Einleitung

Bei Elastomeren sind oft die thermophysikalischen Eigenschaften unterhalb Raumtemperatur gefragt. Beispielsweise werden Elastomere häufig als Dichtungen im Bauteil oder Maschinenelement verwendet und somit bekommt die untere Temperaturgrenze eine Relevanz. Meist möchte man verstehen, in welchem Temperaturbereich ein Elastomerwerkstoff seine Funktion im jeweiligen Einsatzbereich noch sicher erfüllen kann.

Experimentelles

Die LFA 467 HyperFlash^® kann einen Temperaturbereich von -100 °C bis 500 °C mit nur einem Ofen abdecken. Die folgenden Messungen zeigen die WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit von zwei Elastomeren (NBR und NR), die zwischen -100 °C und 60 °C untersucht wurden. Für Messungen im Tieftemperaturbereich (T<0 °C) ist der MCT-Detektor (Mercury-Cadmium-Tellurid) und eine Flüssigstickstoffkühlung (in diesem Fall das NETZSCH-Kühlsystem CC300), jedoch kein Ofenumbau erforderlich. Die Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.spezifische Wärmekapazität wurde mittels DSC 204 F1 Phoenix^® bestimmt.

Messergebnisse

Abbildung 1 zeigt die spezifische Wärmekapazität beider Proben. Der Glasübergang liegt wie für Elastomere üblich unterhalb RT (NR = -60,9 °C; NBR = -26,8 °C) und zeigt sich als Stufe in der Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.cp-Kurve. Die thermophysikalischen Eigenschaften der beiden Elastomer-proben, TemperaturleitfähigkeitDie Temperaturleitfähigkeit (a mit der Einheit mm2/s) ist eine materialabhängige Stoffeigenschaft zur Charakterisierung des instationären Wärmetransports. Sie gibt an, wie schnell ein Material auf eine Temperaturänderung reagiert.Temperaturleitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit sowie spezifische Wärmekapazität der Elastomere sind in Abbildung 2 und 3 gegenübergestellt. In der LFA-Messung zeigt sich der Glasübergang in einer deutlichen Abnahme in der Temperaturleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit dagegen steigt mit zunehmender Temperatur nahezu linear und zeigt keine signifikante Stufe.