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Messung der Wärmeleitfähigkeit

Die Messung der Wärmeleitfähigkeit von Ledern hat vor allem für die Beurteilung der Bekleidung des Menschen, vom Schuh bis zur Oberbekleidung (auch für den Sektor der Sicherheits- und Schutzkleidung), große Bedeutung. Es sind Eigenschaftsbestimmungen, die in den Bereich der Tragehygiene gehören, die aber doch noch nicht die nötige Beachtung gefunden haben. Die Messung erfolgt nach einem Relativverfahren. Dazu ist bei einem konstanten Wärmefluss eine Bestimmung einer sich einstellenden Temperaturdifferenz erforderlich, so dass daraus in Abhängigkeit von der Dicke, der Fläche und der Wärmeleitfähigkeit eines Bezugsmaterials die Wärmeleitfähigkeit der zu untersuchenden Probe ermittelt werden kann.

Durchführung:

Es wird ein Gerät verwendet, das von Stather und Schöpel entwickelt worden ist (Abb. 79). Zwischen zwei verchromten Kupferplatten PI und PIII wird ein konstantes Wärmegefälle erzeugt. Die Kupferplatte PI wird von Wasser, das dem Thermostaten 1 entnommen worden ist und dessen Temperatur konstant auf 40°C gehalten wird, durchströmt. Die Kupferplatte PIII wird von Wasser des Thermostaten 2 durchströmt, das konstant auf einer Temperatur von 20 °C gehalten wird. Der zwischen den Platten PI und PIII auftretende gleich bleibende Wärmestrom fließt von PI durch eine Bezugsplatte V, dann weiter durch eine Kupferplatte PII und schließlich durch den zu messenden Lederprobekörper nach PIII. Die ganze Apparatur ist zur Vermeidung von Wärmeverlusten mit Isoliermaterial (z. B. Schaumgummi) umkleidet. Die Messung ist beendet, wenn die Temperatureinstellung der mittleren Platte PII konstant geworden ist. Die Messung der Temperaturen erfolgt mit Quecksilber-Normalthermometern, die in 1/10 °C eingeteilt sind. Als Bezugsmaterial wird Polymethylmethacrylat PMMA (Plexiglas) der Firma Röhm, Darmstadt, verwendet, dessen Wärmeleitzahl 0,186 W/mK beträgt.

Um Schwierigkeiten durch ungleichmäßiges Anliegen zu vermeiden, wird die Bezugsplatte zwischen die plan-geschliffenen Kupferplatten PI, und PII eingekittet, die Flächen der Kupferplatten PII, und PIII, zwischen die der zu messende Probekörper eingelegt wird, sind hochglanzverchromt.

Um ein enges Anliegen der Lederprobekörper zu erreichen, erfolgen die Messungen unter einem Druck von 0,5 bar.

Die Berechnung der Wärmeleitzahl λx eines zu untersuchenden Materials erfolgt nach der Formel:

Formel:

wobei dx, die Dicke der zu messenden Probe, Δ tv, die Temperaturdifferenz zwischen den Platten PI, und PIII, Δ tv diejenige zwischen den Platten PII und PIII bedeutet.

Abb. 79: Gerät zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit


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lederpruefung_lederbeurteilung/messung_der_waermeleitfaehigkeit.txt · Zuletzt geändert: 2012/03/04 12:01 (Externe Bearbeitung)