当材料被加热时会发生什么?
在温度升高的作用下,任何物质都会膨胀。这可能导致尺寸的重大变化,零件翘曲或内应力。
的
线性热膨胀系数(CLTE通常称为“α”)是一种材料性能,表征塑料在温度升高的作用下膨胀的能力。它告诉你,在温度变化的情况下,已开发的部分在尺寸上能保持多少稳定性。
线性系数
' CLTE或α '用于塑料和聚合物材料计算为:
α = Δl / (l0*ΔT)
地点:
- α是每摄氏度的线性热膨胀系数
- ΔL是由于加热或冷却引起的测试样品长度的变化
- l0样品在室温下的原始长度是多少
- ΔT为测试过程中的温度变化,°C
因此,用单位长度的线性展开式除以温度的变化量得到α。
当报告平均热膨胀系数时,必须指定温度范围。
应用程序包括:
热膨胀差在聚合物中形成内部应力和应力集中,这使过早失效发生。因此,CLTE对于生产经济以及
产品的质量和功能.
查看更多关于线性热膨胀系数:
»用于测量CTE的主要技术,线性
»影响热膨胀系数测量的因素
»CTE,几种塑料的线性值
如何测量线热膨胀系数?
用于测量塑料线性热膨胀系数的最广泛使用的标准(
热塑性塑料而且
热固性材料填充或不填充,板材或模塑件的形式)符合ASTM D696, ASTM E831, ASTM E228和ISO 11359。
CTE测量的主要技术有:
(当然也有其他几种方法,但不在这里讨论).
膨胀法技术
在炉中加热试件,通过推杆将试件两端的位移传递给传感器,是一种广泛应用的技术。推杆可以是玻璃二氧化硅型,高纯氧化铝型,或各向同性石墨型。
ASTM D696-本测试方法包括使用玻璃二氧化硅膨胀计测定膨胀系数大于1µm/(m°C)的塑料材料的线性热膨胀系数。大多数塑料的性质和膨胀计的结构使- 30至+30°C(−22°F至+86°F)成为塑料线性热膨胀测量的方便温度范围。这个范围涵盖了塑料最常用的温度。
ASTM E228-本试验方法应使用适用于非−30°C至30°C的温度,用推杆膨胀计测定固体材料的线性热膨胀
热膨胀测量膨胀计
(来源:Linseis)
热机械分析(TMA)
测量使用热力学分析仪进行,该分析仪由一个标本支架和一个将长度变化传输到传感器的探头组成,传感器将探头的运动转化为电信号。
ASTM E831(和ISO 11359-2)-这些方法适用于在测试温度范围内表现出足够刚度的固体材料。该方法的CTE下限为5 × 10
6(2.8 × 10
6/°F),但它可以用于较低或负膨胀水平,降低精度和精度。适用温度范围为- 120 ~ 900℃。温度范围可根据所使用的仪器和校准材料而扩大。
干涉测量法
用光干涉技术,用单色光的波长数来测量样品末端的位移。精度明显高于膨胀测量法,但由于该技术依赖于试样表面的光学反射率,干涉测量法在700°C(1290°F)以上使用较少。
ASTM E289为刚性固体的线性热膨胀提供了一种标准的干涉测量方法,适用于-150 ~ 700°C(-240 ~ 1290°F)。更适用于低CTE或负CTE <5 × 10范围内的材料
6(2.8 × 10
6/°F)或只有有限长度的厚度的其他高膨胀系数材料可用。
影响塑料热膨胀系数测量的因素
- 纤维和其他填料显著降低热膨胀。填料的各向异性程度和填料的取向对线性热膨胀系数有很大影响
- 相对于温度,CTE的量级随温度的升高而增大
- 分子取向也影响塑料的热膨胀。在加工过程中,热膨胀常受冷却时间的影响。这尤其适用于半晶状的聚合物谁的结晶过程需要时间
几种塑料热膨胀值的线性系数
线性热膨胀系数(或线性热膨胀系数)介于(在每种情况的使用温度范围内)之间:
- 约0.6 x 104至2.3 x 104K-1对于大多数热塑性塑料
- 约0.2 x 104至0.6 x 104K-1对于热固性材料
点击寻找您正在寻找的聚合物:
得了
|
e m
|
PA-PC
|
PE-PL
|
PM-PP
|
PS-X
聚合物的名字 |
最小值(105/°C) |
马克思价值(105/°C) |
ABS -丙烯腈丁二烯苯乙烯 |
7.00 |
15.00 |
ABS阻燃 |
6.00 |
9.00 |
ABS高温 |
6.00 |
10.00 |
ABS高影响 |
6.00 |
13.00 |
ABS/PC共混-丙烯腈丁二烯苯乙烯/聚碳酸酯共混 |
4.00 |
5.00 |
ABS/PC混合20%玻璃纤维 |
1.80 |
2.00 |
ABS / PC阻燃 |
3.00 |
4.00 |
ASA -丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯 |
6.00 |
11.00 |
ASA/PC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚碳酸酯共混 |
