Nyckelskillnad - Glasövergångstemperatur jämfört med smälttemperatur
Undersökning av elastomers termiska egenskaper är avgörande för att bestämma deras slutliga tillämpning och tillverkningsprocessparametrar. De termiska egenskaperna hos elastomerer kan undersökas med användning av olika testparametrar såsom övergångstemperaturer, användbart temperaturområde, värmekapacitet, värmeledningsförmåga, temperaturberoende av mekaniska egenskaper och koefficient för linjär termisk expansion. Det finns två typer av temperaturparametrar som faller under övergångstemperaturer nämligen, glasövergångstemperatur (T g) och smälttemperatur (T m). Inom polymerindustrin används dessa temperaturer för identifiering av material och deras kvalitetsparametrar. Övergångstemperaturen för polymerer kan bedömas mycket noggrant med hjälp av avancerade instrument som dynamisk mekanisk analysator (DMA) och differentiell avsökningskalorimeter (DSC). Vid glasövergångstemperatur inträffar en reversibel förändring i fas från viskös till glasaktig eller vice versa i de amorfa områdena av polymeren på grund av en temperaturförändring, medan de kristallina eller halvkristallina områdena hos en polymer vid smälttemperatur ändras till en fast amorf fas. Detta är nyckelskillnaden mellan glasövergångstemperaturen och smälttemperaturen.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är glasövergångstemperatur
3. Vad är smälttemperatur
4. Jämförelse sida vid sida - Glasövergångstemperatur jämfört med smälttemperatur i tabellform
5. Sammanfattning
Vad är glasövergångstemperatur?
Glasövergångstemperaturen är den temperatur vid vilken ett visköst eller gummiigt tillstånd hos en amorf eller halvkristallin polymer ändras till ett sprött, glasartat tillstånd. Detta är en reversibel övergång. Under glasövergångstemperaturer är polymerer hårda och styva som glas. Över glasövergångstemperaturen visar polymerer viskösa eller gummiaktiga egenskaper med mindre styvhet. Glasövergång är en andra ordningens reaktion eftersom det sker en förändring i derivaten. Förändringarna i polymer ovan och under inträffar på grund av den molekylära rörelsen på grund av energiförändringar. Denna temperatur påverkas starkt av molekylernas struktur. Dessutom beror det också på frekvensen av cyklisk deformation, effekten av sammansatta ingredienser såsom mjukgörare, fyllmedel etc. och temperaturförändringshastigheten.
Figur 01: Densitet på temperatur
Enligt experimentella observationer har det visat sig att i en symmetrisk polymer är glasövergångstemperaturen hälften av dess smälttemperatur, medan glasövergångstemperaturen i en osymmetrisk polymer är 2/3 av dess smältvärde (i grader av Kelvin). Emellertid är dessa förhållanden inte universella och har avvikelser i många polymerer. Glasövergång är viktigt för att bestämma polymerens arbetsområde och utvärdera flexibiliteten och beskaffenheten för svaret på mekanisk stress.
Vad är smälttemperatur?
Smältning är en annan viktig parameter för termiska övergångar i polymerer. Vanligtvis är smälttemperaturen den temperatur vid vilken en fasövergång sker; till exempel fast till vätska eller vätska till ånga.
Figur 02: smältning
Såvitt beträffande polymerer är emellertid smälttemperaturen en temperatur vid vilken en övergång från en kristallin eller halvkristallin fas till en fast amorf fas sker. Smältning är en första ordning endoterm reaktion. Smält-entalpen av polymeren kan användas för att beräkna graden av kristallinitet, med tanke på att smält-entalpi på 100% av samma polymer är känd. Att känna till smälttemperaturen är också mycket viktigt eftersom det ger en uppfattning om arbetsområdet för en polymer.
Vad är skillnaden mellan glasövergångstemperatur och smälttemperatur?
Skilja artikeln mitt före bordet
Glasövergångstemperatur jämfört med smälttemperatur |
|
| Glasövergångstemperatur är den temperatur vid vilken ett visköst eller gummiigt tillstånd hos en amorf eller halvkristallin polymer ändras till ett sprött, glasartat tillstånd. | Glasövergångstemperatur är den temperatur vid vilken ett visköst eller gummiigt tillstånd hos en amorf eller halvkristallin polymer ändras till ett sprött, glasartat tillstånd. |
| Reaktionsordning | |
| Glasövergång är en andra ordningens reaktion. | Smältning är en första ordningens reaktion. |
| Ovanför T g eller T m | |
| Amorfa områden blir gummiliknande, mindre styva och inte spröda | Kristallina regioner förvandlas till fasta amorfa områden. |
| Under T g eller T m | |
| Amorfa områden blir glasiga, styva och spröda. | Stabila kristallina regioner |
| Förhållande (enligt experimentella observationer) | |
| Tg = 1/2 Tm (för symmetriska polymerer) | Tg = 2/3 Tm (för osymmetriska polymerer) |
Sammanfattning - Glasövergångstemperatur jämfört med smälttemperatur
Både glasövergångs- och smälttemperaturer är mycket viktiga värmeövergångsegenskaper hos polymerer. Över glasövergångstemperaturen har polymerer gummiaktiga egenskaper, medan de under denna temperatur har glasegenskaper. Glasövergång sker i amorfa polymerer. Smältning är förändring av fas från kristallin till fast amorf. Smältemperaturen är viktig för att beräkna kristallinitetsgraden. Båda temperaturvärdena är extremt användbara för att bestämma polymerernas kvalitet och arbetsområde.
Ladda ner PDF-version av glasövergångstemperatur jämfört med smälttemperatur
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-version här Skillnaden mellan glasövergångstemperatur och smälttemperatur
