Въведение
Топлопроводимостта може да се определи по различни методи. Един от утвърдените и признати методи е LFA (Laser Flash Analysis). При него се определя предимно топлинната дифузия, α; след това, заедно с данните за плътността, ρ, и специфичния топлинен капацитет, Специфичен топлинен капацитет (cp)Топлинният капацитет е физична величина, специфична за материала, която се определя от количеството топлина, подадено на образеца, разделено на полученото увеличение на температурата. Специфичният топлинен капацитет се отнася за единица маса на образеца.cp, е възможно да се изчисли коефициентът на топлопроводност, λ, като се използва формула 1.
Следователно за определяне на коефициента на топлопроводност чрез LFA са необходими общо три измервания на различни свойства. С TCT 716 Lambda, който работи по метода на GHFM (Guarded Heat Flow Meter), топлопроводността може да се измерва директно. Това намалява усилията за измерване и улеснява потребителя при генерирането на необходимата измерена стойност.
PEEK (полиетер етер кетон)
PEEK (полиетер етер кетон) е полимер с висока топимост и високоефективна термопластмаса. Благодарение на отличната си устойчивост PEEK често се използва там, където трябва да издържа на високи натоварвания при неблагоприятни термични и/или химични условия. Примери за приложения могат да се намерят в космическата, медицинската и химическата промишленост.
Условия за измерване
Следните измервания бяха извършени върху PEEK. Всички образци бяха приготвени от по-голяма пръчка.
- Определяне на коефициента на топлопроводност с помощта на TCT 716 Lambda върху два образеца с диаметър 51 mm и дебелина 3 mm.
- Определяне на коефициента на топлопроводност с помощта на LFA 467 HyperFlash® върху два образеца с диаметър 12,7 mm и дебелина 2 mm.
- Определяне на плътността при стайна температура чрез метода на плаваемостта върху образци LFA.
- Определяне на специфичния топлинен капацитет по метода DSC 204 F1 Phoenix® върху два образеца с диаметър 4 mm и дебелина 1 mm.
Резултати от измерването
На фигура 1 са показани резултатите за топлопроводимостта на PEEK, измерена чрез TCT като функция на температурата. Сините и зелените точки или ромбове показват резултатите за два образеца от PEEK на два различни TCT инструмента от 25°C до максимум 250°C. Топлопроводимостта има тенденция да се увеличава с увеличаване на температурата. Измерванията на TCT показват добра възпроизводимост от максимум ± 2 %. Инструментите за TCT са калибрирани с разтопен силициев диоксид за измерванията.
На фигура 2 са обобщени резултатите от измерванията на TCT и LFA. Оранжевият и жълтият кръст представляват резултатите, получени чрез LFA. За тази цел специфичният топлинен капацитет е определен чрез DSC, а плътността е определена при стайна температура. Червените точки със стълбчета за грешка представляват средната стойност на всички измервания. Резултатите от всички изпитвания са в рамките на ± 5 %.
Резюме
С TCT 716 Lambda, определянето на коефициента на топлопроводност е лесно и измерената стойност може да се определи директно. Сравнението с други утвърдени методи, като например LFA, показва както добро съответствие, така и възпроизводимост на резултатите от измерването.