4. 측정 결과
이 단원에서는 이전에 설명한 시험 방법을 거친 후 선택한 재료에 대한 측정 결과가 보고되고 논의됩니다. 결과는 초기 측정 온도의 의존 전도도 곡선뿐만 아니라 다양한 수분 수준에 걸친 추가 온도 의존 전도도 곡선, 재료 유효 전도도의 3-D 표현, 시간에 따른 온도 의존도에 대한 온도 상승 영향 및 동결–해동 주기의 영향을 포함하며 재료의 효과적인 전도성 및 수분 저장 특성에 대해 설명합니다.
1) 온도 의존성 전도도
열 유량계를 사용한 초기 측정을 통해 재료 샘플을 시험하여 해당 재료의 기준 온도 의존 전도성을 결정하였습니다. 그 결과는 또한 제조자가 광고하는 전도성의 가정된 상수 값에 대해 도해되었습니다.
폴리우레탄 A에 대한 첫 번째 재료 시험(상기 도표)에서 전도성은 0℃와 30℃ 사이는 비교적 선형 속도로 증가하고 있습니다. 이는 일부 연구의 제안과는 달리, 이 폴리우레탄 샘플은 –20℃에 이르는 값이 더 이상 온도에 따라 선형적으로 확장되지 않고 정체하는 것으로 보이지만 0℃ 바로 아래에 있는 전도성이 크게 증가하지 않는 것으로 보입니다.
이것은 더 추운 온도에서도 –20℃ 미만의 평균 온도의 경우 사용된 실험실 장비에 대한 제약으로 인해 실험실 시험이 불가능하지만 평가할 수 있는 불규칙한 영향이 있을 수 있음을 나타낼 수 있습니다. 고온에서 전도상은 비교적 선형으로 증가하는 것으로 보이며, 이는 대부분 단열재의 온도 의존 전도성에 관한 일반적인 연구와 일치합니다.
폴리우레탄 B의 결과 전도도가 25℃ 쪽으로 상대적으로 선형적으로 증가하면서 이전 폴리우레탄 샘플과 유사한 추세를 나타냅니다. 이 샘플에서, 그 추세는 상대적으로 더 낮은 온도에서도 비교적 선형으로 유지됩니다.
폴리우레탄 샘플 C와 D에서 전도도와 온도 사이의 비교적 선형 상관관계가 다시 한 번 나타납니다. 폴리우레탄 샘플에 대한 이 4가지 초기 결과는 이러한 재료의 온도 의존 전도도가 선형 상관관계의 일반적인 가정과 상대적으로 일치함을 나타냅니다. 다느 폴리이소시아누레이트 재료에는 이전 연구와 같이 낮은 온도에서 전도성을 증가시키는 추세 변화 효과가 관찰되었습니다. 폴리이소시아누레이트 샘플 A의 시험 결과는 0℃ 미만의 온도에서 전도성이 증가하는 효과가 있음을 나타냅니다.
약 5℃ 이하에서는 전도도가 –15℃까지 증가하며, 여기서 안정도기 시작합니다. 이 샘플에서, 5℃로 측정한 가장 낮은 전도성에서 전도도가 28% 증가하는 데, 이는 20℃에서 가장 높은 전도성과 비교됩니다. PU-A, 폴리이소시아누레이트 시료 B에서 전도성이 15℃ 미만인 안정성과는 반대로 아래 그림은 훨씬 높은 비율로 전도성의 증가를 나타냅니다. 시료 B에 데헤 측정한 가장 낮은 전도성과 가장 높은 전도성 사이에서 –20℃에서의 성능은 10℃에서 가장 낮은 측정값에 비해 33% 감소하였습니다.
다섯 가지 재료 시험 결과를 모두 살펴본 중요한 2차 관측은 재료의 광고 값과 측정된 값 사이의 불일치입니다. 초기 결과를 보면, 조립품이 특정 U-값으로 설계된 상황에서 벽은 광고된 값과는 훨씬 다르게 수행될 수 있음을 시사합니다.
아래 그림에서, 각 재료에서 측정한 전도성의 범위는 서로 쉽게 비교할 수 있습니다. 폴리우레탄 샘플은 온도가 증가함에 따라 전도성이 선형적으로 증가할 것으로 예상된다는 것을 분명히 알 수 있습니다. 폴리이소시아누레이트 샘플에서, 재료의 어떤 것이 낮은 온도에서 예기치 않은 전도율의 증가를 야기한다는 것은 명백합니다.
PU-A의 결과는 또한 온도가 –20℃ 미만으로 더 낮아지면, 이 효과가 나타날 수 있음을 시사하며, -10℃에서 –20℃ 범위의 측정값으로 안정적으로 나타나 5℃에서 15℃ 범위의 폴리이소시아누레이트-A 및 B 결과에서 보이는 것과 유사합니다.
다음 단원에서는 이러한 재료의 유효 전도도에 대한 시험 방법의 영향을 보여줍니다. 중요한 효과는 테스트 방법이 전도성의 값을 어느 정도 변화시키는지 뿐만 아니라 테스트 방법이 유효 전도성 곡선의 모양을 변경하는지 여부를 포함하여 재료가 노화 효과 후 특정 조건에서 더 나은 성능을 발휘할 것인지 또는 더 나쁜 성능을 발휘할 것인지를 나타냅니다.
온도 의존 전도성을 탐구하는 초기 측정 결과, 낮은 온도에서 전도성을 증가시키는 응축 발포제의 영향은 폴리이소시아누레이트 재료에서 대부분 볼 수 있으며, 오직 하나의 폐쇄 셀 폴리우레탄 샘플만이 매우 최소 정도의 영향을 경험합니다. 이러한 이유로, 이러한 재료에서 나타나는 비정상적인 영향의 원인은 재료의 발포제 때문이라 가정할 수 있습니다.
사용된 발포제의 정확한 성질은 제조업체에 의해 공개되지 않았지만, 2016년 Let 등의 연구를 통해 시험한 폴리이소시아누레이트 샘플이 0℃ 미만의 결과에서 볼 수 있는 전도성의 증가를 저온에서 응축되어 나타난 문제가 있는 펜탄 발포제를 일부 사용한다고 추정할 수 있습니다.
시험한 폐쇄 셀 폴리우레탄의 결과에 따르면, 캐나다 기후에서 경험한 예상 온도 범위 내에서, 새로운 샘플은 0℃ 이하의 전도성 증가의 부정적인 영향을 경험하지 못한 것으로 보입니다. Tseng에 따르면 0℃ 미만의 전도성이 증가하는 문제는 폼의 폐쇄된 셀에서 내부 가스가 응결되었기 때문이라고 합니다.
이러한 영향이 관찰되지 않는 것은 Tseng이 규정 이전에 시험을 실시할 때와 폴리우레탄 폼 단열재에서 사용된 발포제의 차이로 설명될 수 있습니다. 초기 측정 결과는 폴리우레탄폼에 사용되는 현재의 HFC 가스가 PU-A의 경우 폴리이소시아누레이트가 할 수 있는 범위까지 응축 효과를 경험하지 않는다는 것을 의미하지만, PU-A의 경우 상승된 온도 및 습도 테스트 결과에 표시된 실험실 테스트 후 –15℃까지 전도성이 약간 증가하였습니다. 이는 폴리우레탄에 사용되는 HFC 가스도 저온에서 응축이 발생할 수 있음을 시사합니다. 그러나 영향은 폴리이소시아누레이트에서 볼 수 있는 것보다 낮은 온도에서 시작되고 재료마다 차이가 있습니다.