Coeficiente de expansión lineal
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Coeficiente de expansión lineal
Cuando un objeto se calienta o se enfría, su longitud cambia en una cantidad proporcional a la longitud original y al cambio de temperatura. En otras palabras, la expansión térmica se refiere a un cambio fraccional en el tamaño de un material en respuesta a un cambio en la temperatura. La expansión térmica y la contracción térmica (¡no "contracción"!) Son importantes para el uso previsto de los productos de plástico. Por un lado, la expansión térmica del producto puede calcularse con anticipación en el rango de temperatura de servicio para evitar que pierda su función o toque y aplique cargas en los productos vecinos. Además, la contracción térmica es un factor importante en el diseño del molde. Los productos son más pequeños que el molde después del enfriamiento debido a la contracción térmica de la masa fundida. La expansión lineal térmica se caracteriza por el coeficiente α, que se utiliza para el diseño del molde. Mediante un análisis termomecánico (TMA), la expansión de una muestra durante el calentamiento se mide a través de un transductor de desplazamiento, que se coloca en la muestra y se carga con un peso pequeño para garantizar un buen contacto.
Cambios en la longitud en comparación con la longitud original (Δℓ / ℓ0) llamada expansión lineal
Los polímeros muestran, en general, una expansión térmica considerablemente más alta que otros materiales. En términos generales, existe una relación entre el coeficiente de expansión térmica y la rigidez recíproca. El coeficiente de expansión depende de la temperatura, como ya se discutió en la transición vidrio-caucho, el coeficiente de expansión térmica muestra un salto discontinuo; con polímeros cristalinos, el coeficiente aumenta fuertemente desde unas pocas decenas de grados °C por debajo del punto de fusión. Los rellenos tienen un fuerte efecto sobre la expansión térmica; pueden reducir el coeficiente en un factor de 2 a 3 veces. La orientación de la cadena afecta a la anisotropía en la expansión; en la dirección de orientación es considerablemente más bajo que al otro lado. Además, debe tenerse en cuenta la tendencia a la contracción (irreversible) en la dirección de orientación al aumentar la temperatura. La expansión negativa completamente reversible se muestra mediante un caucho ideal tenso, como resultado de la elasticidad de entropía.
Coeficiente de Dilatación: Cambio en las dimensiones de un material debido a un incremento en la temperatura del mismo. ASTM D 696