ref.2 換算カンザン時間ジカンホウ適用テキヨウ事例ジレイ
ヒートサイクル劣化レッカ と テイオン劣化レッカ  の 熱的ネツテキ寿命ジュミョウ相互ソウゴ評価ヒョウカ
1. 目的モクテキ
絶縁ゼツエン材料ザイリョウのヒートサイクル劣化レッカ と テイアツシの 相互ソウゴネツ寿命ジュミョウ時間ジカン換算カンザンホウアキらかにする
計算ケイサン手法シュホウは 換算カンザン時間ジカンホウ適用テキヨウする。
2. ネツ劣化レッカ条件ジョウケン
  定温テイオンカネツ劣化レッカと ヒートサイクル加熱カネツ劣化レッカモデル
T2(高温コウオン 定温テイオン加熱カネツ劣化レッカとはToで運転ウンテン
T0 される状態ジョウタイをいう。  
ヒートサイクル加熱カネツ劣化レッカとは
T1(低温テイオン  T1(低温テイオン) から T2(高温コウオン
ショウアツシ速度ソクドa オン速度ソクドb のくりカエ運転ウンテンされる状態ジョウタイをいう。
         t1(h)
 t2(h)
1サイクル
  1   模式モシキ
2.1  サダムアツシ劣化レッカによる 換算カンザン時間ジカン(isothermal)  : Θiso
To一定イッテイ温度オンドで 1サイクル でけた換算カンザン時間ジカンシタシキシメされる。
Θiso = tiso/ exp(E/RTo) ・・・・・・・・・・・・・・・・ T
ここで E ;加熱カネツする材料ザイリョウ活性化カッセイカエネルギ
R ;ガス定数ジョウスウ一定イッテイ
t iso ; 1サイクルの加熱カネツ時間ジカン
2.2 ヒートサイクル劣化レッカによる 換算時間一般解 (dynamic)  :  Θdyn
サキシメしたように 1サイクル でけた換算カンザン時間ジカンは シキシメされる。
Θdyn  =  (1/a  +  1/b ) (E/R )  [ P(E/RT2)- P(E/RT1)]
 ここで P(y) = exp(-y) / y^2  ,  y =  E/RT をシメす。
E ;加熱カネツする材料ザイリョウ活性化カッセイカエネルギ T1 ; 低温テイオンガワ温度オンド
R ;ガス定数ジョウスウ一定イッテイ T2 ; 高温コウオンガワ温度オンド
t dyn ; 1サイクルの加熱カネツ時間ジカン a,b ; それぞれショウオン速度ソクドオン速度ソクド
 マタ  a  =  (T2-T1) / t1  ,    b =  (T2-T1) / t2 であるので
   1/a  +  1/b  =t / (T2−T1)  となるので これをゼンシキ代入ダイニュウすると
Θdyn  =   ( 1/ (T2−T1))*(E/R ) * [ P(E/RT2)- P(E/RT1)] * tdyn
  =  { 1/ (T2−T1)}*(E/R ) *
   { exp(-E/RT2) /(E/RT2) ^2  -  exp(-E/RT1) /(E/RT1)^2 }*tdyn ・・・・U
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2.3  評価ヒョウカ 
   寿命ジュミョウ表現ヒョウゲンヒトつである ある特性トクセイにいたる換算カンザン時間ジカンは加熱劣化過程が 
   ヒートサイクルであろうと  一定イッテイ温度オンド劣化レッカであろうと 一定である。
   ユエ Θiso =  Θdyn   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・V
Vシキ から  あるヒートサイクル条件ジョウケンけたネツ履歴リレキは 一定イッテイ温度オンドけた
ネツ履歴リレキ温度オンド換算カンザンすると 何度ナンドになるのか  などがモトめられる。
   これから ヒートサイクル劣化レッカ条件ジョウケンと 等価トウカな テイ温度オンド劣化レッカ時間ジカン換算カンザンホウを モトめてみよう。
    ヒートサイクル劣化条件と 等価な定温度劣化時間の最終算出式は以下イカとなる。
 tiso= {E *(exp(E/RT0)} *
 【exp(-E/RT2) /(E/RT2) ^2 - exp(-E/RT1) /(E/RT1)^2】* tdyn /〔(T2−T1)*R〕 
2.3.1   算出サンシュツ条件ジョウケン設定セッテイ
ケース 1
    ヒートサイクル条件ジョウケン           テイオン劣化レッカ条件ジョウケン    
T1   50℃   323 K T0  100℃ 373 K
T2   150℃   423 K      
1サイクル時間ジカン 50フン   0.83 h    t iso   ?????
ゼンヒートサイクル回数カイスウ 2000カイ   1667 h     これがモトめるもの
E(活性化カッセイカエネルギ)         E(活性化カッセイカエネルギ)    
材料ザイリョウA ;Fシュ 27.7kcal/mol 420000 J/mol 材料ザイリョウA ;Fシュ 116340 J/mol
 R  ガス定数ジョウスウ     8.317 J/mol.・K  R  ガス定数ジョウスウ 8.317 J/mol.・K
2.3.2 ケース1 での テイ温度オンド劣化レッカ時間ジカン の算出サンシュツ結果ケッカ
T2-T1     60
E/RT0   135.386
E/RT1     156.3436 低温テイオン(50℃)-高温コウオン(150℃)のカエしヒートサイクル
E/RT2     119.3829 (1667 h)では 幾何学的な算術平均温度は
exp(E/RT0)   6.27E+58    
exp(E/RT1)   7.93E+67  (150−50)/2 =100℃ であるが  
exp(E/RT2)   7.04E+51
   
