Conductivitatea termică este capacitatea unui material de a conduce căldura și indică cantitatea de căldură condusă pe unitate de suprafață și grosimea materialului la un gradient de temperatură unitar. În materialele compozite, cum ar fi plăcile din fibră de carbon, conductivitatea termică este afectată de o serie de factori, inclusiv temperatura.
Placa din fibră de carbon are o conductivitate termică relativ scăzută, astfel încât reduce efectiv conducția căldurii. Acest lucru face placa din fibră de carbon foarte utilă în aplicațiile de izolare termică. De exemplu, este utilizat pentru a reduce pierderile de căldură și pentru a proteja structurile din jur de temperaturile ridicate.
Plăcile din fibră de carbon au un coeficient scăzut de dilatare termică, ceea ce înseamnă că modificările dimensionale ale plăcilor din fibră de carbon sunt relativ mici atunci când temperatura se schimbă. Placa din fibră de carbon are, prin urmare, un avantaj în menținerea stabilității structurale în medii cu temperaturi ridicate.
Placa din fibră de carbon are de obicei o rezistență ridicată la temperaturi ridicate și poate menține integritatea structurală și performanța în medii cu temperaturi ridicate. Placa din fibră de carbon este utilizată pe scară largă în aplicații la temperaturi înalte din industria aerospațială, sport cu motor și alte domenii.
Pe măsură ce temperatura crește, conductivitatea termică a plăcilor din fibră de carbon crește de obicei mai întâi, apoi atinge un vârf și începe să scadă treptat după temperatura de vârf.
01
Această lege a schimbării poate fi explicată prin caracteristicile structurale ale plăcilor din fibră de carbon. La temperaturi scăzute, vibrația rețelei din interiorul fibrei de carbon se împrăștie mai puțin, rezultând o capacitate mai puternică de conducere a căldurii și o conductivitate termică mai mare. Pe măsură ce temperatura crește, procesul de împrăștiere al vibrației rețelei devine mai frecvent, rezultând o conductivitate termică mai slabă, iar conductibilitatea termică începe să scadă.
02
Cu toate acestea, atunci când temperatura continuă să crească, forțele de interacțiune între straturi din fibra de carbon se pot schimba, ducând la o altă creștere a conductibilității termice. Acest lucru se datorează faptului că unele interacțiuni structurale sporesc propagarea vibrațiilor rețelei la anumite temperaturi specifice.
03
Legea de variație a conductibilității termice cu temperatura fibrei de carbon este un proces complex afectat de mulți factori, care trebuie să ia în considerare structura fibrei de carbon, proprietățile materialului și intervalul de temperatură. Prin urmare, regula de variație a conductibilității termice cu temperatura poate fi studiată și măsurată în condiții experimentale specifice.
Conductivitatea termică a diferitelor tipuri de plăci din fibră de carbon și materialele lor constitutive se pot modifica cu temperatura.
În aplicațiile practice, este necesar să se măsoare cu precizie și să se ia în considerare conductivitatea termică în funcție de caracteristicile materialului particular și de condițiile de utilizare.
În proiectarea inginerească și în aplicațiile de temperatură înaltă, modificările conductivității termice sunt factori importanți care trebuie luați în considerare pe deplin în proiectare și predicție.
