Método de fio quente na determinação das propriedades térmicas de polímeros

Abstract

A técnica de fio quente paralelo normalizada para a determinação da condutividade térmica de materiais cerâmicos foi empregada na determinação das propriedades térmicas de polímeros. As amostras foram preparadas em forma de paralelepípedos retangulares, com dimensões de (230x80x30)mm. Neste trabalho, a condutividade térmica e o calor específico foram simultaneamente determinados a partir do mesmo transiente térmico experimental e a difusividade térmica foi calculada a partir dessas duas propriedades. Cinco diferentes polímeros com diferentes estruturas a temperatura ambiente foram selecionados neste trabalho. Os cálculos foram feitos utilizando-se um método de ajuste por regressão não linear, de tal maneira que todos os pontos experimentais obtidos são considerados nos cálculos dessas propriedades térmicas. O equipamento utilizado neste trabalho é totalmente automatizado. A reprodutibilidade dos resultados foi muito boa com respeito à condutividade térmica, obtendo-se um desvio máximo de apenas 0,5% entre os valores máximo e mínimo para todas as amostras ensaiadas, mesmo introduzindo propositadamente alguns defeitos no arranjo experimental, em relação ao modelo teórico. Todavia, pequenos desvios do modelo teórico podem causar drásticas influências nos valores de calor específico, obtendo-se desvios de até 32% em relação ao arranjo experimental correto. Os resultados experimentais foram então comparados com aqueles encontrados na literatura. As discrepâncias observadas entre alguns desses valores podem estar associadas ao grau de cristalinidade ou à história térmica da amostra, ficando assim mostrada a aplicabilidade desta técnica na determinação das propriedades térmicas de polímeros.

Sonda metálica reduzida para a caracterização térmica de polímeros

“…Os resultados médios obtidos para as propriedades da Poliamida são 0,305 para k e 1,497 × 10 -7 para o α, resultando em uma diferença de 0,993% e 1,629% respectivamente para k e α, quando comparado ao valores obtidos por Santos et al [3] . Além disso, os valores de desvio padrão apresentados são de ± 0,004 para k e ± 0,047 × 10 -7 para α.…”

“…O Método Flash desenvolvido por Parker et al [1] que é empregado na determinação da difusividade térmica. Vários trabalhos fazem uso deste método, sendo citados Eriksson et al [2] e Santos et al [3] . O Método da Placa Quente Protegida [4] , muito utilizado na determinação de k de materiais isolantes, é considerado por inúmeros pesquisadores como Wulf et al [5] e Lima et al [6] , entre outros, o método mais …”

Aplicação da técnica de fio quente na determinação das propriedades térmicas de polímeros fundidos

“…Assim sendo, a capacidade térmica do fio, a resistência de contato entre ele e a amostra e o tamanho finito da amostra são fatores que impõem um tempo mínimo e um tempo máximo a serem utilizados no cálculo da condutividade tér-mica. Os fundamentos teóricos, bem como detalhes desta técni-ca experimental, já foram descritos em várias ocasiões [10,11] . A técnica de fio quente paralelo, uma das quatro possí-veis variações do método de fio quente, é empregada neste trabalho.…”

“…A condutividade térmica e o calor específico são determinados a partir de um duplo ajuste por regressão não linear [11] , obtendo-se assim, essas duas propriedades simultaneamente, a partir do mesmo transiente térmico experimental. Conhecendo-se então a densidade do material, a difusividade térmica pode então ser calculada pela equação 1.…”

Thermal effusivity estimation of polymers in time domain

“…This method presents good results for insulation materials. Santos et al (2004) and Carvalho et al (2006) used it to measure thermal conductivity of polymers. To measure thermal diffusivity, Parker et al (1961) developed the flash method.…”