12.06.2025 by Aileen Sammler
Noggrann bestämning av värmeledningsförmågan hos PTFE med NETZSCH TCT 716 Lambda
Polytetrafluoretylen (PTFE), allmänt känt under handelsnamnet Teflon®, är en termoplastisk polymer med exceptionell kemisk och termisk beständighet. Vanliga användningsområden är allt från kokkärl och elektrisk isolering till medicinsk utrustning, tätningar och packningar. När PTFE modifieras med fyllmedel som glasfibrer kan dess egenskaper skräddarsys för att uppfylla ännu mer krävande applikationer.
Polytetrafluoretylen (PTFE), allmänt känt under handelsnamnet Teflon®, är en termoplastisk polymer med exceptionell kemisk och termisk beständighet. Vanliga användningsområden är allt från kokkärl och elektrisk isolering till medicinsk utrustning, tätningar och packningar. När PTFE modifieras med fyllmedel som glasfibrer kan dess egenskaper skräddarsys för att uppfylla ännu mer krävande applikationer.
Att förstå det termiska beteendet hos både ofylld och fylld PTFE över hela driftstemperaturområdet är avgörande för korrekt materialval och design. I detta sammanhang fokuserar vårt nya applikationsmeddelande på exakt bestämning av värmeledningsförmågan med hjälp av NETZSCH Guarded Heat Flow Meter (GHFM) TCT 716 Lambda.
Mätmetod
GHFM är en stationär teknik där ett prov med känd tjocklek placeras mellan två plattor som hålls vid olika temperaturer. Värmeflödet genom provet mäts och värmeledningsförmågan beräknas.
Metoden lämpar sig särskilt väl för icke-homogena eller anisotropa material, t.ex. kompositer eller skiktade strukturer, som ofta utgör utmaningar för andra metoder. I den här studien användes den för att testa tre PTFE-prover:
- Två ofyllda PTFE-prover från olika tillverkare
- Ett glasfiberfyllt PTFE-prov
Alla prover var skivor med en diameter på ~50 mm och en tjocklek på ~3 mm. Temperaturområdet för mätningarna sträckte sig från cirka -10°C till 200°C. Kalibreringen utfördes med Vespel® SP-1, och en silikonbaserad termisk fogmassa applicerades för att minimera gränssnittsmotståndet. Ett kontakttryck på cirka 175 kPa applicerades under testningen.
Resultat och iakttagelser
Värmekonduktiviteten plottades mot temperaturen för alla tre provkropparna:
- De ofyllda PTFE-proverna (prov 1 och 2) visade resultat som överensstämde med litteraturvärden (~0,27 W/(m-K) vid rumstemperatur). Provet med högre TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet uppvisade något högre Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga.
- Det glasfiberfyllda PTFE-provet visade som väntat en klart ökad Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga.
- En solid-solid FasövergångarBegreppet fasövergång (eller fasförändring) används oftast för att beskriva övergångar mellan fast, flytande och gasformigt tillstånd.fasövergång i PTFE nära rumstemperatur upptäcktes - vilket syns i den märkbara förändringen i Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga. Ovanför denna region hade temperaturen liten effekt på konduktiviteten.
Slutsats
NETZSCH TCT 716 Lambdavisade sig vara mycket effektiv för karakterisering av värmeledningsförmågan hos både fylld och ofylld PTFE. Instrumentets förmåga att analysera svåra prover (t.ex. fiberfyllda polymerer) gör det särskilt värdefullt för FoU- och kvalitetskontrolltillämpningar inom polymerindustrin.
Vill du se live hur man startar en mätning med NETZSCH TCT 716 Lambda? Detta är en steg-för-steg-instruktion av en mätdefinition inklusive förberedelse och insättning av provkropparna, programvaruhantering:
Mer information och kontaktuppgifter till din regionala försäljningsrepresentant hittar du här:
