2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
R 2251-2：2007
まえがき
この規格は，工業標準化法第12条第1項の規定に基づき，耐火物技術協会 (TARJ)／財団法人日本規格
協会 (JSA) から，工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり，日本工業標準調査会
の審議を経て，経済産業大臣が制定した日本工業規格である。
制定に当たっては，日本工業規格と国際規格との対比，国際規格に一致した日本工業規格の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために，ISO 8894-2 : 1990，Refractory materials
−Determination of thermal conductivity−Part 2 : Hot-wire method (parallel) を基礎として用いた。
この規格の一部が，特許権，出願公開後の特許出願，実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は，このような特許
権，出願公開後の特許出願，実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について，責任は
もたない。
JIS R 2251の規格群には，次に示す部編成がある。
JIS R 2251-1 第1部：熱線法（直交法）
JIS R 2251-2 第2部：熱線法（平行法）
JIS R 2251-3 第3部：熱流法
（1）
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R 2251-2：2007
目
次
ページ
序文 ··································································································································· 1
1. 適用範囲 ························································································································ 1
2. 引用規格 ························································································································ 1
3. 用語の定義 ····················································································································· 1
4. 原理 ······························································································································ 2
5. 耐火物の種類及び適用温度範囲 ·························································································· 2
6. 装置及び器具 ·················································································································· 2
6.1 乾燥装置 ······················································································································ 2
6.2 長さ計 ························································································································· 2
6.3 はかり ························································································································· 2
6.4 熱伝導率試験装置 ·········································································································· 2
6.5 熱線及び熱電対 ············································································································· 3
6.6 粉・粒状物質の測定用容器······························································································· 3
6.7 加熱炉 ························································································································· 4
