Introdução
No caso dos elastômeros, as propriedades termofísicas abaixo da temperatura ambiente geralmente precisam ser conhecidas. Por exemplo, os elastômeros são usados com frequência como vedações em componentes ou peças de máquinas e, portanto, o limite inferior de temperatura torna-se relevante. Na maioria dos casos, é interessante entender em que faixa de temperatura um material de elastômero ainda pode cumprir sua função de forma confiável na respectiva faixa de aplicação.
Experimental
O LFA 467 HyperFlash® pode cobrir uma faixa de temperatura de -100°C a 500°C com apenas um forno. As medições a seguir mostram 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 dois elastômeros (NBR e NR), investigados entre -100°C e 60°C. As medições na faixa de baixa temperatura (T<0°C) requerem o detector MCT (Mercury-Cadmium-Telluride) e um resfriamento com nitrogênio líquido (nesse caso, o sistema de resfriamento NETZSCH CC300) sem a necessidade de modificar o forno. A capacidade de calor específica foi determinada por meio do DSC 204 F1 Phoenix® .
Resultados da medição
A Figura 1 mostra a capacidade térmica específica das duas amostras. Como de costume para os elastômeros, a transição vítrea está abaixo da temperatura ambiente (NR = -60,9°C; NBR = -26,8°C) e aparece como um degrau na curva Capacidade térmica específica (cp)A capacidade térmica é uma quantidade física específica do material, determinada pela quantidade de calor fornecida à amostra, dividida pelo aumento de temperatura resultante. A capacidade térmica específica está relacionada a uma unidade de massa do corpo de prova.cp. As propriedades termofísicas das duas amostras de elastômero - a 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, 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 e a capacidade de calor específica - são comparadas nas figuras 2 e 3. Na medição do LFA, a transição vítrea pode ser vista por meio de uma clara diminuição da 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. 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, por outro lado, aumenta quase linearmente com o aumento da temperatura e não apresenta nenhuma etapa significativa.
