Introduction
La conductivité thermique peut être déterminée à l'aide de différentes méthodes. L'une des méthodes établies et reconnues est le LFA (Laser Flash Analysis). Cette méthode détermine principalement la diffusivité thermique, α ; ensuite, avec les données relatives à la densité, ρ, et à la Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique, Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.cp, il est possible de calculer la conductivité thermique, λ, à l'aide de la formule 1.
Au total, trois mesures de propriétés différentes sont donc nécessaires pour déterminer la conductivité thermique à l'aide de l'ACL. Avec le TCT 716 Lambda, qui fonctionne selon la méthode GHFM (Guarded Heat Flow Meter), la conductivité thermique peut être mesurée directement. Cela réduit l'effort de mesure et permet à l'utilisateur de générer facilement la valeur mesurée requise.
PEEK (polyéther éther cétone)
Le PEEK (polyéther-éther-cétone) est un polymère à Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope).point de fusion élevé et un thermoplastique de haute performance. En raison de son excellente résistance, le PEEK est souvent utilisé lorsqu'il doit supporter des charges élevées dans des conditions thermiques et/ou chimiques défavorables. Des exemples d'applications peuvent être trouvés dans l'aérospatiale, la technologie médicale et l'industrie chimique.
Conditions de mesure
Les mesures suivantes ont été effectuées sur du PEEK. Tous les échantillons ont été préparés à partir d'une tige plus grande.
- Détermination de la conductivité thermique au moyen du TCT 716 Lambda sur deux échantillons d'un diamètre de 51 mm et d'une épaisseur de 3 mm.
- Détermination de la diffusivité thermique au moyen du LFA 467 HyperFlash® sur deux échantillons d'un diamètre de 12,7 mm et d'une épaisseur de 2 mm.
- Détermination de la densité à température ambiante par la méthode de flottabilité sur des échantillons LFA.
- Détermination de la Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique au moyen du DSC 204 F1 Phoenix® sur deux échantillons d'un diamètre de 4 mm et d'une épaisseur de 1 mm.
Résultats des mesures
La figure 1 montre les résultats de la conductivité thermique du PEEK mesurée par TCT en fonction de la température. Les points ou diamants bleus et verts montrent les résultats obtenus pour deux échantillons de PEEK sur deux instruments TCT différents, de 25°C à un maximum de 250°C. La conductivité thermique a tendance à augmenter avec la température. Les mesures TCT montrent une bonne reproductibilité de ± 2 % au maximum. Les instruments TCT ont été étalonnés avec de la silice fondue pour les mesures.
La figure 2 résume les résultats des mesures TCT et LFA. Les croix orange et jaune représentent les résultats obtenus avec la LFA. À cette fin, la Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique a été déterminée par DSC et la densité a été déterminée à température ambiante. Les points rouges avec les barres d'erreur représentent la valeur moyenne de toutes les mesures. Les résultats de tous les tests sont compris dans une fourchette de ± 5 %.
Résumé
Avec le TCT 716 Lambda, la détermination de la conductivité thermique est facile et la valeur mesurée peut être déterminée directement. Une comparaison avec d'autres méthodes établies telles que le LFA montre à la fois une bonne concordance et une bonne reproductibilité des résultats de mesure.