Stikla pārejas temperatūras un kušanas temperatūras atšķirība

Galvenā atšķirība - stikla pārejas temperatūra pret kušanas temperatūru
 

Elastomēru termisko īpašību izpēte ir būtiska, lai izlemtu to galīgo pielietojumu un ražošanas procesa parametrus. Elastomēru termiskās īpašības var pārbaudīt, izmantojot dažādus testa parametrus, piemēram, pārejas temperatūru, lietderīgās temperatūras diapazonu, siltumietilpību, siltumvadītspēju, mehānisko īpašību atkarību no temperatūras un lineārās termiskās izplešanās koeficientu. Ir divu veidu temperatūras parametri, uz kuriem attiecas pārejas temperatūra, proti, stikla pārejas temperatūra (T_g) un kušanas temperatūra (T_m). Polimēru rūpniecībā šīs temperatūras tiek izmantotas materiālu un to kvalitātes parametru identificēšanai. Polimēru pārejas temperatūru var ļoti precīzi novērtēt, izmantojot uzlabotus instrumentus, piemēram, dinamisko mehānisko analizatoru (DMA) un diferenciālo skenēšanas kalorimetru (DSC).. Stikla pārejas temperatūrā atgriezeniskas fāzes izmaiņas no viskozas līdz stiklveida vai pretēji rodas amorfos polimēra reģionos temperatūras izmaiņu dēļ, turpretī kušanas temperatūrā polimēra kristāliskie vai daļēji kristāliskie reģioni mainās uz cietu amorfu fāzi. Šī ir galvenā atšķirība starp stikla pārejas temperatūru un kušanas temperatūru.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir stikla pārejas temperatūra
3. Kas ir kušanas temperatūra
4. Salīdzinājums blakus - stikla pārejas temperatūra pret kušanas temperatūru tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir stikla pārejas temperatūra?

Stikla pārejas temperatūra ir temperatūra, kurā amorfā vai puskristāliskā polimēra viskozs vai gumijots stāvoklis mainās uz trauslu, stiklveida stāvokli. Šī ir atgriezeniska pāreja. Zem stikla pārejas temperatūras polimēri ir grūti un stingri kā stikls. Virs stikla pārejas temperatūras polimēriem ir viskozas vai gumijotas īpašības ar mazāku stingrību. Stikla pāreja ir otrās kārtas reakcija, jo mainās atvasinājumi. Polimēra izmaiņas virs un zem notiek enerģijas molekulu kustības dēļ. Šo temperatūru lielā mērā ietekmē molekulu uzbūve. Turklāt tas ir atkarīgs arī no cikliskās deformācijas biežuma, tādu sastāvdaļu kā plastifikatoru, pildvielu utt. Sajaukšanas efekta un temperatūras maiņas ātruma..

01. attēls. Temperatūras blīvums

Veicot eksperimentālus novērojumus, tiek atklāts, ka simetriskā polimērā stikla pārejas temperatūra ir puse no tā kušanas temperatūras, savukārt nesimetriskā polimērā stikla pārejas temperatūra ir 2/3 no tās kušanas vērtības (Kelvina grādos). Tomēr šīs attiecības nav universālas, un daudzos polimēros tām ir novirzes. Stikla pāreja ir svarīga, lai noteiktu polimēra darba diapazonu, novērtējot elastības un reakcijas uz mehānisko spriegumu raksturu.

Kas ir kušanas temperatūra?

Kausēšana ir vēl viens svarīgs termisko pāreju parametrs polimēros. Parasti kušanas temperatūra ir temperatūra, kurā notiek fāzes pāreja; piemēram, no cietas līdz šķidrai vai no šķidruma līdz tvaikam.

02 attēls: Kušana

Tomēr, ciktāl tas attiecas uz polimēriem, kušanas temperatūra ir temperatūra, kurā notiek pāreja no kristāliskās vai puskristāliskās fāzes uz cietu amorfu fāzi. Kušana ir pirmās kārtas endotermiska reakcija. Kristāliskuma pakāpes aprēķināšanai var izmantot polimēra kausēšanas entalpiju, ņemot vērā, ka ir zināma tā paša polimēra 100% kausēšanas entalpija. Kušanas temperatūras zināšana ir arī ļoti svarīga, jo tā dod priekšstatu par polimēra darba diapazonu.

Kāda ir atšķirība starp stikla pārejas temperatūru un kušanas temperatūru?

Stikla pārejas temperatūra pret kušanas temperatūru
Stikla pārejas temperatūra ir temperatūra, kurā amorfā vai puskristāliskā polimēra viskozs vai gumijots stāvoklis mainās uz trauslu, stiklotu stāvokli.	Stikla pārejas temperatūra ir temperatūra, kurā amorfā vai puskristāliskā polimēra viskozs vai gumijots stāvoklis mainās uz trauslu, stiklotu stāvokli.
Reakcijas kārtība
Stikla pāreja ir otrās kārtas reakcija.	Kušana ir pirmās kārtas reakcija.
Virs Tg vai Tm
Amorfie reģioni kļūst gumijoti, mazāk stingri un nav trausli	Kristāliskie reģioni pārvēršas cietos amorfos reģionos.
Zem Tg vai Tm
Amorfie reģioni kļūst stikloti, stingri un trausli.	Stabili kristāliski reģioni
Attiecības (kā noteikts eksperimentālos novērojumos)
Tg = 1/2 Tm (simetriskiem polimēriem)	Tg = 2/3 Tm (nesimetriskiem polimēriem)

Kopsavilkums - stikla pārejas temperatūra pret kušanas temperatūru

Gan stikla pārejas, gan kušanas temperatūra ir ļoti svarīgas polimēru termiskās pārejas īpašības. Virs stikla pārejas temperatūras polimēriem ir gumijas īpašības, turpretim zem šīs temperatūras tiem ir stikla īpašības. Stikla pāreja notiek amorfos polimēros. Kušana ir fāzes maiņa no kristāliskas uz cietu amorfu. Kušanas temperatūra ir svarīga, lai aprēķinātu kristalitātes pakāpi. Abas temperatūras vērtības ir ārkārtīgi noderīgas, lai noteiktu polimēru kvalitāti un darba diapazonu.

Lejupielādējiet stikla pārejas temperatūras un kušanas temperatūras PDF versiju

Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet šeit: PDF versija Šeit atšķirība starp stikla pārejas temperatūru un kušanas temperatūru

Atsauce:

1. Adams, Robert D., et al. Līmes konstrukciju savienojumi inženierijā. Čapmens un zāle, 1997.
2. Gowariker, V. R., Viswanathan, N. V., & Sreedhar, J. Polimēru zinātne. New Age International, 1986. gads.
3. Rosato, Donalds V. un Marlēna G. Rosato. Īsa plastmasas enciklopēdija. Springer Science & Business Media, 2000.

Attēla pieklājība:

1. Booyabazooka “Temperatūras blīvums” angļu valodas Vikipēdijā (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Melnais un pelēkais ledus” (CC0), izmantojot PEXELS