Introduzione
Le plastiche fibrorinforzate sono leggere, ma presentano un'elevata rigidità. Queste proprietà le rendono utili come materiali da costruzione nell'industria automobilistica. Per ottimizzare i tempi di processo durante la produzione, la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica di questi materiali è una proprietà importante da monitorare. Essa dipende non solo dalla temperatura, ma anche dall'orientamento del materiale di rinforzo.
Utilizzando l'LFA 467 HyperFlash®, è possibile determinare facilmente e rapidamente la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica dei materiali anistropici in funzione della temperatura in diverse direzioni spaziali.
Campioni e sperimentazione
È stata analizzata una resina epossidica rinforzata con fibre di carbonio, rinforzata unidirezionalmente* e bidirezionalmente**. La conducibilità termica è stata analizzata sia parallelamente che perpendicolarmente alla direzione delle fibre. Le misure sono state eseguite in un portacampioni standard (12,7 mm quadrati) tra 120°C e 200°C con incrementi di 20 K. Il calore specifico è stato determinato mediante il DSC 204 F1 Phoenix® .
* unidirezionale: tutte le fibre del materiale di rinforzo sono parallele tra loro
**bidirezionale: le fibre del materiale di rinforzo sono incrociate con angoli di 0° e 90°
Risultati e discussione
La figura 1 mostra la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica dei campioni di plastica rinforzati unidirezionalmente (nero) e bidirezionalmente (rosso). Il campione rinforzato unidirezionalmente, misurato nella direzione delle fibre (nero dots) ha mostrato la conducibilità termica più elevata. La conducibilità termica del campione rinforzato bidirezionalmente, anch'esso misurato nella direzione delle fibre, era leggermente inferiore. A causa dell'elevata Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica delle fibre di carbonio nella direzione della fibra (dots), le conduttività termiche parallele alla direzione della fibra erano da 7 a 12 volte superiori alle conduttività termiche perpendicolari alla direzione della fibra (diamanti) per entrambi i campioni. Le misurazioni in direzione perpendicolare hanno prodotto quasi gli stessi valori di Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica per entrambi i campioni, poiché l'orientamento generale delle fibre perpendicolari alla direzione di misurazione non ha quasi alcuna influenza.
Conclusione
L'LFA 467 Hyperflash ha sviluppato una serie di portacampioni per compiti di misura speciali, ad esempio per misure su liquidi, polveri, lamine metalliche sottili, ecc. Tra questi c'è uno speciale portacampioni in lamianto utilizzato per le indagini qui descritte. Utilizzando questo portacampioni appositamente progettato, è stato possibile determinare in modo rapido e semplice l'anistropia nella Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica dei materiali reintegrati con fibre di carbonio dovuta all'orientamento delle fibre incorporate.