橡膠混合物非接觸體系特點有哪些

中國橡膠機械網 橡膠混合物非接觸體系特點有哪些。熱導率、熱容和熱擴散系數的測量在橡膠工業具有非常重要的作用，主要是在輪胎制造中。因為這些數值及其變化會直接影響粘度的瞬時值和損耗因子(tgδ)，從而影響輪胎與路面的粘合力。本文敘述固體材料中熱傳輸的一般理論觀點。

接下來將整套數據傳送給Matlab軟件。用Matlab對由熱傳感器響應獲得的時間-溫度依賴數據采用適當的回歸程序后，我們得到以下的數值：tM(根據方程5和7)、吸收熱量Q、比熱c、熱擴散系數α和熱導率λ。

我們開始對測量樣品吸收熱量的結果進行實驗分析。由量熱方程Q=mc△T計算Cu樣品吸收的熱量，表格數值cCu=383 J/kg·K。Cu樣品的表面兩邊都覆蓋無光澤黑色噴霧層。Cu樣品吸收的熱量近似為QCu=(61.81士0.02) J。將△T確定為室溫和樣品表面上熱傳感器測量到的最高表面溫度之間的差值。在同樣大小的、也覆蓋有同樣無光澤黑色噴霧層的A1樣品上檢驗了這一實驗程序的合理性。在這種情況下，根據量熱方程計算出A1樣品的比熱，根據之前的實驗確定吸收的熱量 QCu。cA1的平均值為883.67土0.04J/kg·K。表格數值為896 J/kg·K，對應于兩個值的偏差接近1.4%。因此，對Q進行所述的測量可以得出相關的數值。

下一步，以同樣的方法測量矩形厚度為0.002m的橡膠混合物樣品。在所有的實驗中，實驗的幾何結構和活化表面的數值都是相同的。評估Crubb時，我們使用Cu樣品測定的吸附熱QCu。與前面的情況一樣，在樣品的兩邊，橡膠表面也覆蓋黑色噴霧層，在其他非黑色材料的表面也有必要使用黑色噴霧膜層。使用上述的方法，我們得到Crubb的平均值為1514.80土3031J/kg·K。

因為我們沒有這個混合物的參考表格數值，所以我們用Perkin Elmer的Diamond型DSC(差式掃描量熱計)分析參考測量。38℃時Crubb的平均值為1678土0.043J/kg·K，對應兩種方法測得數值10%的偏差。有必要強調的是，同樣組成的其他樣品用于DSC測量和CTA。

接著，我們將判斷用CTA和其他工作中使用的獨立接觸方法得到的橡膠混合樣品的α和λ測量結果。

鎳片當作熱源，同時也作為溫度計。兩個相同的圓柱形樣品將流入鋁片(Al)的熱流對稱分開，這就為實驗提供等溫的邊界條件。

現在我們可以對比兩種方法得到的結果。由CTA測得的α和λ平均值為：α=(1.81±0.03).10-7m2s，λ=(0.344±0.004)W/m·K。樣品密度為ρ=(0.99973±0.00006)·103kg/m3。橡膠厚度為2.2×10-3m，其他尺寸與金屬樣品的一樣。其他工作中所述儀器測得的結果為：α=(1.85士0.02)·10-7m2s和λ=0.31105±0.0004W/mK。根據方程3，由這些測量結果算出比熱為c=1691.8 J·kg-1K-1，與CTA的值偏差將近12%。由方程3計算出樣品的密度為ρ=993.66kgm-3，也就是說與上面報道的值極其吻合。兩個實驗測得的擴散系數α差別將近2%，而熱導率λ的差值在10%的水平上。從給出的c，λ和α的結果可以清楚地看出，所示的方法能得到具有可重復性的重復結果。測得的結果與其他獨立方法測量的c,α和λ極其相符。

在研究的下一個部分中，我們采用接觸測量，使用的全自動系統如圖4所示。測試樣品為 Cd和橡膠混合物，都為圓柱體形狀，直徑*=12mm，厚度約2mm。用由計算機控制開關的鹵素燈(電功率200W)照射樣品。將Raytek Thermalert MID02型熱傳感器放在靠近測量樣品表面的后部，用來感應溫度。與前面的情況一樣，整個測量過程由專門的軟件控制并進行評估，該軟件自動接通燈，測量熱傳感器響應的時間-溫度依賴性，并由測量數據確定溫度的差別△T。為了達到可重復性能，每個數值要測量10次。Cd樣品兩邊都覆蓋上無光澤的黑色噴霧層。