7. 測定用試料 ····················································································································· 4
7.1 定形耐火物の場合 ·········································································································· 4
7.2 不定形耐火物の場合 ······································································································· 5
8. 操作 ······························································································································ 5
9. 計算方法 ························································································································ 6
10. 報告 ···························································································································· 6
附属書A（参考）熱伝導率の計算方法 ······················································································ 8
附属書B（参考）参考文献 ····································································································· 9
附属書1（参考）JISと対応する国際規格との対比表 ·································································· 10
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
日本工業規格
JIS
R 2251-2：2007
耐火物の熱伝導率の試験方法−
第2部：熱線法（平行法）
Test methods for thermal conductivity of refractory materials-
Part 2 : Hot-wire method (parallel)
序文 この規格は，1990年に第1版として発行されたISO 8894-2，Refractory materials−Determination of
thermal conductivity−Part 2 : Hot-wire method (parallel) を翻訳し，技術的内容を変更して作成した日本工業
規格である。
なお，この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は，原国際規格を変更している事項である。変
更の一覧表をその説明を付けて，附属書1（参考）に示す。
1. 適用範囲 この規格は，電気伝導性を有さない耐火物の室温から1 250 ℃までの非定常熱線法による
熱伝導率の試験方法について規定する。この規格は，25 W/(m･K) 以下の熱伝導率の測定に適用する。
備考 この規格の対応国際規格を，次に示す。
なお，対応の程度を表す記号は，ISO/IEC Guide 21に基づき，IDT（一致している），MOD
（修正している），NEQ（同等でない）とする。
ISO 8894-2 : 1990，Refractory materials−Determination of thermal conductivity−Part 2 : Hot-wire
method (parallel) (MOD)
2. 引用規格 次に掲げる規格は，この規格に引用されることによって，この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格は，その最新版（追補を含む。）を適用する。
JIS C 1602 熱電対
JIS C 2520 電熱用合金線及び帯
JIS C 2526 金属抵抗材料の電気抵抗−温度特性試験方法
JIS R 2001 耐火物用語
JIS R 2251-1 耐火物の熱伝導率の試験方法−第1部：熱線法（直交法）
JIS R 2553 キャスタブル耐火物の強さ試験方法
JIS Z 8401 数値の丸め方
3. 用語の定義 この規格で用いる主な用語の定義は，JIS R 2001及びJIS R 2251-1によるほか，次によ
る。
a) 熱拡散率 熱伝導率を比熱容量とかさ密度で除した値 (m2/s)。
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4. 原理 所定の温度に保持された2個の測定用試料の中央に，熱電対の温接点が溶接された直線状の金
属線（熱線）を挟み込んで一定量の電力を供給し，そのときの試料の上昇温度の時間的変化から熱伝導率
を算出する。
5. 耐火物の種類及び適用温度範囲 この規格が適用される耐火物の種類と適用温度範囲を表1に示す。
表 1 耐火物の種類及び適用温度範囲