7.00 |
9.00 |
ASA / PC阻燃 |
7.00 |
8.00 |
ASA/PVC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚氯乙烯共混 |
0.00 |
9.00 |
CA -醋酸纤维素 |
8.00 |
18.00 |
CAB -醋酸纤维素丁酸酯 |
10.00 |
17.00 |
二醋酸纤维素珠光膜 |
2.15 |
2.15 |
纤维素Diacetate-Gloss电影 |
2.15 |
2.15 |
纤维素Diacetate-Integuard电影 |
1.00 |
1.50 |
纤维素Diacetate-Matt电影 |
2.15 |
2.15 |
二醋酸纤维素玻璃贴膜(食品级) |
2.15 |
2.15 |
双乙酸纤维素-透明金属化膜 |
1.50 |
1.50 |
二醋酸纤维素阻燃膜 |
0.64 |
0.64 |
双乙酸纤维素-高滑脱膜 |
2.15 |
2.15 |
双乙酸纤维素-高滑脱膜 |
2.15 |
2.15 |
丙酸纤维素 |
10.00 |
17.00 |
环烯烃共聚物 |
6.00 |
7.00 |
氯化聚氯乙烯 |
6.00 |
8.00 |
ECTFE |
6.00 |
9.00 |
EVA -乙烯乙烯醋酸酯 |
16.00 |
20.00 |
FEP -氟化乙烯丙烯 |
8.00 |
10.00 |
高密度聚乙烯 |
6.00 |
11.00 |
HIPS -高冲击聚苯乙烯 |
5.00 |
20.00 |
HIPS阻燃剂V0 |
5.00 |
15.00 |
离聚体(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物) |
10.00 |
17.00 |
LCP -液晶聚合物 |
0.30 |
7.00 |
连结控制协定碳纤维增强 |
0.10 |
6.00 |
连结控制协定玻璃纤维增强 |
0.10 |
6.00 |
连结控制协定矿物填充 |
0.90 |
8.00 |
低密度聚乙烯 |
10.00 |
20.00 |
MABS(透明丙烯腈丁二烯苯乙烯) |
8.00 |
11.00 |
pa11 -(聚酰胺11)30%玻璃纤维增强 |
3.00 |
15.00 |
导电PA 11日 |
9.00 |
15.00 |
PA 11、灵活 |
9.00 |
15.00 |
刚性PA 11日 |
9.00 |
15.00 |
pa12(聚酰胺12)、导电 |
9.00 |
15.00 |
PA 12,纤维增强 |
9.00 |
15.00 |
PA 12、灵活 |
9.00 |
15.00 |
pa12,玻璃填充 |
9.00 |
15.00 |
PA 12,刚性 |
9.00 |
15.00 |
pa46, 30%玻璃纤维 |
2.00 |
2.00 |
pa6 -聚酰胺6 |
5.00 |
12.00 |
pa6 -10 -聚酰胺6-10 |
6.00 |
10.00 |
pa66 -聚酰胺6-6 |
5.00 |
14.00 |
pa66, 30%玻璃纤维 |
2.00 |
3.00 |
pa66, 30%矿物填充 |
4.00 |
5.00 |
pa66,耐冲击改性,15-30%玻璃纤维 |
2.00 |
3.00 |
pa66,影响修改 |
5.00 |
14.00 |
PAI -聚酰胺-酰亚胺 |
3.00 |
4.00 |
PAI, 30%玻璃纤维 |
1.00 |
2.00 |
拜,低摩擦 |
2.00 |
3.00 |
PAN -聚丙烯腈 |
6.00 |
7.00 |
PAR - Polyarylate |
5.00 |
8.00 |
PARA(聚芳酰胺),30-60%玻璃纤维 |
1.40 |
1.80 |
聚对苯二甲酸丁二酯 |
6.00 |
10.00 |
PBT, 30%玻璃纤维 |
2.00 |
5.00 |
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维 |
2.00 |
4.00 |
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维阻燃剂 |
2.00 |
4.00 |
PC -聚碳酸酯,高温 |
7.00 |
9.00 |
PCL -聚已酸内酯 |
16.00 |
17.00 |
PCTFE——Polymonochlorotrifluoroethylene |
4.00 |
7.00 |
PE(聚乙烯30%玻璃纤维 |
5.00 |
5.00 |
