Bevezetés
A hővezető képességet különböző módszerekkel lehet meghatározni. Az egyik bevált és elismert módszer az LFA (Laser Flash Analysis). Ez elsősorban a hővezető képességet, α-t határozza meg; ezután a SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűség, ρ, és a Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.fajlagos hőkapacitás, Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.cp, adatai mellett az 1. képlet segítségével kiszámítható 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, λ. A hővezető képességet az 1. képlet segítségével lehet kiszámítani.
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 LFA segítségével történő meghatározásához tehát összesen három különböző tulajdonságú mérésre van szükség. A TCT 716 Lambda készülékkel azonban, amely a GHFM (Guarded Heat Flow Meter) módszer szerint működik, 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 közvetlenül mérhető. Ez csökkenti a mérési ráfordítást, és megkönnyíti a felhasználó számára a kívánt mért érték előállítását.
PEEK (poliéter-éter-keton)
A PEEK (poliéter-éter-keton) egy magas Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadáspontú polimer és nagy teljesítményű hőre lágyuló műanyag. Kiváló ellenállóképessége miatt a PEEK-et gyakran használják ott, ahol kedvezőtlen termikus és/vagy kémiai körülmények között nagy terhelést kell elviselnie. Alkalmazási példák találhatók a repülőgépiparban, az orvostechnikában és a vegyiparban.
Mérési feltételek
A következő méréseket végeztük PEEK-en. Minden mintát egy nagyobb rúdból készítettünk.
- 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 meghatározása a TCT 716 Lambda segítségével két 51 mm átmérőjű és 3 mm vastagságú mintán.
- 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 meghatározása az LFA 467 HyperFlash® segítségével két 12,7 mm átmérőjű és 2 mm vastagságú mintán.
- A SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűség meghatározása szobahőmérsékleten a felhajtóerő módszerrel LFA mintákon.
- A Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.fajlagos hőkapacitás meghatározása a DSC 204 F1 Phoenix® segítségével két 4 mm átmérőjű és 1 mm vastagságú mintán.
Mérési eredmények
Az 1. ábra a PEEK TCT-vel mért 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 képességének eredményeit mutatja a hőmérséklet függvényében. A kék és zöld pontok vagy rombuszok két PEEK-mintára vonatkozó eredményeket mutatják két különböző TCT-műszerrel 25°C-tól maximum 250°C-ig. 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 a hőmérséklet növekedésével általában növekszik. A TCT-mérések jó, legfeljebb ± 2%-os reprodukálhatóságot mutatnak. A TCT-műszereket a mérésekhez olvasztott szilícium-dioxiddal kalibrálták.
A 2. ábra összefoglalja a TCT- és LFA-mérések eredményeit. A narancssárga és sárga keresztek az LFA segítségével kapott eredményeket jelzik. Ehhez a fajlagos hőkapacitást DSC segítségével, a sűrűséget pedig szobahőmérsékleten határoztuk meg. A piros pontok hibasávokkal az összes mérés átlagértékét jelölik. Az eredmények minden vizsgálat esetében ± 5%-on belül vannak.
Összefoglaló
A TCT 716 Lambda 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 meghatározása egyszerű, és a mért érték közvetlenül meghatározható. A más bevált módszerekkel, például az LFA-val való összehasonlítás a mérési eredmények jó egyezését és reprodukálhatóságát mutatja.