Pendahuluan
Polimetil metakrilat (PMMA), umumnya disebut sebagai kaca akrilik atau dengan nama dagang seperti Plexiglas® atau Perspex®, adalah termoplastik transparan yang dikenal dengan transparansi optik, kekakuan, kekakuan, ketahanan terhadap pecahan, daya tahan, dan kerapatan yang rendah. Karakteristik ini menjadikannya bahan yang ideal, yang sering digunakan sebagai alternatif kaca, untuk berbagai aplikasi dalam industri optik, elektronik, otomotif, kelautan, kedirgantaraan, dan konstruksi. Mengingat penggunaannya yang luas di berbagai industri, memahami perilaku termal PMMA sangat penting untuk memastikan keamanan, mengoptimalkan manajemen termal, dan meningkatkan desain, kinerja, dan proses manufaktur.
Eksperimental
Dua sampel PMMA diuji menggunakan TCT 716 Lambda Guarded Heat Flow Meter (GHFM) mengikuti metode yang dijelaskan dalam ASTM E1530. Metode steadystate ini melibatkan penempatan sampel dengan ketebalan yang diketahui di antara dua pelat yang dipertahankan pada suhu yang berbeda, sehingga memungkinkan panas mengalir melalui sampel.
Aliran panas melalui ketebalan sampel kemudian diukur, dan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal dihitung. Kedua spesimen diuji pada kisaran suhu -10°C hingga 70°C dalam interval 10°C. Setiap spesimen uji memiliki diameter sekitar 51 mm, ketebalan 3 mm, dan densitas 1,18 g/cm³. Kalibrasi dilakukan dengan menggunakan Vespel® SP-1. Sampel diuji di bawah beban 175 kPa, dan lapisan tipis pasta termal diaplikasikan untuk mengurangi Resistensi KontakMenurut hukum termodinamika kedua, perpindahan panas antara dua sistem selalu bergerak ke arah yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Jumlah energi panas yang ditransfer melalui konduksi panas, misalnya, melalui dinding bangunan, dipengaruhi oleh resistensi termal dari dinding beton dan lapisan insulasi. resistensi kontak.
Hasil dan Pembahasan
Konduktivitas termal PMMA pada rentang suhu yang diukur dari -10°C hingga 70°C adalah sekitar 0,19 W/(m-K), sedikit meningkat menjadi 0,20 W/(m-K) dalam rentang ini. Kedua sampel PMMA diuji tiga kali pada rentang ini, menunjukkan pengulangan yang baik antar pengukuran; deviasi standar relatif rata-rata sebesar 1% di seluruh rentang Model BurgerModel Burgers adalah model umum dari bahan viskoelastik, yang biasa digunakan untuk menggambarkan classic pengukuran pemulihan mulur. suhu yang diamati.
Data yang disajikan pada Bagan 1 mewakili rata-rata pengukuran rangkap tiga ini. Jelas bahwa Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal menunjukkan tren yang hampir linier pada rentang suhu ini, dan kesepakatan antara dua sampel uji yang terpisah sangat baik.
Nilai Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal untuk PMMA tersedia dalam berbagai sumber literatur. Biasanya, nilai literatur melaporkan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal PMMA pada suhu kamar sekitar 0,19 W/(m-K). Antoniadis dkk. telah mengumpulkan berbagai sumber literatur dan mengembangkan kumpulan data yang direkomendasikan untuk PMMA pada rentang suhu -178°C hingga 90°C [1]. Hasil Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal dari penelitian ini (rata-rata Sampel PMMA 1 dan 2) diplot pada Bagan 2, bersama dengan nilai referensi dari Antoniadis dkk. Jelas bahwa data yang disajikan di sini selaras dengan sangat baik dengan nilai referensi.
Ringkasan
Konduktivitas termal PMMA diukur antara -10°C dan 70°C dengan menggunakan TCT 716 Lambda Pengukur Aliran Panas Terlindung. Konduktivitas berkisar antara 0,19 W/(m-K) hingga 0,20 W/(m-K), menunjukkan sedikit peningkatan dengan suhu. Nilai yang diukur sangat sesuai dengan data referensi dari literatur [1], yang mengonfirmasi bahwa TCT 716 Lambda memberikan pengukuran konduktivitas termal PMMA yang akurat dan dapat diandalkan, sebuah properti penting dalam memahami karakteristik termal material.