗(specific electrical resistance)」、材料分野では「体積抵抗率」、「体積固有抵抗」と呼ばれており、分野によって表現が異なります。(※抵抗率には表面抵抗率もありますが、単に抵抗率という場合には体積抵抗率を意味します。)

抵抗率で管理することで材料管理が可能になります。

<抵抗率は材質固有の値になるため、抵抗率で材料の管理を行うようになっている>

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