Introducere
Polimetilmetacrilatul (PMMA), denumit în mod obișnuit sticlă acrilică sau prin denumiri comerciale precum Plexiglas® sau Perspex®, este un termoplastic transparent cunoscut pentru transparența sa optică, rigiditate, rigiditate, rezistență la spargere, durabilitate și DensitateDensitatea masică este definită ca raportul dintre masă și volum. densitate redusă. Aceste caracteristici îl transformă într-un material ideal, utilizat frecvent ca alternativă la sticlă, pentru o gamă largă de aplicații în optică, electronică, industria auto, marină, aerospațială și construcții. Având în vedere utilizarea sa extinsă în diverse industrii, înțelegerea comportamentului termic al PMMA este esențială pentru asigurarea siguranței, optimizarea gestionării termice și îmbunătățirea proceselor de proiectare, performanță și fabricație.
Experimental
Două probe de PMMA au fost testate cu ajutorul debitmetrului de căldură protejat TCT 716 Lambda (GHFM), conform metodei descrise în ASTM E1530. Această metodă în regim staționar presupune plasarea unei probe de grosime cunoscută între două plăci menținute la temperaturi diferite, permițând căldurii să treacă prin probă.
Fluxul de căldură prin grosimea probei este apoi măsurat, iar conductivitatea termică este calculată. Cele două eșantioane au fost testate într-un interval de temperatură cuprins între -10°C și 70°C la intervale de 10°C. Fiecare probă de testare a avut un diametru de aproximativ 51 mm, o grosime de 3 mm și o DensitateDensitatea masică este definită ca raportul dintre masă și volum. densitate de 1,18 g/cm³. Calibrarea a fost efectuată folosind Vespel® SP-1. Probele au fost testate sub o sarcină de 175 kPa și a fost aplicat un strat subțire de pastă termică pentru a reduce Rezistența la contactConform celei de-a doua legi a termodinamicii, transferul de căldură între două sisteme se face întotdeauna în direcția de la temperaturi mai ridicate la temperaturi mai scăzute. Cantitatea de energie termică transferată prin conducție termică, de exemplu, printr-un perete al unei clădiri, este influențată de rezistențele termice ale peretelui de beton și ale stratului izolator.rezistența la contact.
Rezultate și discuții
Conductivitatea termică a PMMA în intervalul de temperatură măsurat de la -10°C la 70°C a fost de aproximativ 0,19 W/(m-K), crescând ușor la 0,20 W/(m-K) în acest interval. Ambele probe de PMMA au fost testate de trei ori în acest interval, demonstrând o bună repetabilitate între măsurători; a fost observată o abatere standard relativă medie de 1% în întregul interval de temperatură.
Datele prezentate în graficul 1 reprezintă media acestor măsurători triplicate. Este evident că conductivitatea termică prezintă o tendință aproape liniară în acest interval de temperatură, iar concordanța dintre cele două eșantioane de testare separate este excelentă.
Valorile conductivității termice pentru PMMA sunt disponibile în diverse surse bibliografice. De obicei, valorile din literatura de specialitate indică o conductivitate termică a PMMA la temperatura camerei de aproximativ 0,19 W/(m-K). Antoniadis et al. au compilat numeroase surse bibliografice și au elaborat un set de date recomandate pentru PMMA în intervalul de temperatură de la -178°C la 90°C [1]. Rezultatele conductivității termice din acest studiu (media probelor 1 și 2 de PMMA) sunt prezentate în graficul 2, împreună cu valorile de referință de la Antoniadis et al. Este clar că datele prezentate aici se aliniază foarte bine cu valorile de referință.
Rezumat
Conductivitatea termică a PMMA a fost măsurată între -10°C și 70°C cu ajutorul contorului de flux termic cu protecție TCT 716 Lambda. Conductivitatea a variat de la 0,19 W/(m-K) la 0,20 W/(m-K), prezentând o ușoară creștere cu temperatura. Valorile măsurate au corespuns îndeaproape datelor de referință din literatura de specialitate [1], confirmând faptul că TCT 716 Lambda oferă măsurători precise și fiabile ale conductivității termice a PMMA, o proprietate esențială în înțelegerea caracteristicilor termice ale materialului.