Inledning
Värmeledningsförmågan kan bestämmas med olika metoder. En etablerad och erkänd metod är LFA (Laser Flash Analysis). Med denna metod bestäms i första hand värmediffusiviteten α, varefter man tillsammans med data för TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet ρ och Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.specifik värmekapacitet Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.cp kan beräkna värmeledningsförmågan λ med formel 1.
Totalt krävs därför tre mätningar av olika egenskaper för att bestämma värmeledningsförmågan med hjälp av LFA. Med TCT 716 Lambda, som arbetar enligt GHFM-metoden (Guarded Heat Flow Meter), kan värmeledningsförmågan däremot mätas direkt. Detta minskar mätningsarbetet och gör det enkelt för användaren att generera det önskade mätvärdet.
PEEK (polyeteretereterketon)
PEEK (polyetereterketon) är en högsmältande polymer och en högpresterande termoplast. Tack vare sin utmärkta beständighet används PEEK ofta där den måste tåla höga belastningar under ogynnsamma termiska och/eller kemiska förhållanden. Exempel på användningsområden finns inom flyg- och rymdindustrin, medicinteknik och kemisk industri.
Mätförhållanden
Följande mätningar har utförts på PEEK. Alla prover framställdes från en större stav.
- Bestämning av värmeledningsförmågan med hjälp av TCT 716 Lambda på två prover med en diameter på 51 mm och en tjocklek på 3 mm.
- Bestämning av värmediffusiviteten med hjälp av LFA 467 HyperFlash® på två prover med en diameter på 12,7 mm och en tjocklek på 2 mm.
- Bestämning av densiteten vid rumstemperatur med hjälp av flytkraftsmetoden på LFA-prover.
- Bestämning av den specifika värmekapaciteten med hjälp av DSC 204 F1 Phoenix® på två prover med en diameter på 4 mm och en tjocklek på 1 mm.
Resultat av mätning
Figur 1 visar resultaten för värmeledningsförmågan hos PEEK mätt med TCT som en funktion av temperaturen. De blå och gröna prickarna eller diamanterna visar resultaten för två PEEK-prover på två olika TCT-instrument från 25°C till maximalt 250°C. Värmekonduktiviteten tenderar att öka med ökande temperatur. TCT-mätningarna visar en god reproducerbarhet på max ± 2%. TCT-instrumenten kalibrerades med smält kiseldioxid för mätningarna.
I figur 2 sammanfattas resultaten av TCT- och LFA-mätningarna. De orange och gula kryssen representerar de resultat som erhållits med LFA. För detta ändamål bestämdes den specifika värmekapaciteten via DSC och densiteten bestämdes vid rumstemperatur. De röda prickarna med felstaplar representerar medelvärdet av alla mätningar. Resultaten för alla tester ligger inom ± 5%.
Sammanfattning
Med TCT 716 Lambda är det enkelt att bestämma värmeledningsförmågan och det uppmätta värdet kan bestämmas direkt. En jämförelse med andra etablerade metoder, t.ex. LFA, visar både god överensstämmelse och reproducerbarhet av mätresultaten.