Thermal properties estimation of polymers using only one Active Surface

Abstract

This work describes an experimental technique for obtaining, simultaneously, the thermal diffusivity and thermal conductivity of polymer materials. This technique uses experimental data from only one of the sample surfaces. It means functions using experimental and calculated temperature are defined. An objective function representing the eigenvalue phase angle is used to determine thermal diffusivity, while a least square error function is used for the thermal conductivity estimation. The sequential unconstrained optimization technique BFGS is used to calculate the search direction. In each case the golden section method is used in a one-dimensional search, followed by a polynomial approximation. A comparison with the flash method and the guarded hot plate method gives a deviation of 2.97 % and 0.63 % for thermal diffusivity and thermal conductivity, respectively, for a Polychloroethylene (PVC) sample. An uncertainty analysis is also presented

Sonda metálica reduzida para a caracterização térmica de polímeros

“…Os resultados médios obtidos para as propriedades do PVC são 0,157 para k e 1,341 × 10 -6 para o α, resultando em uma diferença de 0,641% e 1,745% respectivamente para k e α, quando comparado ao valores obtidos por Lima e Silva et al [24] . Além disso, os valores de desvio padrão apresentados são de ± 0,002 para k e ± 0,018 × 10 -7 para α. Realizando uma análise apurada dos valores estimados pelos experimentos em questão, pode-se observar que o trabalho obteve êxito na determinação da condutividade e difusividade térmica do Policloreto de Vinila (PVC).…”