Теплофизические свойства Теплофизические свойства имеют исключительно большое значение для определения практической ценности полимерных материалов. Такие пластмассовые детали технических устройств, как зубчатые колеса и шестерни, вкладыши подшипников скольжения, фрикционные тормозные системы, уплотнительные конструкции и многие другие, работающие в нестационарных тепловых полях, требуют знания теплофизических характеристик применяемых полимерных материалов. Это необходимо для выбора параметров процессов переработки пластмасс в изделия с использованием нагревания или охлаждения рабочего тела (расплавление, затвердевание, размягчение и т. д.). Параметры, относящиеся к теплофизическим свойствам, условно разделяются на две группы. Первая — определяет внешнее поведение полимерного тела при изменении температуры. К ней, прежде всего, относится тепловое расширение или дилатометрические свойства. Вторая — устанавливает внутреннюю реакцию материала на тепловое воздействие. Интенсивность каждого вида реакции определяется соответствующим теплофизическим коэффициентом (ТФК).
Коэффициент теплового расширения — подразумевает общее изменение размеров физического тела в функции температуры. Коэффициент теплопроводности численно равен количеству тепла, переносимого через единицу изотермической поверхности за единицу времени при градиенте температуры, равном единице. Коэффициент температуропроводности а является параметром, характеризующим теплоинерционные свойства материала. Чем больше значение а, тем быстрее происходит выравнивание температуры во всех точках тела. Соответственно, чем ниже величина а, тем лучшим теплоизолятором является материал. Знание температуропроводности необходимо в технологических целях для оценки времени охлаждения изделий, получаемых из расплава полимера или из его размягченной заготовки (метод формования), для оценки поведения полимерной детали в нестандартных тепловых полях.
Теплофизические свойства полимерных материалов
Полимерный материал | Теплопроводность, Вт/(м*К) | Теплоемкость, кДж/(кг*К) | Температуропроводность а*10^7, м2/с | Средний коэффициент линейного расширения (*10^5), К^-1 | ПЭНП | 0,32-0,36 | 1,8-2,5 | 1,3-1,5 | 21-55 | ПЭВП | 0,42-0,44 | 2,9-2,1 | 1,9 | 17-55 | ПП | 0,19-0,21 | 1,93 | 1,3 | 11-18 | ПС | 0,09-0,14 | 1,16-1,3 | 0,94 | 6-7 | АБС | 0,12 | 1,24 | 0,9 | 8-10 | ПВХ | 0,16 | 1,11 | 0,118 | 6-8 | ПА | 0,38 | 2,0 | 1,73 | 12-30 | ПЭТФ | 0,20 | 0,99 | 1,56 | 8-13 | ПММА | 0,19-0,20 | 1,3-2,1 | 0,9-0,11 | 7-12 | ПК | 0,31 | 1,37 | 0,8-1,9 | 2-6 | Фенопласты | 0,2-0,5 | 1,0-2,3 | 0,9 | 1,0-4,0 | Аминопласты | 0,28-0,34 | 1,1-1,9 | 0,95 | 1,5-3,3 | Эпоксипласты | 0,3-0,42 | - | - | 0,8-2,5 |
|