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Test und Analyse der Wärmeleitfähigkeit von PMI-Schaum

Test und Analyse der Wärmeleitfähigkeit von PMI-Schaum

Update:2019-08-13
Summary: Poröses Polymethacrylimid (PMI) ist ein polymerisierter S...

Poröses Polymethacrylimid (PMI) ist ein polymerisierter Schaumstoff mit isotroper, vollständig geschlossener Zellstruktur, gleichmäßiger Porengrößenverteilung, geringer Dichte, ausgezeichneter Dimensionsstabilität und mechanischen Eigenschaften und weist gleichzeitig eine hohe Wärmeformbeständigkeit auf. Gleichzeitig ist PMI-Schaum leicht zu verarbeiten, feuerfest, ungiftig und beständig gegen geringe Konzentrationen anorganischer Säurelösungen. Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften wird PMI-Schaum häufig in Sandwichstrukturen aus Verbundwerkstoffen eingesetzt, die häufig in der Luft- und Raumfahrt, Radar, Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen, Sportausrüstung und anderen Bereichen zu finden sind. Obwohl dies bereits 1961 vorgeschlagen wurde, gibt es noch wenige Studien zur Wärmeleitfähigkeit von PMI-Schaum. Da die Schaumzubereitung kompliziert ist, gibt es in China einerseits keine ausgereifte und perfekte Zubereitungsmethode. Andererseits sind die meisten aktuellen Methoden zur Messung der Wärmeleitfähigkeit, wie die Laserblitzmethode, die Heißdrahtmethode usw., nicht für poröse Materialien geeignet und schränken auch die Forschung zur Wärmeleitfähigkeit von PMI-Schaum ein. Eine geeignete Methode zum Testen der Wärmeleitfähigkeit von porösem Polymethacrylimid ist das Wärmeflussmessgerät HFM 436 Wärmeleitfähigkeitsmessgerät.

Den Messergebnissen zufolge ist die Wärmeleitfähigkeit des dichten PMI-Schaums im Bereich von Raumtemperatur bis 100 °C höher, und die Wärmeleitfähigkeit des PMI-Schaums gleicher Dichte steigt linear mit steigender Temperatur. Aufgrund des großen Porendurchmessers der Probe nehmen die Festphasen-, Gasphasen- und Strahlungswärmeübertragung im Material mit der Temperatur zu, was zu einem linearen Anstieg der effektiven Wärmeleitfähigkeit des PMI-Schaums mit steigender Temperatur führt. Aufgrund der großen Porengröße sind außerdem die Gasphasenwärmeübertragung und die Strahlungswärmeübertragung unabhängig von der Dichte. Daher ist die effektive Wärmeleitfähigkeit des Materials proportional zum Festphasengehalt, was zu einem Anstieg der effektiven Wärmeleitfähigkeit der Probe mit zunehmender Dichte führt.