Introdução
Os plásticos reforçados com fibras são leves, mas apresentam alta rigidez. Essas propriedades os tornam úteis como materiais de construção no setor automotivo. Para otimizar os tempos de processo durante a produção, a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica desses materiais é uma propriedade importante a ser monitorada. Ela depende não apenas da temperatura, mas também da orientação do material de reforço.
Usando o LFA 467 HyperFlash®, a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica de materiais anistrópicos pode ser determinada de forma fácil e rápida como uma função da temperatura em diferentes direções espaciais.
Amostras e experimentos
Foi investigada uma resina epóxi reforçada com fibra de carbono, reforçada unidirecionalmente* e bidirecionalmente**. A Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica foi analisada paralela e perpendicularmente à direção da fibra. As medições foram realizadas em um suporte de amostra padrão (quadrado de 12,7 mm) entre 120°C e 200°C em etapas de 20 K. O calor específico foi determinado por meio do DSC 204 F1 Phoenix® .
* unidirecional: todas as fibras do material de reforço estão paralelas umas às outras
**bidirecional: as fibras do material de reforço são cruzadas em ângulos de 0° e 90°
Resultados e discussão
A figura 1 mostra a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica das amostras plásticas reforçadas unidirecionalmente (preto) e bidirecionalmente (vermelho). A amostra reforçada unidirecionalmente, medida na direção da fibra (preto dots), apresentou a maior Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica. A Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica da amostra reforçada bidirecionalmente, também medida na direção da fibra, foi um pouco menor. Devido à alta Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica das fibras de carbono na direção da fibra (dots), as condutividades térmicas paralelas à direção da fibra foram de 7 a 12 vezes maiores do que as condutividades térmicas perpendiculares à direção da fibra (diamantes) para ambas as amostras. As medições na direção perpendicular produziram praticamente os mesmos valores de Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica para ambas as amostras, já que a orientação geral das fibras perpendiculares à direção da medição quase não tem influência.
Conclusão
Uma variedade de suportes de amostras foi desenvolvida para tarefas especiais de medição pelo LFA 467 Hyperflash, por exemplo, medições em líquidos, pós, folhas finas de metal, etc. Entre eles, há um suporte de amostra de lamiante especial empregado nas investigações descritas aqui. Usando esse suporte de amostra especialmente projetado, a anistropia na Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica dos materiais reincorporados com fibra de carbono devido à orientação das fibras incorporadas pôde ser determinada de forma rápida e fácil.