PEEK - Polyetheretherketone |
4.70 |
10.80 |
PEEK 30%碳纤维增强 |
1.50 |
1.50 |
PEEK 30%玻璃纤维增强 |
1.50 |
2.20 |
裴——Polyetherimide |
5.00 |
6.00 |
PEI, 30%玻璃纤维增强 |
2.00 |
2.00 |
裴,矿物填充 |
2.00 |
5.00 |
PEKK (Polyetherketoneketone),低结晶度 |
77.00 |
77.00 |
PESU——Polyethersulfone |
5.00 |
6.00 |
PESU 10-30%玻璃纤维 |
2.00 |
3.00 |
PET -聚对苯二甲酸乙二醇酯 |
6.00 |
8.00 |
PET, 30%玻璃纤维增强 |
2.00 |
5.00 |
PET, 30/35%玻璃纤维增强,抗冲击改性 |
1.50 |
2.00 |
PETG -聚对苯二甲酸乙二醇酯 |
8.00 |
8.00 |
PFA——Perfluoroalkoxy |
8.00 |
12.00 |
π-聚酰亚胺 |
5.50 |
5.50 |
聚乳酸-聚乳酸 |
8.50 |
8.50 |
PMMA -有机玻璃/丙烯酸 |
5.00 |
9.00 |
PMMA(丙烯酸)高温 |
4.00 |
9.00 |
PMMA(丙烯酸)冲击改性 |
5.00 |
9.00 |
聚甲醛(缩醛) |
10.00 |
15.00 |
POM(缩醛)冲击修正 |
12.00 |
13.00 |
POM(缩醛)低摩擦 |
10.00 |
12.00 |
POM(缩醛)矿物填充 |
8.00 |
9.00 |
PP -聚丙烯10 - 20%玻璃纤维 |
4.00 |
7.00 |
PP, 10-40%矿物填充 |
3.00 |
6.00 |
PP, 10-40%滑石粉填充 |
4.00 |
8.00 |
PP, 30-40%玻璃纤维增强 |
2.00 |
3.00 |
PP(聚丙烯)共聚物 |
7.00 |
17.00 |
PP(聚丙烯)均聚物 |
6.00 |
17.00 |
影响PP、改性 |
7.00 |
17.00 |
PPA - Polyphthalamide |
5.40 |
5.40 |
PPA, 30%矿物填充 |
7.10 |
7.20 |
PPA, 33%玻璃纤维增强 |
1.00 |
1.20 |
PPA, 33%玻璃纤维增强-高流量 |
0.90 |
1.10 |
PPA, 45%玻璃纤维增强 |
0.73 |
0.75 |
聚苯醚 |
3.00 |
7.00 |
PPE, 30%玻璃纤维增强 |
1.50 |
2.50 |
PPE、阻燃 |
3.00 |
7.00 |
PPE,影响修改 |
4.00 |
8.00 |
PPE、矿物填充 |
2.00 |
5.00 |
聚苯硫醚 |
3.00 |
5.00 |
PPS, 20-30%玻璃纤维增强 |
1.00 |
4.00 |
PPS, 40%玻璃纤维增强 |
1.00 |
3.00 |
PPS,导电 |
1.00 |
9.00 |
PPS,玻璃纤维和矿物填充 |
1.00 |
2.00 |
PS(聚苯乙烯)30%玻璃纤维 |
3.50 |
3.50 |
PS(聚苯乙烯)晶体 |
5.00 |
8.00 |
PS,高温 |
6.00 |
8.00 |
事业单位-聚砜 |
5.00 |
6.00 |
PSU, 30%玻璃纤维增强 |
2.00 |
3.00 |
事业单位矿物填充 |
3.00 |
4.00 |
聚四氟乙烯-聚四氟乙烯 |
7.00 |
20.00 |
聚四氟乙烯,25%玻璃纤维增强 |
7.00 |
10.00 |
PVC(聚氯乙烯), 20%玻璃纤维增强 |
2.00 |
4.00 |
PVC、增塑的 |
5.00 |
20.00 |
PVC,增塑的 |
7.00 |
25.00 |
PVC刚性 |
5.00 |
18.00 |
聚偏氯乙烯 |
10.00 |
20.00 |
PVDF -聚偏氟乙烯 |
8.00 |
15.00 |
SAN -苯乙烯丙烯腈 |
6.00 |
8.00 |
SAN, 20%玻璃纤维增强 |
2.00 |
4.00 |
苯乙烯马来酸酐 |
7.00 |
8.00 |
SMA, 20%玻璃纤维增强 |
2.00 |
4.00 |
SMA,阻燃V0 |
2.00 |
6.00 |
SRP -自增强聚苯乙烯 |
3.00 |
3.00 |
超高分子量聚乙烯 |
13.00 |
20.00 |
交联聚乙烯 |
10.00 |
10.00 |
具有低CLTE的商用聚合物等级