PTFE:n lämmönjohtavuuden tarkka määrittäminen NETZSCH TCT 716 -laitteella Lambda

Polytetrafluorieteeni (PTFE), joka tunnetaan laajalti kauppanimellä Teflon®, on termoplastinen polymeeri, jolla on poikkeuksellinen kemiallinen ja terminen kestävyys. Yleiset käyttökohteet vaihtelevat keittoastioista ja sähköeristeistä lääkinnällisiin laitteisiin, tiivisteisiin ja tiivisteisiin. Kun PTFE:tä muokataan täyteaineilla, kuten lasikuiduilla, sen ominaisuuksia voidaan räätälöidä vielä vaativampiinkin sovelluksiin.

Sekä täyttämättömän että täytetyn PTFE:n lämpökäyttäytymisen ymmärtäminen käyttölämpötila-alueella on ratkaisevan tärkeää materiaalin oikean valinnan ja suunnittelun kannalta. Tässä yhteydessä uudessa sovellusohjeessamme keskitytään lämmönjohtavuuden tarkkaan määri ttämiseenNETZSCH Guarded Heat Flow Meter (GHFM) TCT 716 Lambda
. .

Mittausmenetelmä

GHFM on tasaista tekniikkaa, jossa tunnetun paksuinen näyte asetetaan kahden eri lämpötilassa pidettävän levyn väliin. Lämpövirta näytteen läpi mitataan ja LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus lasketaan.

Menetelmä soveltuu erityisen hyvin epähomogeenisille tai anisotrooppisille materiaaleille, kuten komposiiteille tai kerrosrakenteille, jotka ovat usein haasteellisia muille menetelmille. Tässä tutkimuksessa sitä käytettiin kolmen PTFE-näytteen testaamiseen:

• Kaksi täyttämätöntä PTFE-näytettä eri valmistajilta
• Yksi lasikuitua sisältävä PTFE-näyte

Kaikki näytteet olivat levyjä, joiden halkaisija oli ~50 mm ja paksuus ~3 mm. Mittausten lämpötila-alue ulottui noin -10 °C:sta 200 °C:een. Kalibrointi suoritettiin käyttäen Vespel® SP-1:tä, ja rajapintaresistanssin minimoimiseksi käytettiin silikonipohjaista lämpöliitosmassaa. Testauksen aikana käytettiin noin 175 kPa:n kosketuspainetta.