SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:umu-198264"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:umu-198264" > Thermal Conductivit...

Thermal Conductivity of Porous and Dense Networks of Cellulose Nanocrystals

Antlauf, Mathis (författare)
Umeå universitet,Institutionen för fysik
Andersson, Ove (författare)
Umeå universitet,Institutionen för fysik
 (creator_code:org_t)
2022-06-17
2022
Engelska.
Ingår i: Macromolecules. - : American Chemical Society (ACS). - 0024-9297 .- 1520-5835. ; 55:13, s. 5326-5331
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Cellulose is a crystalline polymer with intriguing, amorphous-like, temperature dependence of thermal conductivity κ. To determine its origin, we have studied κ of cellulose nanocrystals (CNCs) derived from cotton by sulfuric acid hydrolysis, in both porous and nonporous states by pressure densification; κ increases weakly with increasing temperature and density, like in a fully amorphous material, and it is remarkably similar to that of cellulose fibers (CFs) and cellulose nanofibers (CNFs). For a powder derived from a natural material, like cellulose, amorphous-like κ may originate from poor thermal contact between particles or a high amorphous content, but the latter is not the case for CNCs. Moreover, the amorphous-like behavior is unaffected by densification and, therefore, improved thermal contacts. Instead, we attribute the behavior to CNCs' nanometer-sized fibrils, which limit the phonon mean free path to a few nanometers in a network of randomly oriented CNCs. This explains why κ is essentially the same in networks of CNCs, CFs, and CNFs, which are materials with the same structural unit-elementary fibrils of 3-5 nm in diameter. We obtain κ = (0.60 ± 0.01) W m-1 K-1 for a nonporous network of randomly oriented CNCs at 295 K and atmospheric pressure, and κ increases by only 14% GPa-1, which is unusually weak for a polymer. By using a model for such a network, we find κ = 1.9 W m-1 K-1 along a CNC and argue that this is a good estimate also along a CNF and a CF at room temperature.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Kemiteknik -- Polymerteknologi (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Chemical Engineering -- Polymer Technologies (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Antlauf, Mathis
Andersson, Ove
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Kemiteknik
och Polymerteknologi
Artiklar i publikationen
Macromolecules
Av lärosätet
Umeå universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy