Conductividad térmica de los polímeros
ResumenEl rápido desarrollo de las tecnologías energéticas, eléctricas y electrónicas ha planteado mayores exigencias a las conductividades térmicas de los polímeros y sus compuestos. Sin embargo, los valores del coeficiente de conductividad térmica (λ) de los compuestos poliméricos conductores térmicos preparados siguen siendo difíciles de alcanzar las expectativas, lo que se ha convertido en el cuello de botella en los campos de los compuestos poliméricos conductores térmicos. Para ello, basándose en la acumulación de trabajos de investigación anteriores de investigadores relacionados y de nuestro grupo de investigación, este artículo propone tres posibles direcciones para superar los cuellos de botella: (1) preparar y sintetizar polímeros intrínsecamente conductores térmicos, (2) reducir la resistencia térmica interfacial en los compuestos de polímeros conductores térmicos, y (3) establecer modelos de conducción térmica adecuados y estudiar el mecanismo de conducción térmica interna para guiar la optimización experimental. Asimismo, se prevén las futuras tendencias de desarrollo de las tres direcciones mencionadas, con la esperanza de proporcionar ciertas bases y orientaciones para la preparación, la investigación y el desarrollo de los polímeros conductores térmicos y sus compuestos.
Conductividad térmica de polímeros y nanocompuestos poliméricos
Estos modelos y estudios tienen resultados variables debido a las diferencias en los parámetros de entrada y la formulación. Nuestro objetivo es analizar sistemáticamente el papel de la transferencia de calor en los experimentos de TGA, cuantificar la incertidumbre de los modelos actuales y proporcionar un nuevo umbral para el tamaño máximo de la muestra. Nos concentramos en la transferencia de calor, ya que es más rápida que la transferencia de masa intra e interpartícula, basándonos en el número de Lewis (inferior a uno) (Chan et al., 1985) y en la evidencia experimental (Lin et al., 2009).
En la primera mitad del artículo, presentamos los estudios de sensibilidad de la formulación del modelo y de los parámetros de entrada para corregir el retraso térmico. Luego, en la segunda mitad, derivamos los umbrales para la transferencia de calor inter e intrapartícula respectivamente y discutimos conjuntamente su acuerdo con la literatura.
En esta sección, esbozamos la formulación de los tres únicos métodos de la literatura -Lin (Lin et al., 2009), Antal (Narayan y Antal, 1996), Bilbao (Bilbao et al., 1987)- para estimar y corregir el desfase térmico (diferencia entre la temperatura de la superficie y del fluido). Todas las ecuaciones descritas y el sistema de ecuaciones se implementaron en Matlab R2015a y se resolvieron con un solucionador numérico rígido.
Conductividad térmica de la cerámica
El Centro de Conocimiento en la Práctica de la CKN se encuentra en las primeras fases de creación de contenidos y actualmente se centra en el tema de la gestión térmica.
La transferencia de calor es el proceso físico responsable de la redistribución de la energía térmica entre sistemas. En el caso de los materiales compuestos, esto incluye la redistribución del calor tanto dentro del propio laminado como entre el cuerpo del laminado y su entorno. El proceso de transferencia de calor desempeña un papel importante tanto en el proceso de fabricación de los materiales compuestos como en el servicio operativo de los mismos.
Esta página presenta el tema fundamental de la transferencia de calor y su aplicación al procesamiento de materiales compuestos. Describe los tres mecanismos principales de la transferencia de calor, es decir, la conducción térmica, la convección térmica y la radiación térmica, esboza la ecuación de la energía, las técnicas de medición y la modelización de la transferencia de calor en la simulación del proceso.
La transferencia de calor es un componente fundamental del proceso de fabricación de materiales compuestos. En muchos casos, hay que imponer cantidades suficientes de calor al laminado durante el proceso de fabricación para su transformación física, y en ciertos casos química, en la pieza final de composite.
Conductividad térmica de los compuestos de grafeno-polímero: mecanismos, propiedades y aplicaciones
Aunque existen muchos trabajos sobre los compuestos de polímero-grafeno conductores del calor, la comprensión clara del mecanismo de conducción del calor en polímeros puros o en mezclas de polímeros es un tema de gran investigación, especialmente para la promoción y el desarrollo de nuevas tecnologías de gestión térmica.
Vadasz [22] derivó teóricamente un modelo para los mecanismos de conducción de calor de las suspensiones de nanofluidos, incluyendo el efecto de la relación superficie-volumen de las nanopartículas/nanotubos suspendidos en la transferencia de calor.
También se estudiaron las diferencias en los mecanismos de conducción de calor utilizando láminas de grafeno y diferentes tipos de CNTs analizando el papel de la funcionalización de la superficie y la resistencia al flujo de calor en la interfaz en la conductividad térmica.