Bevezetés
A polimetil-metakrilát (PMMA), amelyet általában akrilüvegként vagy olyan kereskedelmi neveken, mint a Plexiglas® vagy a Perspex® említenek, egy átlátszó hőre lágyuló műanyag, amely optikai átlátszóságáról, merevségéről, merevségéről, törésállóságáról, tartósságáról és alacsony SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűségéről ismert. Ezek a tulajdonságok teszik ideális anyaggá, amelyet gyakran üveg alternatívájaként használnak az optikai, elektronikai, autóipari, tengeri, űrhajózási és építőipari alkalmazások széles skáláján. Tekintettel a különböző iparágakban való széles körű használatára, a PMMA termikus viselkedésének megértése alapvető fontosságú a biztonság garantálásához, a hőkezelés optimalizálásához, valamint a tervezés, a teljesítmény és a gyártási folyamatok javításához.
Kísérleti
Két PMMA-mintát vizsgáltak a TCT 716 Lambda Guarded Heat Flow Meter (GHFM) segítségével az ASTM E1530 szabványban leírt módszer szerint. Ez az állandósult állapotú módszer során egy ismert vastagságú mintát két különböző hőmérsékleten tartott lemez közé helyeznek, és hagyják, hogy a hő átáramoljon a mintán.
Ezután mérik a minta vastagságán keresztül történő hőáramlást, és kiszámítják a hővezető képességet. A két mintát -10°C és 70°C közötti hőmérséklet-tartományban, 10°C-os intervallumokban vizsgálták. Mindkét próbatest átmérője körülbelül 51 mm, vastagsága 3 mm, sűrűsége pedig 1,18 g/cm³ volt. A kalibrálást Vespel® SP-1 használatával végezték. A mintákat 175 kPa terheléssel vizsgálták, és az érintkezési ellenállás csökkentése érdekében vékony hővédő paszta réteget vittek fel.
Eredmények és vita
A PMMA hővezető képessége a mért -10°C és 70°C közötti hőmérséklet-tartományban körülbelül 0,19 W/(m-K) volt, és ezen a tartományon belül enyhén 0,20 W/(m-K) értékre nőtt. Mindkét PMMA-mintát háromszor vizsgálták ebben a tartományban, ami jó megismételhetőséget mutatott a mérések között; a teljes hőmérséklettartományban átlagosan 1%-os relatív standard eltérést figyeltek meg.
Az 1. ábrán bemutatott adatok e háromszoros mérések átlagát jelentik. Látható, hogy a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség közel lineáris tendenciát mutat ebben a hőmérséklettartományban, és a két különálló vizsgálati minta közötti egyezés kiváló.
A PMMA-ra vonatkozó hővezetési értékek különböző irodalmi forrásokban találhatók. A szakirodalmi értékek szerint a PMMA hővezető képessége szobahőmérsékleten általában 0,19 W/(m-K) körül van. Antoniadis és munkatársai számos irodalmi forrást gyűjtöttek össze, és kidolgoztak egy ajánlott adatsort a PMMA-ra a -178 °C és 90 °C közötti hőmérséklet-tartományban [1]. Az ebből a vizsgálatból származó hővezetési eredményeket (az 1. és 2. PMMA minta átlaga) a 2. ábrán ábrázoltuk, az Antoniadis et al. által megadott referenciaértékekkel együtt.
Összefoglaló
A PMMA Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességét -10°C és 70°C között mértük a TCT 716 Lambda Guarded Heat Flow Meter segítségével. A Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség 0,19 W/(m-K) és 0,20 W/(m-K) között mozgott, és a hőmérséklettel enyhe növekedést mutatott. A mért értékek nagymértékben megegyeztek az irodalmi referenciaadatokkal [1], ami megerősíti, hogy a TCT 716 Lambda pontos és megbízható méréseket biztosít a PMMA Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességéről, ami alapvető tulajdonság az anyag hőtani jellemzőinek megértéséhez.