Hvordan er termoplast som en dårlig varmeafdeling?

Thermoplastics betragtes generelt som dårlige ledere af varme , hvilket betyder, at de modstår strømmen af ​​varmeenergi. Dette skyldes deres molekylære struktur og den måde, de interagerer med varme på. Her er en sammenbrud:

1. Molekylær struktur:

* lange polymerkæder: Termoplast er lavet af lange kæder til gentagelse af molekyler (polymerer). Disse kæder er sammenfiltrede og svagt bundet til hinanden.

* svage intermolekylære kræfter: Bindingerne mellem polymerkæderne (van der Waals -kræfter) er relativt svage. Dette betyder, at de ikke overfører varmeenergi let.

2. Varmeinteraktion:

* vibrationer: Når der påføres varme, vibrerer polymerkæderne. I stedet for effektivt at overføre varme, optages energien i kædernes vibrationer.

* begrænsede gratis elektroner: I modsætning til metaller, der har frie elektroner, der let opfører varme, har termoplast få frie elektroner. Dette begrænser deres evne til hurtigt at overføre varmeenergi.

3. Andre faktorer:

* densitet: Termoplastik er typisk mindre tæt end metaller, hvilket fører til mindre materiale i et givet volumen, hvilket yderligere reducerer varmeledningen.

* amorf struktur: Mange termoplastik har en amorf struktur, hvilket betyder, at deres molekyler er arrangeret tilfældigt. Denne mangel på orden hindrer effektiv varmeoverførsel.

Implikationer af dårlig varmeledningsevne:

* Termisk isolering: Termoplast bruges ofte som isolatorer i forskellige anvendelser på grund af deres evne til at bremse varmeoverførsel. Tænk på isolering i bygninger, skumkopper og endda håndtaget på din stegepande.

* Varmemodstand: Mens de er dårlige varmeledere, kan mange termoplastik modstå relativt høje temperaturer uden at smelte eller forringe. Dette gør dem velegnede til applikationer, hvor der er varme.

Undtagelser:

* fyldt termoplast: Tilsætning af ledende fyldstoffer som metalpartikler eller carbonfibre til termoplast kan øge deres varmeledningsevne.

* Krystallinsk termoplast: Nogle termoplastik har en mere krystallinsk struktur, som kan forbedre deres varmekonduktivitet lidt.

Kortfattet: Kombinationen af ​​lange, svagt bundne polymerkæder, begrænsede frie elektroner og ofte amorf struktur bidrager til den dårlige varmeundervisning i de fleste termoplaster. Denne egenskab er fordelagtig i isoleringsapplikationer, men den begrænser også deres anvendelse i situationer, der kræver effektiv varmeoverførsel.