1. Molekylstruktur:
* långa polymerkedjor: Termoplast är tillverkade av långa kedjor av upprepande molekyler (polymerer). Dessa kedjor är förvirrade och svagt bundna till varandra.
* Svaga intermolekylära krafter: Bindningarna mellan polymerkedjorna (van der Waals styrkor) är relativt svaga. Det betyder att de inte överför värmeenergi lätt.
2. Värmeinteraktion:
* vibrationer: När värme appliceras vibrerar polymerkedjorna. Istället för att effektivt överföra värme absorberas energin i kedjans vibrationer.
* Begränsade gratis elektroner: Till skillnad från metaller, som har fria elektroner som lätt utför värme, har termoplast få fria elektroner. Detta begränsar deras förmåga att överföra värmeenergi snabbt.
3. Andra faktorer:
* densitet: Termoplast är vanligtvis mindre täta än metaller, vilket leder till mindre material i en given volym, vilket ytterligare minskar värmeledningen.
* amorf struktur: Många termoplast har en amorf struktur, vilket innebär att deras molekyler är ordnade slumpmässigt. Denna brist på ordning hindrar effektiv värmeöverföring.
Implikationer av dålig värmeledningsförmåga:
* Termisk isolering: Termoplast används ofta som isolatorer i olika applikationer på grund av deras förmåga att bromsa värmeöverföringen. Tänk på isolering i byggnader, skumkoppar och till och med handtaget på din stekpanna.
* Värmemotstånd: Medan de är dåliga värmeledare kan många termoplast motstå relativt höga temperaturer utan att smälta eller förnedra. Detta gör dem lämpliga för applikationer där värme finns.
Undantag:
* fylld termoplast: Att lägga till ledande fyllmedel som metallpartiklar eller kolfibrer till termoplast kan öka deras värmeledningsförmåga.
* Kristallin termoplast: Vissa termoplast har en mer kristallin struktur, vilket kan förbättra deras värmeledningsförmåga något.
Sammanfattningsvis: Kombinationen av långa, svagt bundna polymerkedjor, begränsade fria elektroner och ofta amorf struktur bidrar till den dåliga värmeledningsförmågan hos de flesta termoplast. Den här egenskapen är fördelaktig i isoleringsapplikationer, men den begränsar också deras användning i situationer som kräver effektiv värmeöverföring.
