Werkwijzen voor het meten van de thermische geleidbaarheid van polymeren

Thermische geleidbaarheid is een fundamentele eigenschap van materialen - namelijk een maat voor het gemak waarmee warmte kan worden doorheen overgebracht . Het bepalen van deze eigenschap is belangrijk bij polymeren voor diverse toepassingen, zoals in de gevallen het inkapselen van elektronische componenten die warmte afgeven of voor containers met vluchtige chemicaliën. Wetenschappers en technici hebben een groot aantal verschillende manieren om de thermische geleidbaarheid van een polymeer monster betrouwbaar en nauwkeurig kan meten . Differentiecalorimetrie

De meest gebruikte middel van het meten van een polymeer is de weerstand tegen warmteoverdracht wordt differentiecalorimetrie , of DSC . De meest gebruikelijke manier deze werkwijze wordt toegepast is voor het monster en een controlemateriaal in afzonderlijke metalen pannen worden geplaatst op een thermo schijf van een bekende thermische weerstand . Vervolgens wordt een zuivere metallische stof die op de bovenzijde van het monster , wanneer het smelt , waardoor de temperatuur in de testkamer beheersen .

Deze methode levert eenvoudige en snelle meting maar houdt geen rekening met het thermocontact weerstand tussen het monster en de oven . Ook kan de geleidbaarheid van het polymeer monster alleen gemeten bij de temperatuur waarbij de metallische stof smelt .

Alternative DSC methoden extra warmtereservoir voorzien van temperatuursensoren . Dit stelt onderzoekers in staat om de thermische geleidbaarheid bij een bereik van temperaturen te meten , maar vereist extra temperatuursensoren.
Gemoduleerde differentiecalorimetrie

gemoduleerde DSC , of MDSC , is een gepatenteerde techniek dat pogingen om polymere thermische geleidbaarheid zonder dat gebruikelijke DSC cellen wijzigen . Het vermindert ook de noodzaak voor wetenschappers om aandacht te besteden aan experimentele detail . In deze werkwijze het proefstuk blootgesteld aan een lineaire verwarmingsmethode die sinusoïdaal schommelt - " . Moduleert " dus de temperatuur De scheiding van de resulterende warmtestroom tijdens deze cyclische behandeling niet alleen de totale warmtestroom die normaal gesproken door conventionele DSC maar scheidt dat de totale stroom in het omkeren en een draairichting componenten , waardoor de berekening van het polymeer monster thermische geleidbaarheid directer .
Pulsed

Om de geleidbaarheid van dunne polymeer films te bepalen , moeten speciale technieken worden toegepast. Verscheidene van deze gebruiken een laser om een kant van het monster in korte verwarmen " pulsen ". De temperatuurverandering in de tijd wordt vervolgens gemeten met een infrarood sensor aan de andere kant . Deze wijziging van de temperatuur kan ook worden waargenomen met een tweede laserstraal in de gewijzigde " thermo - reflectie " -methode .

Pulsed methoden meten thermische diffusie , die wetenschappers nodig om de dichtheid en de soortelijke warmte van een monster te weten voordat de thermische geleidbaarheid kan worden bepaald . Deze twee waarden zijn vaak moeilijk om precies te vinden voor een polymeer .
Steady -State

" Steady - state " warmtestroom technieken omvatten een aantal methoden voor dunne films waarbij een warmtestroom wordt gedwongen door een monster van een kachel ene zijwand en een basis met een vaste temperatuur anderzijds . De thermische weerstand kan worden berekend uit het verschil in temperatuur en gebruikt om geleidbaarheid te berekenen. Bij deze methode moet speciale zorg worden genomen om ervoor te zorgen dat er geen warmte lekken naar de buitenste omgeving in plaats van die door het monster om betrouwbare resultaten te verkrijgen . Ook nog eens , het contact weerstand bij de interfaces kan de meting van de thermische weerstand van de film en de geleidbaarheid beïnvloeden .