소개
일반적으로 아크릴 유리 또는 플렉시글라스® 또는 퍼스펙스®와 같은 상품명으로 불리는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)는 광학 투명성, 강성, 강성, 비산 방지, 내구성 및 저밀도로 잘 알려진 투명 열가소성 플라스틱입니다. 이러한 특성 덕분에 광학, 전자, 자동차, 해양, 항공우주 및 건설 산업의 광범위한 응용 분야에 유리 대체재로 자주 사용되는 이상적인 소재입니다. 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되기 때문에 안전을 보장하고 열 관리를 최적화하며 설계, 성능 및 제조 공정을 개선하기 위해서는 PMMA의 열 거동을 이해하는 것이 필수적입니다.
실험적
ASTM E1530에 설명된 방법에 따라 TCT 716 Lambda 보호 열 유량계(GHFM)를 사용하여 두 개의 PMMA 샘플을 테스트했습니다. 이 정상 상태 방법은 서로 다른 온도로 유지되는 두 개의 플레이트 사이에 두께가 알려진 샘플을 놓고 샘플을 통해 열이 흐르도록 하는 것입니다.
그런 다음 시료의 두께를 통과하는 열 흐름을 측정하고 열전도도를 계산합니다. 두 시편은 -10°C~70°C의 온도 범위에서 10°C 간격으로 테스트되었습니다. 각 테스트 시편의 직경은 약 51mm, 두께는 3mm, 밀도는 1.18g/cm³였습니다. 보정은 Vespel® SP-1을 사용하여 수행했습니다. 샘플은 175kPa의 하중에서 테스트되었으며, 접촉 저항을 줄이기 위해 얇은 열 페이스트 층을 적용했습니다.
결과 및 토론
측정된 온도 범위인 -10°C~70°C에서 PMMA의 열전도율은 약 0.19W/(m-K)였으며, 이 범위 내에서 0.20W/(m-K)로 약간 증가했습니다. 두 PMMA 샘플 모두 이 범위에서 세 번 테스트하여 측정 간의 우수한 반복성을 입증했으며 전체 온도 범위에서 평균 1%의 상대 표준 편차가 관찰되었습니다.
차트 1에 제시된 데이터는 이러한 3회 측정의 평균을 나타냅니다. 열전도율은 이 온도 범위에서 거의 선형적인 경향을 보이며, 두 개의 개별 테스트 샘플 간의 일치도가 매우 우수하다는 것을 알 수 있습니다.
PMMA의 열전도도 값은 다양한 문헌에서 확인할 수 있습니다. 일반적으로 문헌 값은 실온에서 PMMA의 열전도율을 약 0.19W/(m-K)로 보고합니다. Antoniadis 등은 수많은 문헌 자료를 수집하여 -178°C ~ 90°C의 온도 범위에서 PMMA에 대한 권장 데이터 세트를 개발했습니다[1]. 이 연구의 열전도도 결과(PMMA 샘플 1과 2의 평균)는 Antoniadis 등의 기준값과 함께 차트 2에 표시되어 있습니다. 여기에 제시된 데이터는 기준값과 매우 잘 일치하는 것을 알 수 있습니다.
요약
PMMA의 열전도도는 -10°C와 70°C 사이에서 TCT 716 Lambda 보호 열유량계를 사용하여 측정했습니다. 전도도는 0.19W/(m-K)에서 0.20W/(m-K) 범위였으며, 온도에 따라 약간 증가하는 것으로 나타났습니다. 측정된 값은 문헌[1]의 참조 데이터와 거의 일치하여 TCT 716 Lambda 이 재료의 열 특성을 이해하는 데 필수적인 특성인 PMMA의 열전도도를 정확하고 신뢰할 수 있는 측정값을 제공한다는 것을 확인했습니다.