Los métodos para la medición de la conductividad térmica de Polímeros

conductividad térmica es una propiedad básica de los materiales - es decir , una medida de la facilidad con la que el calor se puede transmitir a través de él . La determinación de esta propiedad es importante en la evaluación de polímeros para diversos usos, como para los casos que encapsulan los componentes electrónicos que emiten calor o para recipientes que contienen productos químicos volátiles . Los científicos e ingenieros han desarrollado una gran variedad de diferentes formas de medir la conductividad térmica de una muestra de polímero de forma fiable y precisa. Calorimetría diferencial de barrido

Los medios más utilizados a menudo para medir la resistencia de un polímero para la transferencia de calor se calorimetría diferencial de barrido , o DSC . La forma más común se emplea este método es para la muestra y un material de control para ser colocados en recipientes de metal separadas en un disco termoeléctrica de una resistencia térmica conocida . Entonces , una sustancia metálica pura se coloca en la parte superior de la muestra, donde se funde , controlando así la temperatura en la cámara de prueba .

Este método produce mediciones simples y rápidos , pero no tiene en cuenta el contacto térmico resistencia entre la muestra y el horno . Además, la conductividad de la muestra de polímero sólo puede medirse a la temperatura a la que la sustancia metálica se funde .

DSC métodos alternativos utilizan un depósito térmico adicional equipada con sensores de temperatura . Esto permite a los investigadores medir la conductividad térmica a una gama de temperaturas, pero requiere sensores adicionales de temperatura .
Modulada calorimetría diferencial de barrido

Modulada DSC , o MDSC , es una técnica patentada que los intentos de medir la conductividad térmica polimérica sin la necesidad de modificar las células de DSC de uso común. También disminuye la necesidad de que los científicos a prestar atención a los detalles experimentales . En este método, la muestra de ensayo se expone a un método de calentamiento lineal, que oscila sinusoidalmente - por lo tanto , la temperatura " modula ". La separación del flujo de calor resultante durante este tratamiento cíclico proporciona no sólo el flujo total de calor que normalmente se proporciona por DSC convencional, pero también separa que el flujo total en sus marcha atrás y componentes no reversible , lo que permite el cálculo de la térmica de la muestra de polímero conductividad de forma más directa .
pulsada

Para determinar la conductividad de las películas delgadas de polímeros , técnicas especiales deben ser empleados . Varios de ellos utilizan un láser para calentar un lado de la muestra en cortos "pulsos ". El cambio en la temperatura con el tiempo se mide a continuación por un sensor de infrarrojos en el otro lado . Este cambio de temperatura también se puede detectar con un segundo haz de láser en el método modificado " termo- reflectancia " .

métodos de impulsos de medir la difusividad térmica , que requiere a los científicos a conocer la densidad y el calor específico de una muestra antes de su térmica conductividad se puede determinar. Estos dos valores son a menudo difíciles de encontrar exactamente para un polímero .
Steady -State

técnicas de flujo de calor " en estado de equilibrio " incluyen una serie de métodos para películas delgadas en el que un flujo de calor es forzada a través de una muestra por un calentador en un lado de ella y una base con una temperatura fija en el otro. La resistencia térmica se puede calcular entonces a partir de la diferencia de temperatura y se utiliza para calcular la conductividad. En este método se debe tener especial cuidado para asegurar que no hay fugas de calor al ambiente exterior en lugar de fluir a través de la muestra para obtener resultados fiables. También, una vez más , la resistencia de contacto en las interfases puede influir en la medición de la resistencia y conductividad térmica de la película.