温度範囲
耐火物の種類
ジルコニア以外の酸
化物系耐火物
ジルコニア耐火物
炭素及び炭化けい素
含有耐火物
ファイバ及びファイ
バ含有耐火物(*)
室温〜800
注(*) ファイバの配向によって熱伝導率に方向依存性が生じる可能性があるため，測定は，受渡当事者間の協
定によって行う。
備考 ○：適用可能，△：熱電対への印加電流の漏えいがなければ適用可能，×：適用不可
6. 装置及び器具
6.1
乾燥装置 温度110±5 ℃に保つことのできる，自動温度調節器付き電気恒温器を用いる。
6.2
長さ計 最小読取値が0.1 mmの長さ計を用いる。
6.3
はかり 最小読取値が1 gのはかりを用いる。
6.4
熱伝導率試験装置 試験装置は，図1に例示するように2個の測定用試料に挟み込まれた熱線に一
定電力を加えたときの測定用試料の上昇温度が，測定できるような構造のものを用いる。
注(1) 直流又は交流の定電流，定電圧又は定電力電源のいずれを使用してもよい。測定中に2 %以上の変動
がなく，電圧10 V，電流8 A以上の容量のあるものが必要である。
(2) 時定数が0.5 s以上で，0.05 μV又は0.01 ℃以上の感度をもつデジタルマルチメータとパーソナルコン
ピュータとで構成する。
(3) 内部温度補償回路を備えた温度表示機能をもつデジタルマルチメータを使用する場合は，使用しなく
てもよい。
図 1 熱伝導率試験装置例
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6.5
熱線及び熱電対 熱線には，表2に示す直径0.5 mm以下の合金線を，熱電対はいずれもJIS C 1602
に規定する直径0.5 mm以下のものを，測定用試料の中央部に図2のように平行に配置する。測定に先立
ち，各測定温度による発生熱起電力を打ち消すために，2対の熱電対を示差結線して使用してもよい。そ
の場合，一方の熱電対の温接点は，図2，及び図3に示すように試料表面に配置する。また，デジタルマ
ルチメータのヌル機能を使用してもよい。
表 2 熱線及び熱電対
測定温度範囲
熱線の種類
常温〜800
ニッケル・クロム線(4)
常温〜1 250
白金ロジウム合金線 (87 %Pt-13 %Rh)(5)
熱電対の記号
R又はS
注(4) JIS C 2520 に規定するニッケル・クロム1種の電熱線（帯）。
(5) JIS C 1602 に規定するR熱電対の＋脚を用いるとよい。
図 2 測定試料に対する熱線及び熱電対の設置位置
6.6
粉・粒状物質の測定用容器 耐火物原料のような粉・粒状物質を測定する場合は，7.1で規定する定
形測定用試料と同寸法の内容積をもつ耐熱容器を用いる。耐熱容器は，図3に示すように底板付き下部容
器，底板なし容器及び上ふた（蓋）からなる。
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図 3 粉・粒状物質測定用耐熱容器の概要図
6.7
加熱炉 測定用試料が一定の温度に保持できるように，十分な均熱帯が得られるように設計された
電気炉を用いる。
7. 測定用試料 測定には，次のような方法で調製された試料を用いる。
7.1
定形耐火物の場合 長さ230 mm×幅114 mm×厚さ65 mm（並形れんが）以上のものを2枚重ね合
わせて用いる。各測定用試料の重ね合わせる平面の平滑度は，100 mm当たり0.2 mm以下になるように研
削し，ち密な測定用試料の場合，熱線及び熱電対を15±1 mm離して埋め込むための溝を下部測定用試料
表面に施す（図4参照）。溝は，用いる熱線と熱電対とが埋設可能な幅と深さをもつものとする。
図 4 熱線と熱電対を埋設するための溝及び埋設方法
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7.2
不定形耐火物の場合 JIS R 2553の4.（試験片の作り方）に基づき，7.1によって示した大きさと平
滑度をもつ試料を作製する。ち密試料の場合は，熱線及び熱電対を15±1 mm離して埋め込むための溝を
下部測定用試料表面に施す（図4参照）。溝は，用いる熱線及び熱電対が埋設可能な幅と深さをもつものと
する。
8. 操作 操作は，次による。
a) 測定用試料を，あらかじめ110±5 ℃で恒量(6)になるまで乾燥する。
注(6) 測定した質量に3 g以上の差がなければ恒量とする。
b) 定形及び不定形耐火物を測定する場合は，測定用試料の中央に施された平行な溝に，熱線と熱電対の
温接点が中央にくるように，測定用試料を微粉砕したものに少量の適当なバインダ（例えば，2 %デ
キストリン水溶液）を混ぜた混練物で埋設する（図4参照）。
粉・粒状物質を測定する場合は，2個の耐熱容器の中央に熱線及び熱電対が挟まるように重ね合わ
せ，試料を充てん（填）する（図3参照）。充てんした試料の質量と容器の内容積から測定用試料のか
さ密度を計算しておく。
c) 測定用試料又は試料を充てんした耐熱容器を炉内に設置し，炉内温度を所定の温度まで昇温した後，
測定用試料に埋設した熱電対で測定される5分間における温度変動が±0.05 ℃以内であることを確認
する。
d) 熱線に一定電流(7)を流す。次に，電流を流し始めてからの熱線上昇温度をヌル機能付きデジタルマル
チメータを介してパーソナルコンピュータに読み込む。
注(7) 表3に，記録計のフルスケールを50 μVとした場合の，熱伝導率の大きさに対する最大測定時
間と適正供給電力量を示す。電流値は，0.5級以上の精度をもつ電流計で0.01 Aまで読み取る。
表 3 熱伝導率に対する最大測定時間及び適正供給電力量
熱伝導率
最大測定時間
適正供給電力量
備考 この表に規定する数値は，S熱電対を使用したものであり，R熱電対を用いる場合は，
適宜換算する。
e) 所定の熱線加熱時間（表3参照）経過後，熱線への供給電流を切り，熱電対の出力の記録を終了する。
