1. Estructura molecular:
* cadenas de polímero largos: Los termoplásticos están hechos de largas cadenas de moléculas repetidas (polímeros). Estas cadenas están enredadas y débilmente unidas entre sí.
* Fuerzas intermoleculares débiles: Los enlaces entre las cadenas de polímeros (fuerzas de van der Waals) son relativamente débiles. Esto significa que no transfieren la energía térmica fácilmente.
2. Interacción de calor:
* vibraciones: Cuando se aplica el calor, las cadenas de polímero vibran. En lugar de transferir eficientemente el calor, la energía se absorbe en las vibraciones de las cadenas.
* Electrones libres limitados: A diferencia de los metales, que tienen electrones libres que conducen fácilmente, los termoplásticos tienen pocos electrones libres. Esto limita su capacidad para transferir la energía térmica rápidamente.
3. Otros factores:
* densidad: Los termoplásticos son típicamente menos densos que los metales, lo que lleva a menos material en un volumen dado, lo que reduce aún más la conducción de calor.
* Estructura amorfa: Muchos termoplásticos tienen una estructura amorfa, lo que significa que sus moléculas están dispuestas al azar. Esta falta de orden dificulta la transferencia de calor eficiente.
Implicaciones de la mala conductividad del calor:
* aislamiento térmico: Los termoplásticos a menudo se usan como aisladores en diversas aplicaciones debido a su capacidad para ralentizar la transferencia de calor. Piense en el aislamiento en edificios, tazas de espuma e incluso en el mango de su sartén.
* Resistencia al calor: Si bien son conductores de calor deficientes, muchos termoplásticos pueden soportar temperaturas relativamente altas sin derretirse ni degradarse. Esto los hace adecuados para aplicaciones donde el calor está presente.
Excepciones:
* Termoplastics llenos: Agregar rellenos conductores como partículas de metal o fibras de carbono a los termoplásticos puede aumentar su conductividad de calor.
* Termoplástica cristalina: Algunos termoplásticos tienen una estructura más cristalina, que puede mejorar ligeramente su conductividad del calor.
En resumen: La combinación de cadenas de polímeros largos y débilmente unidos, electrones libres limitados y, a menudo, la estructura amorfa contribuye a la mala conductividad del calor de la mayoría de los termoplásticos. Esta propiedad es beneficiosa en las aplicaciones de aislamiento, pero también limita su uso en situaciones que requieren una transferencia de calor eficiente.
