1。分子構造:
* 長いポリマーチェーン: 熱可塑性は、繰り返し分子(ポリマー)の長い鎖で作られています。これらのチェーンは絡み合っており、互いに弱く結合されています。
* 分子間力の弱い: ポリマー鎖(ファンデルワールス力)間の結合は比較的弱いです。これは、熱エネルギーを簡単に移動しないことを意味します。
2。熱相互作用:
* 振動: 熱が加えられると、ポリマー鎖が振動します。 熱を効率的に伝達する代わりに、エネルギーはチェーンの振動に吸収されます。
* 限られた遊離電子: 熱を容易に伝達する遊離電子を持つ金属とは異なり、熱可塑性は自由電子をほとんど持っていません。これにより、熱エネルギーを迅速に移動する能力が制限されます。
3。その他の要因:
* 密度: 熱可塑性物質は通常、金属よりも密度が低く、特定の体積の材料が少なくなり、熱伝導がさらに低下します。
* アモルファス構造: 多くの熱可塑性物質にはアモルファス構造があります。つまり、その分子はランダムに配置されています。この順序の欠如は、効率的な熱伝達を妨げます。
熱伝導率の低下の意味:
* 熱絶縁: 熱可塑性は、熱伝達を遅くする能力のために、さまざまな用途の絶縁体としてよく使用されます。 建物、フォームカップ、さらにはフライパンのハンドルの断熱材を考えてください。
* 耐熱性: それらは熱伝導体が貧弱ですが、多くの熱可塑性は溶けたり劣化することなく比較的高い温度に耐えることができます。これにより、熱が存在するアプリケーションに適しています。
例外:
* 充填された熱可塑性物質: 金属粒子や炭素繊維などの導電性充填剤を熱塑性に追加すると、熱伝導率が向上する可能性があります。
* 結晶熱形成: 一部の熱可塑性科学は、より結晶構造を持っているため、熱伝導率をわずかに改善できます。
要約: 長く、弱く結合したポリマー鎖、限られた遊離電子、およびしばしばアモルファス構造の組み合わせは、ほとんどの熱可塑性物質の熱伝導率の低下に寄与します。この特性は断熱材で有益ですが、効率的な熱伝達を必要とする状況での使用も制限します。