(E/RT1)^2   24443.32 理論的リロンテキネツ授受ジュジュ計算ケイサン{換算カンザン時間ジカンホウ) では  
(E/RT2)^2   14252.28 ヒ−トサイクル劣化条件と熱的な同じ劣化度に
(T2−T1)*R    499.02 イタるまででは 100℃ので 29913 (h) 劣化レッカ
 E * exp(E/RT0)  2.63E+64 せたことに等しい。  
 exp(-E/RT2) /(E/RT2) ^2  9.97E-57    
 exp(-E/RT1) /(E/RT1)^2 5.16E-73 これは ネツ影響エイキョウ高温度コウオンドガワで 指数シスウ関数的カンスウテキ 20
t dyn 1667  影響エイキョウするためである。マタこのカンガカタ利用リヨウすると
         熱的ネツテキ影響度エイキョウド維持イジして短時間タンジカン評価ヒョウカする
t iso     8.8E+08  方法ホウホウ(加速カソク試験シケン)として有用ユウヨウである。  
           
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ネツ劣化レッカ加速カソク試験シケンには 材料ザイリョウ活性化カッセイカエネルギ-確認カクニンとこれを換算時間法を採用した 、
熱影響物性等価法を熟知して 評価採用する事が望ましい。
材料ザイリョウ活性化カッセイカエネルギーを 簡便カンベンモトめる 物理ブツリ化学カガク分析ブンセキ TGA(熱重量分析)
については ベツ資料シリョウ参考サンコウにして理解リカイしてください。
同様ドウヨウ事例ジレイマトめた結果ケッカ以下イカシメす。 各自カクジ確認カクニン計算ケイサンするとよいでしょう。
ヒョウ 定温テイオン劣化レッカとヒートサイクル劣化レッカとの寿命ジュミョウ比較ヒカク
活性カッセイエネルギ 定温テイオン    温度オンドサイクル   定温テイオン    温度オンドサイクル
kcal/mol J/mol 150℃ 130
 
170℃ 180℃ 160
 
200℃
20 84000 1 0.83 1 0.87  
25 105000 1   0.75   1   0.8  
30 126000 1   0.67   1   0.73  
35 147000 1   0.53   1   0.66  
40 168000 1   0.5   1   0.59  
ヒョウ 温度オンドコトなる 定温テイオン劣化レッカ寿命ジュミョウ比較ヒカク
活性カッセイエネルギ 温度オンド 温度オンド 温度オンド ハンゲンノリ温度オンド
kcal/mol J/mol 130℃ 150℃ 180℃ (℃) **1)
15 63000 1 0.41 0.13
16  
20 84000 1 0.3 0.07
12  
25 105000 1 0.23 0.03
10  
30 126000 1 0.17 0.02
8  
**1)
 算出サンシュツレイ E=105000J/mol の場合バアイ
0.03=(1/2)^{(180−130)/β} =(1/2)^(50/β)
これより β=9.8 ≒ 10℃  となる。
一般的イッパンテキ有機ユウキ絶縁ゼツエン材料ザイリョウ活性化カッセイカエネルギ E =84000〜126000J/mol であることから
オオムね E=105000 J/mol とみなし、 10℃半減ハンゲンソクつ としているのが慣例カンレイである。 
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