Wärmeleitfähigkeit und thermische Ausdehnung

Um die Wärmeleitfähigkeit und die thermische Ausdehnung eines Materials zu testen, können verschiedene Methoden angewendet werden.

 

Messung der Wärmeleitfähigkeit

• Laser-Flash-Analyse

Ein gängiges Verfahren zur Messung der Wärmeleitfähigkeit ist die Laser-Flash-Analyse. Dabei wird ein kurzer Laserpuls auf das Material gerichtet und die Temperaturänderung an einer anderen Stelle des Materials gemessen. Durch die Analyse der Temperaturänderung kann die Wärmeleitfähigkeit berechnet werden.

 

Messung der thermischen Ausdehnung

• pVT-Messung

pVT-Messungen an Polymerschmelzen ermöglichen die präzise Bestimmung des spezifischen Volumens in Abhängigkeit von Temperatur und Druck – eine entscheidende Grundlage für die Charakterisierung von Kunststoffen und die Auslegung von Verarbeitungsprozessen. Durch diese Messungen lassen sich die Kompressibilität und der thermische Volumenausdehnungkoeffizient von Polymeren ermitteln, was insbesondere für die Optimierung von Spritzguss- und Extrusionsprozessen unverzichtbar ist. Die gewonnenen pVT-Daten dienen zudem der Validierung von Modellen, mit denen sich das Verhalten von Polymerschmelzen unter realen Produktionsbedingungen simulieren lässt.

• Thermo-Mechanische Analyse (TMA)

Die Thermo-Mechanische Analyse (TMA) ermöglicht die Bestimmung von linearen Ausdehnungskoeffizienten für Materialien und Bauteile. Die TMA kann unter kontrollierter mechanischer Belastung zusätzlich auch das Verformungsverhalten erfassen – etwa Schrumpf-, Kriech- oder Erholungseffekte. Damit sind Glasübergangstemperatur, Phasenübergänge und Langzeitverhalten von Kunststoffbauteilen untersuchbar. Diese Betrachtung ist besonders wertvoll für die Qualitätssicherung, die Prozessoptimierung in der Spritzguss- und Extrusionstechnik sowie die Entwicklung neuer polymerer Werkstoffe mit definierten thermomechanischen Eigenschaften.