На главную

Статья по теме: Теплопроводности полимеров

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Теории теплопроводности полимеров Тепловое расширение полимеров Тепловое расширение твердых тел Уравнение состояния твердого тела Тепловое расширение аморфных полимеров Тепловое расширение кристаллических полимеров[5, С.4]

Коэффициент теплопроводности полимеров зависит от температуры. У аморфных полимеров в стеклообразном состоянии k растет с повышением температуры, достигает максимума, а затем либо колеблется (натуральный каучук, ПВХ, полиизобутилен), либо остается постоянным. На рис. 5.10 показана температурная зависимость k для непластифицированного и пластифицированного ПВХ. Пластификатор смещает температуру стеклования, поэтому в зависимости от области температур, в которой измеряется k, его значение либо ниже, либо выше значения k для непластифицированного ПВХ.[1, С.121]

Используют два способа оценки теплопроводности полимеров, а именно: равновесные методы и методы, связанные с переходными неустойчивыми состояниями.[4, С.201]

Для экспериментального определения теплопроводности полимеров применяются стационарные, нестационарные и квазистационарные методы. В стационарных методах производится измерение величины теплового потока и разности температур между определенными точками полимерного образца, в котором поддерживается стационарное (т. е. постоянное во времени) распределение температур по сечению. Эти методы обычно позволяют получать наиболее точные значения теплопроводности, однако их недостатком является длительность периода установления стационарного теплового потока. В нестационарных методах измеряется изменение разности температур между средой — термостатом и различными[6, С.8]

Удовлетворительных теоретических представлений о теплопроводности полимеров не существует. Даже для моделей со сферической структурой и для неполярных жидкостей построены лишь очень приблизительные аппроксимации, а для полимеров в твердом состоянии их нет вообще. Физики знают, что в металлах теплопередача осуществляется за счет электронной проводимости, а в диэлектриках — за счет атомных и молекулярных движений. Это же справедливо и для неэлектропроводных жидкостей.[1, С.119]

Значения k большинства промышленных полимеров не меняются с температурой более чем на 30—40 % и составляют 0,12— 0,50 Дж/(м-с-К). Более полную информацию о коэффициенте теплопроводности полимеров можно почерпнуть в работе Клайна и Хансена [19], где собрано довольно большое количество данных.[1, С.122]

В отличие от теплопроводности металлов, в которых перенос тепла осуществляется этектропамн, теплопроводность полимеров, относящихся к диэлектрикам, определяется решеточными колебаниями сетки полимера Для описания теплопроводности полимеров в твердом агрегатном состоянии (кристаъшческоч и стеклообразном) используют основные положения фононной теории, разработанной для твердых те т. (Фонон это квазичастнца, представляющая собой квант упругих колебаний среды.) Согласно этой теории теплопроводность л определяется взаимодействием (перебросом) фопонов и зависит от теплоемкости С„ средней скорости распространения фопонов уср и средней длины их пробега ТСр-[3, С.358]

В случае аморфных полимеров при высоких температурах, когда длина свободного пробега того же порядка, что и расстояние между повторяющимися звеньями, применение теорий второго типа по своим результатам практически равносильно использованию теорий жидкого состояния. Критерием применимости теорий второго типа к вопросам теплопроводности полимеров является условие, которое заключается в том, что средняя длина свободного пробега должна быть много больше расстояния между частицами. Видимо, только в этом случае имеет смысл говорить о коллективных колебаниях. При описании поведения теплопроводности полимеров в низкотемпературной области основное место занимают теории второго типа. Для описания переноса энергии, в полимерах обычно пользуются формулой Дебая, которую, следуя Клеменсу [91], можно записать в виде:[5, С.154]

В типичных для переработки полимеров условиях охлаждение и затвердевание изделий всегда начинаются с их поверхности и постепенно распространяются к центру. Из приведенных выше соображений следует, что если изделие формуется из кристаллизующихся полимеров, то его структура у поверхности будет мелкозернистой, а в центральных областях — более крупнокристаллической, так как эти области из-за малой теплопроводности полимеров остывают гораздо медленнее. Экспериментальные данные подтверждают этот вывод.[1, С.56]

ЖАРОСТОЙКОСТЬ полимерных материалов (heat-resistance, Hitzebesta'ndigkeit, resistance a chaud) — способность полимерных материалов выдерживать без возгорания и обугливания воздействие раскаленного до высокой темп-ры источника тепла. Под влиянием высоких темп-р (>500 °С) полимерные материалы подвергаются термич. и термоокислительной деструкции, к-рая может сопровождаться выделением значительных количеств газообразных продуктов, способных в ряде случаев к возгоранию. Вследствие низкой теплопроводности полимеров деструкция протекает, как правило, лишь в поверхностном слое, особенно при непродолжительном контакте полимера с источником тепла. Однако при возгорании продуктов распада может воспламениться и сам полимерный материал. Для определения Ж. образец (брусок) приводят в соприкосновение в течение 3 мин с силитовым стержнем, нагретым до 950 °С. Ж. рассчитывают по ф-ле[7, С.385]

Теории теплопроводности полимеров[5, С.148]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
2. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
3. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
4. Рабек Я.N. Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.2, 1983, 480 с.
5. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
6. Липатов Ю.С. Теплофизические и реологические характеристики полимеров, 1977, 244 с.
7. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.

На главную