Bevezetés
A polifenilén-szulfid (PPS) egy nagy teljesítményű hőre lágyuló polimer, amelyet nagy hő- és vegyszerállósága, valamint méretstabilitása miatt igényes műszaki alkalmazásokban használnak. A PPS központi szerepet játszik a hő- és mechanikai igénybevételnek kitett alkatrészek gyártásában, különösen az autóiparban, az elektronikai iparban és a repülőgépiparban. 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 átfogó ismerete döntő fontosságú az ilyen alkatrészek hőtechnikai tervezéséhez és hőkezeléséhez. Lehetővé teszi a hőáramlások pontos modellezését, és megakadályozza a helyi túlmelegedést, mindez pedig növeli a rendszerek üzembiztonságát és élettartamát.
GHFM módszer
A TCT 716 Lambda, amely a GHFM (guarded heat flow meter) módszer szerint működik, a polimerek egyszerű jellemzésére alkalmas, mivel képes 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 közvetlen mérésére. Még a small kémiai összetételben a töltőanyagok hozzáadása miatt bekövetkező változások is kimutathatók.
Mérések
Az 1. és 2. táblázat ismerteti a vizsgált PPS-mintákat és a mérési körülményeket. Tiszta és módosított PPS (üvegszál + SzénfeketeA hőmérséklet és a légkör (tisztítógáz) befolyásolja a tömegváltozási eredményeket. Ha a TGA-mérés során a légkört pl. nitrogénről levegőre változtatjuk, lehetővé válik az adalékanyagok, pl. a korom, és az ömlesztett polimer elválasztása és mennyiségi meghatározása. korom) minták álltak rendelkezésre. Minden mintát a TCT 716 Lambda segítségével vizsgáltunk.
1. táblázat: Minták
| Minta | Tiszta PPS | Töltött PPS |
|---|---|---|
| Szám | 2 | 2 |
| Vastagság | 4 és 5 mm | 4 és 5 mm |
| Átmérő | Kb. 51 mm | Kb. 51 mm |
2. táblázat: Mérési paraméterek
| Hőmérséklet program | 25 - 200°C 25 K lépésekben |
|---|---|
| Hőmérsékleti gradiens | 30 K |
| Nyomás | 175 kPa |
| Kalibráló anyag | Vespel Sp1 |
Eredmények és vita
Az 1. ábra áttekintést nyújt a töltött és a töltetlen PPS-minták hővezetési méréseiről. A narancssárga mérési görbék a tiszta PPS-ből készült minták hővezetési vizsgálatainak eredményeit, míg a kék mérési görbék a töltött minták eredményeit mutatják. A várakozásoknak megfelelően a töltött minták jelentősen (kb. 1,75-szörösével) magasabb hővezető képességet mutatnak, mint a tiszta PPS. A töltött minták eredményei közel azonosak.
A tiszta PPS-ből készült minták esetében a 4 mm-es minta hővezető képessége valamivel alacsonyabb (kb. 6,3%-os különbség). Ez valószínűleg a két minta közötti szerkezeti különbségeknek köszönhető. A 4 mm-es minta inhomogenitást mutat (lásd a 2. ábrát), ami közelebbről megvizsgálva az anyag egyes területein található pórusokhoz köthető (lásd a 3. ábrát). Ez a szerkezeti inhomogenitás valószínűleg a gyártási folyamatból származik. A pórusok általában 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 csökkenéséhez vezetnek, amit a TCT-mérések eredményei is megerősítenek.
Összefoglaló
A TCT 716 Lambda lehetővé teszi a polimerek 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 közvetlen mérését, és nagy hatékonysággal elemzi a tiszta polimer mátrixok és a töltőanyaggal erősített polimerek közötti hőtulajdonságbeli különbségeket. Megbízhatóan észleli a különböző gyártási folyamatokból eredő szerkezeti változások okozta finom eltéréseket is.
Ezen túlmenően a TCT 716 Lambda két független tesztköteggel rendelkezik, ami gyorsabb adatgyűjtést és nagyobb áteresztőképességet tesz lehetővé - ez fontos előny az ipari környezetben végzett minőségellenőrzéshez.