12.06.2025 by Aileen Sammler
Nauwkeurige bepaling van het warmtegeleidingsvermogen van PTFE met behulp van de NETZSCH TCT 716 Lambda
Polytetrafluoroethyleen (PTFE), algemeen bekend onder de handelsnaam Teflon®, is een thermoplastisch polymeer met uitzonderlijke chemische en thermische weerstand. Veelvoorkomende toepassingen variëren van kookgerei en elektrische isolatie tot medische apparatuur, afdichtingen en pakkingen. Als er vulstoffen zoals glasvezels aan worden toegevoegd, kunnen de eigenschappen van PTFE worden aangepast aan nog veeleisendere toepassingen.
Polytetrafluoroethyleen (PTFE), algemeen bekend onder de handelsnaam Teflon®, is een thermoplastisch polymeer met uitzonderlijke chemische en thermische weerstand. Veelvoorkomende toepassingen variëren van kookgerei en elektrische isolatie tot medische apparatuur, afdichtingen en pakkingen. Wanneer PTFE wordt gemodificeerd met vulstoffen zoals glasvezels, kunnen de eigenschappen worden aangepast aan nog veeleisendere toepassingen.
Inzicht in het thermische gedrag van zowel ongevuld als gevuld PTFE binnen het bedrijfstemperatuurbereik is essentieel voor de juiste materiaalselectie en het juiste ontwerp. In deze context richt onze nieuwe toepassingsnotitie zich op de nauwkeurige bepaling van Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid met de NETZSCH Guarded Heat Flow Meter (GHFM) TCT 716 Lambda.
Meetmethode
De GHFM is een steady-state techniek waarbij een proefstuk van bekende dikte tussen twee platen wordt geplaatst die op verschillende temperaturen worden gehouden. De warmtestroom door het proefstuk wordt gemeten en de Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid wordt berekend.
Deze methode is vooral geschikt voor niet-homogene of anisotrope materialen, zoals composieten of gelaagde structuren, die vaak een uitdaging vormen voor andere methoden. In dit onderzoek werd het gebruikt om drie PTFE-monsters te testen:
- Twee ongevulde PTFE-monsters van verschillende fabrikanten
- Eén met glasvezel gevuld PTFE-monster
Alle monsters waren schijven met een diameter van ~50 mm en een dikte van ~3 mm. Het temperatuurbereik van de metingen liep van ongeveer -10 °C tot 200 °C. De kalibratie werd uitgevoerd met Vespel® SP-1 en er werd een thermische voegmassa op siliconenbasis aangebracht om de overgangsweerstand te minimaliseren. Tijdens het testen werd een contactdruk van ongeveer 175 kPa toegepast.
Resultaten en observaties
De Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid werd voor alle drie de monsters uitgezet tegen de temperatuur:
- De resultaten van de ongevulde PTFE-monsters (monster 1 en 2) kwamen overeen met de literatuurwaarden (~0,27 W/(m-K) bij kamertemperatuur). Het monster met de hogere DichtheidDe massadichtheid wordt gedefinieerd als de verhouding tussen massa en volume. dichtheid vertoonde een iets hogere warmtegeleiding.
- Het met glasvezel gevulde PTFE-monster vertoonde een duidelijk hogere warmtegeleiding, zoals verwacht.
- Een vast-vaste fase overgang in PTFE in de buurt van kamertemperatuur werd gedetecteerd - te zien aan de merkbare verandering in warmtegeleiding. Boven dit gebied had de temperatuur weinig effect op de geleidbaarheid.
Conclusie
De NETZSCH TCT 716 Lambda bleek zeer effectief voor het karakteriseren van de Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid van zowel gevuld als ongevuld PTFE. Het vermogen van het instrument om moeilijke monsters te analyseren (zoals met vezels gevulde polymeren) maakt het vooral waardevol voor R&D en kwaliteitscontroletoepassingen in de polymeerindustrie.
Wilt u live zien hoe u een meting start met de NETZSCH TCT 716 Lambda? Dit is een stap-voor-stap instructie van een meetdefinitie, inclusief het voorbereiden en plaatsen van de preparaten, software-afhandeling:
Meer informatie en contact met uw regionale vertegenwoordiger vindt u hier:
