Ero lasin siirtymälämpötilan ja sulamislämpötilan välillä

Avainero - lasin siirtymälämpötila vs. sulamislämpötila
 

Elastomeerien lämpöominaisuuksien tutkiminen on välttämätöntä niiden lopullisen käyttö- ja valmistusprosessiparametrien päättämiseksi. Elastomeerien lämpöominaisuuksia voidaan tutkia käyttämällä erilaisia ​​testiparametreja, kuten siirtymälämpötiloja, hyödyllistä lämpötila-aluetta, lämpökapasiteettia, lämmönjohtavuutta, mekaanisten ominaisuuksien lämpötilariippuvuutta ja lineaarisen lämpölaajenemiskerrointa. On olemassa kahden tyyppisiä lämpötilaparametreja, jotka siirtyvät siirtymälämpötiloihin, nimittäin lasittumislämpötila (T_g) ja sulamislämpötila (T_m). Polymeeriteollisuudessa näitä lämpötiloja käytetään materiaalien ja niiden laatuparametrien tunnistamiseen. Polymeerien siirtymälämpötila voidaan arvioida erittäin tarkasti edistyneillä laitteilla, kuten dynaamisella mekaanisella analysaattorilla (DMA) ja differentiaalisella pyyhkäisykalorimetrillä (DSC).. Lasittumislämpötilassa palautuva muutos vaiheessa viskoosista lasimaiseksi tai päinvastoin esiintyy polymeerin amorfisilla alueilla lämpötilan muutoksen vuoksi, kun taas sulamislämpötilassa polymeerin kiteiset tai puolikiteiset alueet muuttuvat kiinteäksi amorfiseksi faasiksi. Tämä on avainero lasittumislämpötilan ja sulamislämpötilan välillä.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on lasin siirtymälämpötila
3. Mikä on sulamislämpötila
4. Vertailu rinnakkain - lasin siirtymälämpötila vs. sulamislämpötila taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on lasin siirtymälämpötila?

Lasittumislämpötila on lämpötila, jossa amorfisen tai puolikiteisen polymeerin viskoosinen tai kumimainen tila muuttuu hauraaksi, lasimaiseksi. Tämä on palautuva siirtymä. Lasittumislämpötilojen alapuolella polymeerit ovat kovia ja jäykkiä kuin lasi. Lasittumislämpötilan yläpuolella polymeereillä on viskooseja tai kumisia ominaisuuksia vähemmän jäykkyydellä. Lasimuutos on toisen asteen reaktio, koska johdannaisissa tapahtuu muutos. Polymeerimuutokset ylä- ja alapuolella tapahtuvat energianmuutosten aiheuttamasta molekyylin liikkeestä. Tähän lämpötilaan vaikuttaa suuresti molekyylien rakenne. Lisäksi se riippuu myös syklisen muodonmuutoksen taajuudesta, ainesosien, kuten pehmittimien, täyteaineiden jne. Yhdistämisen vaikutuksesta ja lämpötilan muutoksen nopeudesta.

Kuva 01: Tiheys lämpötilassa

Kokeellisten havaintojen mukaan on havaittu, että symmetrisessä polymeerissä lasittumislämpötila on puolet sen sulamislämpötilasta, kun taas epäsymmetrisessä polymeerissä lasittumislämpötila on 2/3 sen sulamisarvosta (kelvin-asteina). Nämä suhteet eivät kuitenkaan ole yleisiä ja niissä on poikkeamia monissa polymeereissä. Lasimuutos on tärkeä polymeerin toiminta-alueen määrittämisessä arvioitaessa joustavuutta ja mekaanisen rasituksen vaikutuksen luonnetta.

Mikä on sulamislämpötila?

Sulaminen on toinen tärkeä parametri lämpömuutoksille polymeereissä. Yleensä sulamislämpötila on lämpötila, jossa tapahtuu vaihemuutos; esimerkiksi kiinteä neste tai neste höyryyn.

Kuva 02: Sulaminen

Mitä tulee polymeereihin, sulamislämpötila on kuitenkin lämpötila, jossa tapahtuu siirtyminen kiteisestä tai puolikiteisestä faasista kiinteään amorfiseen faasiin. Sulaminen on ensimmäisen kertaluvun endoterminen reaktio. Polymeerin sulamisen entalpiaa voidaan käyttää kiteisyysasteen laskemiseen ottaen huomioon, että saman polymeerin 100%: n sulamis entalpia tunnetaan. Sulamislämpötilan tunteminen on myös erittäin tärkeää, koska se antaa kuvan polymeerin toiminta-alueesta.

Mikä on ero lasin siirtymälämpötilan ja sulamislämpötilan välillä?

Lasin siirtymälämpötila vs. sulamislämpötila
Lasittumislämpötila on lämpötila, jossa amorfisen tai puolikiteisen polymeerin viskoosinen tai kumimainen tila muuttuu hauraaksi, lasimaiseksi.	Lasittumislämpötila on lämpötila, jossa amorfisen tai puolikiteisen polymeerin viskoosinen tai kumimainen tila muuttuu hauraaksi, lasimaiseksi.
Reaktiojärjestys
Lasimuutos on toisen asteen reaktio.	Sulaminen on ensimmäisen asteen reaktio.
T: n yläpuolellag tai Tm
Amorfisista alueista tulee kumisia, vähemmän jäykkiä eikä hauraita	Kiteiset alueet muuttuvat kiinteiksi amorfisiksi alueiksi.
T: n alapuolellag tai Tm
Amorfisista alueista tulee lasimaisia, jäykkiä ja hauraita.	Stabiilit kiteiset alueet
Suhde (kokeellisten havaintojen mukaan)
Tg = 1/2 Tm (symmetrisille polymeereille)	Tg = 2/3 Tm (epäsymmetrisille polymeereille)

Yhteenveto - Lasin siirtymälämpötila vs. sulamislämpötila

Sekä lasittumislämpötila että sulamislämpötilat ovat erittäin tärkeitä polymeerien lämmönsiirto-ominaisuuksia. Lasittumislämpötilan yläpuolella polymeereillä on kumisia ominaisuuksia, kun taas tämän lämpötilan alapuolella niillä on lasin ominaisuuksia. Lasimuutos tapahtuu amorfisissa polymeereissä. Sulaminen on faasin muutos kiteisestä kiinteäksi amorfiseksi. Sulamislämpötila on tärkeä kiteisyysasteen laskemiseksi. Molemmat lämpötila-arvot ovat erittäin hyödyllisiä polymeerien laadun ja toiminta-alueen määrittämisessä.

Lataa PDF-versio lasin siirtymälämpötilasta vs. sulamislämpötilasta

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Lasin siirtymälämpötilan ja sulamislämpötilan ero

Viite:

1. Adams, Robert D., et ai. Rakenteelliset liimasaumat tekniikassa. Chapman & Hall, 1997.
2. Gowariker, V. R., Viswanathan, N. V., & Sreedhar, J. Polymer science. New Age International, 1986.
3. Rosato, Donald V. ja Marlene G. Rosato. Muovien tiivis tietosanakirja. Springer Science & Business Media, 2000.

Kuvan kohteliaisuus:

1. Booyabazoogan ”lämpötilan tiheys” englanninkielisessä Wikipediassa (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Musta ja harmaa jää” (CC0) PEXELS: n kautta