f)
8. c) 及び8. e) の操作を3回繰り返す。
g) さらに，高温での測定を行う場合は，10 ℃/min以下の速度で炉を次の測定温度まで昇温し，8. c) 及
び8. e) の操作を3回繰り返す。
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R 2251-2：2007
9. 計算方法 各温度における試料の熱伝導率は，次の式によって求め，JIS Z 8401によって少数点以下
2けたに丸める。
λθ
=
I
2
R
×
4
π
l
−
E
i
−
r
2
4
α
t
Δ
θ
(
t
)
又は，
λθ
=
EI
×
4
π
l
ここに，
−
E
i
−
r
2
4
α
t
θ
Δ (
t
)
λθ： 測定温度θ (℃) における熱伝導率 [W/(m･K)]
Ｉ： 熱線に流した電流値 (A)
R： 熱線の電気抵抗値(8)(Ω/m)
E： 図1の熱線のA−B間の電圧降下 (V)
l： 図1の熱線のA−B間の長さ (m)
−Ei (−r2/4αt)(9)： 指数積分
r： 熱線と測定用熱電対との間隔 (m)
α： 熱拡散率 (m2/s)
t： 熱線加熱時間 (s)
∆θ (t)： 時間tにおける熱線の上昇温度 (℃)
注(8) 熱線の電気抵抗値は，測定に使用する熱線1 m当たりの各温度における電気抵抗値をあらかじ
め測定する。測定は，JIS C 2526による。
(9) −Ei (−r2/4αt) の値は，時間tとその2倍の時間2tにおける上昇温度の比Δθ (2t)/Δθ (t) に対応
する値を表4から読み取る。この式で求まる熱伝導率は，Δθ (2t)/Δθ (t) が1.5から2.4の間で計
算されたものが最も信頼性のある値である（附属書A参照）。
備考 熱線に通電時を測定開始温度とし，表3の最大測定時間を測定終了温度とし，両温度の平均値
をおいて測定温度θとする。
特定温度の熱伝導率は，温度間隔100〜250 ℃毎の測定温度において求めた5〜8点の熱伝導率とその測
定温度との関係線を作成して求める(10)。
注(10) 測定温度が切れ目のよい特定の温度となることは少ない。そのため，関係線を用いて特定の温
度の熱伝導率を求めて使用するとよい。コンピュータを用いて関係式（1〜4次）を求めると便
利である。
10. 報告 試験の報告書には，次の項目を明記する。
a) 測定を行った場所
b) 測定日時
c) この規格に準拠したこと
d) 測定用試料（製造業者名，品種，型式，バッチ番号など）
e) 測定用試料の前処理条件
f)
不定形耐火物及び粉・粒状製品においては試料の調製法及びかさ密度
g) 炉内雰囲気
h) 測定温度及び3回の熱伝導率の測定値とその平均値，又は受渡当事者間の協定によって定めた9. で求
めた特定温度及びその温度における熱伝導率の計算値。
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R 2251-2：2007
表
4
−
r
2
Δ
θ
2(
t
)
関数の計算値
値に対する
−
E
i
Δ
θ
(
t
)
4
α
t
備考1. 表4は，附属書Bの文献 [1]，[2] 及び [3] を基に作成されたものである。
及び
は，
及び
である。
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附属書A（参考）熱伝導率の計算方法
序文 この附属書は，本体を補足するものであって，規定の一部ではない。
表 A.1 平行法非定常熱線法による熱伝導率算出のための参考資料
時間t
熱線への供給電力量は
熱伝導率
平均値
EI
=
14
.
32
W/mとする。
4
π
l
表A.1の2列目は測定時間tにおける熱電対の起電力で，3列目は基準熱起電力表による換算値である。
4列目は換算温度から計算された
Δ
θ
2(
t
)
値で，時間tの温度とその2倍の2tにおける温度の比である。
Δ
θ
(
t
)
例えば，3列目の換算温度から
Δ
θ
2(
t
)
Δ
θ
(
60
)
.1
229 K
＝1.69
＝
＝
Δ
θ
(
t
)
Δ
θ
(
30
)
.0
729 K
Δ
θ
2(
t
)
Δ
θ
(
96
)
.1
607 K
＝1.52
＝
＝
Δ
θ
(
t
)
Δ
θ
(
48
)
.1
056 K
−
r
Δ
θ
2(
t
)
の計算値を本体9. の表4から求める（表の5列目）。こ
に対する
−
E
i
4
α
t
Δ
θ
(
t
)
2
が得られ，これらの
の値（
Δ
θ
2(
t
)
＝1.69の場合は0.776 4）と，∆θ (t)，供給電力値，熱線の長さを本体9. の計算式に代入す
Δ
θ
(
t
)
ることによりλが得られる（表中の一点鎖線部参照）。
λ4EI
=
×
π
λ
−
E
i
−
r
2
4
α
t
Δ
θ
t
＝14.32×
.0
776 4
＝15.3
.0
729
順次，このようにして計算された熱伝導率が表の6列目で，この値がほぼ一定となる測定時間は測定用
試料によって異なり，最も信頼性のある値としてΔθ (2t)/Δθ (t) が1.5から2.4の間で計算された値の平均
値として15.5 W/(m･K) が得られる（表中の7列目）。繰返し測定で得られた熱伝導率のばらつきは平均値
に対して5 %以内である。
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附属書B（参考）参考文献
序文 この附属書は，参考文献について記載するものであって，規定の一部ではない。
[1] Carlslaw, A, S., and Jaeger, I, C., Conduction of heat in solids, 2nd ed., 1959, Clarendon Press, Oxford.
[2] Handbook of mathematical tables, edited by Abramowitz, M., and Stegun, I.A., 1972, New York, AMS 55.
[3] Grosskopf, B., and Kilian, B., Table book with Ei (-x) and values, 1980, Kubel-Druck, Wiesbaden, FRG.
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ISO 8894-2 : 1990 耐火材料−熱伝導率の試験方法−第2部 熱線法（平行
法）
(Ⅰ) JISの規定
(Ⅲ) 国際規格の規定
(Ⅳ) JISと国際規格との技術的差異の項
目ごとの評価及びその内容
表示箇所：本体，附属書
表示方法：側線又は点線の下線
項目
番号
内容
項目ごとの
評価
技術的差異の内容
①電気伝導性を有する耐
火材料，及び顕著な配向
性を示すファイバ含有耐
火物製品を除く。
MOD/追加
JISでは，別に5.（耐火物
の種類及び適用温度範囲）
を設けて，より具体的に記
述している。
②測定温度範囲：1 250 ℃
以下。
②JISに同じ。
③測定範囲：25 W/(m･K)
以下。
③JISに同じ。
MOD/追加
項目
番号
(Ⅱ) 国際
規格番号
内容
1. 適用範囲 ①適用材質：電気伝導性を
有さない耐火物。
2. 引用規格 JIS C 1602
JISにおいては，測定使用
材料の材質，その試験方
法，作製手順等をより分か
りやすくするために，具体
的に引用規格を用いて説
明している。
JIS R 2251-2 : 2007 耐火物の熱伝導率の試験方法−第2部：熱線法（平行法）
附属書1（参考）JISと対応する国際規格との対比表
(Ⅴ) JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
JISとISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
11
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3. 用語の定
義
内容
a) 熱伝導率
4. 原理
5. 耐火物の
種類及び適
用温度範囲
測定温度範囲において，電
気電導性を有する可能性
のある耐火物の種類及び
温度範囲を規定。
6. 装置及び
器具
①測定装置の概要図を記
載。
②ヌル機能付きデジタル
マルチメータの使用を認
める。
③試料計測装置の規定。
(Ⅲ) 国際規格の規定
(Ⅳ) JISと国際規格との技術的差異の項
目ごとの評価及びその内容
表示箇所：本体，附属書
表示方法：側線又は点線の下線
項目
番号
内容
項目ごとの
評価
技術的差異の内容
熱拡散率とともに，熱伝
導率が規定されている。
MOD/変更
JISでは，重複を避けるた
めに，JIS R 2251-1におい
て，熱伝導率を定義してい
る。この規格は，JIS R
2251-1を引用しているの
で問題ない。
JISに同じ。
規定なし。
MOD/追加
今後，ISOに提案していく予定
である。
①測定装置のブロックダ
イアグラムの記載。
MOD/追加
②デジタルマルチメータ
の使用を示唆する表現に
なっている。
MOD/追加
JISとISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
今後，ISOに提案していく予定
である。
MOD/追加
(Ⅴ) JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
項目
番号
(Ⅱ) 国際
規格番号
(Ⅰ) JISの規定
R 2251-2：2007
JISとISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
12
R 2251-2：2007
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
(Ⅲ) 国際規格の規定
(Ⅳ) JISと国際規格との技術的差異の項
目ごとの評価及びその内容
表示箇所：本体，附属書
表示方法：側線又は点線の下線
項目
番号
内容
項目ごとの
評価
技術的差異の内容
mm以上で並形れんがを
推奨。
MOD/変更
JISにおいては，測定中に
試料周辺の熱環境の影響
を受けないように，並形れ
んがとしている。
②粉・粒状製品については
内容積が①の大きさの容
器を用いる。
②JISに同じ。
③不定形耐火物の調製方
法を規定。
③具体的な調製方法を規
定せず，当事者間の協議
にゆだねている。
MOD/変更
不定形耐火物の熱伝導率
は，調製方法，前処理条件
などに影響されるので，こ
の規格ではJIS R 2553の
4．（試験片の作り方）を採
用している。
④溝は一面だけに施す。
④上下面に施している
MOD/変更
上下面に溝を施した場合，
JISとISO規格との整合性に，
これに線類をはめ込むこ さほど影響を及ぼす内容では
とは操作上極めて困難。
ない。
①示差結線熱電対だけ。
MOD/追加
②熱伝導率によって広範
囲の適正供給電力量，記
録計感度を規定してい
る。
MOD/変更
示差結線熱電対以外に，熱
起電力に見合う電圧発生
器の使用とデジタルマル
チメータを用いた場合に
はそのヌル機能によって，
測定直前の試料温度によ
る熱電対の熱起電力を補
償できることを規格に追
加している。
EN15の提案に従い，温度
記録範囲と適正供給電力
量を規定している。
項目
番号
内容
7. 測定用試
料
①定形，不定形耐火物の試
料寸法は230 mm×114
mm×65 mm（並形れんが）
以上とする。
8. 操作
①デジタルマルチメータ
のヌル機能の使用を認め
る。
JIS とISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
JISとISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
JIS とISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
ISO規格がEN15の提案を受け
入れ，改正される予定である。
②適正供給電力量，記録計
感度の規定。
(Ⅴ) JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
(Ⅱ) 国際
規格番号
(Ⅰ) JISの規定
13
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
内容
9. 計算方法 ①測定温度の規定。
(Ⅲ) 国際規格の規定
(Ⅳ) JISと国際規格との技術的差異の項
目ごとの評価及びその内容
表示箇所：本体，附属書
表示方法：側線又は点線の下線
項目
番号
項目ごとの
評価
技術的差異の内容
規定なし。
MOD/追加
規定なし。
MOD/追加
測定される熱伝導率がど
の温度における値かを明
確にしている。
実測温度での熱伝導率か
ら要求される温度におけ
る熱伝導率の提供を可能
にしている。
JISとISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
JISとISO規格との整合性に，
さほど影響を及ぼす内容では
ない。
規定なし。
MOD/追加
任意の特定温度での報告
を可能とする。報告値の由
来を明確化している。
JISは実用的なので，今後，ISO
規格見直し時に紹介する。
②各測定温度において得
られた熱伝導率を温度と
の関係線とし，要求される
温度における熱伝導率を
求める方法を規定してい
る。
10. 報告
関係線から求めた値であ
る旨の明示。
内容
(Ⅴ) JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
項目
番号
(Ⅱ) 国際
規格番号
(Ⅰ) JISの規定
R 2251-2：2007
JISと国際規格との対応の程度の全体評価：MOD
備考1. 項目ごとの評価欄の記号の意味は，次のとおりである。
― IDT……………… 技術的差異がない。
― MOD/追加……… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。
― MOD/変更……… 国際規格の規定内容を変更している。
2. JISと国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は，次のとおりである。
― MOD…………… 国際規格を修正している。
