はじめに
ポリフェニレンサルファイド(PPS)は高性能の熱可塑性ポリマーで、その高い熱抵抗と耐薬品性、寸法安定性により、要求の厳しい技術用途に使用されています。PPSは、特に自動車、エレクトロニクス、航空宇宙産業において、熱的および機械的応力のかかる部品の製造において中心的な役割を果たしています。熱伝導率に関する包括的な知識は、このような部品の熱設計と熱管理にとって極めて重要です。熱の流れを正確にモデル化し、局所的な過熱を防ぐことで、システムの安全性と寿命を向上させることができます。
GHFMメソッド
GHFM（ガード付き熱伝導率計）方式で機能するTCT 716 Lambda は、熱伝導率を直接測定できるため、ポリマーの特性を簡単に評価することができる。small 充填剤の添加による化学組成の変化も検出できる。
計測
表1と表2に、試験したPPS試料と測定条件を示す。純粋なPPSと改質PPS（ガラス繊維＋カーボンブラック）の試料を用意した。すべての試料はTCT 716 Lambda を用いて分析した。
表1：試料
| 試料 | 純粋PPS | 充填PPS |
|---|---|---|
| 数 | 2 | 2 |
| 厚さ | 4および5 mm | 4および5 mm |
| 直径 | 約51mm | 約51mm |
表2：測定パラメータ
| 温度プログラム | 25～200℃、25-Kステップ |
|---|---|
| 温度勾配 | 30 K |
| 圧力 | 175 kPa |
| 校正材料 | ベスペルSp1 |
結果と考察
図1は、充填PPSと未充填PPSの両試料から得られた熱伝導率測定の概要を示しています。オレンジ色の測定曲線は純PPS試料の熱伝導率試験結果を示し、青色の測定曲線は充填試料の結果を示しています。予想通り、充填された試料は純粋なPPSよりも著しく高い熱伝導率（約1.75倍）を示しています。充填試料の結果はほぼ同じです。
純PPS製の試料の場合、4mmの試料の方が熱伝導率がわずかに低い（差は約6.3%）。これは、おそらく2つの試料の構造の違いによるものでしょう。4mmの試料には不均一性があるように見えますが（図2参照）、よく観察すると、これは材料の特定の領域内にある気孔に関連している可能性があります（図3参照）。この構造的不均一性は、おそらく製造工程に由来する。気孔は通常、熱伝導率の低下につながるが、これはTCT測定の結果からも確認された。
概要
TCT 716 Lambda は、ポリマーの熱伝導率の直接測定を可能にし、純粋なポリマーマトリクスとフィラーで強化されたポリマーとの熱特性の違いを分析する際に高い効果を発揮します。また、製造工程の違いによる構造変化によって生じる微妙な変化も確実に検出します。
さらに、TCT 716 Lambda は、2つの独立した試験スタックを備えているため、データ収集の高速化とスループットの向上が可能です。これは、工業環境における品質管理にとって重要な利点です。