Peamine erinevus - klaasi üleminekutemperatuur vs sulamistemperatuur
Elastomeeride termiliste omaduste uurimine on hädavajalik nende lõpliku kasutamise ja tootmisprotsessi parameetrite üle otsustamiseks. Elastomeeride termilisi omadusi saab uurida erinevate testparameetrite abil, näiteks siirdetemperatuurid, kasulik temperatuurivahemik, soojusmahtuvus, soojusjuhtivus, mehaaniliste omaduste sõltuvus temperatuurist ja lineaarne soojuspaisumistegur. Siirdetemperatuuri all on kahte tüüpi temperatuuri parameetreid, nimelt klaasistumistemperatuur (T g) ja sulamistemperatuur (T m). Polümeeritööstuses kasutatakse neid temperatuure materjalide ja nende kvaliteedinäitajate tuvastamiseks. Polümeeride üleminekutemperatuuri saab väga täpselt hinnata, kasutades selliseid täiustatud instrumente nagu dünaamiline mehaaniline analüsaator (DMA) ja diferentsiaalse skaneerimise kalorimeeter (DSC). Klaasistumistemperatuuril toimub polümeeri amorfsetes piirkondades temperatuuri muutuse tõttu pöörduv faasimuutus viskoossest klaasjaks või vastupidi, sulamistemperatuuril muutuvad polümeeri kristallilised või poolkristallilised piirkonnad tahke amorfne faas. See on peamine erinevus klaasistumistemperatuuri ja sulamistemperatuuri vahel.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on klaasi üleminekutemperatuur
3. Mis on sulamistemperatuur
4. Kõrvuti võrdlus - klaasi üleminekutemperatuur vs sulamistemperatuur tabelina
5. Kokkuvõte
Mis on klaasi üleminekutemperatuur?
Klaasistumistemperatuur on temperatuur, mille juures amorfse või poolkristalse polümeeri viskoosne või kummine olek muutub habras klaasjaks. See on pöörduv üleminek. Klaasistumistemperatuuride all on polümeerid kõvad ja jäigad nagu klaas. Üle klaasistumistemperatuuri näitavad polümeerid vähem jäikusega viskoosseid või kummiomadusi. Klaasisiire on teise järgu reaktsioon, kuna tuletised muutuvad. Polümeeri muutused ülal ja all toimuvad energia muutustest tingitud molekulaarse liikumise tõttu. Seda temperatuuri mõjutab suuresti molekulide struktuur. Veelgi enam, see sõltub ka tsüklilise deformatsiooni sagedusest, selliste koostisosade nagu plastifikaatorid, täiteained jms ühendite mõjust ja temperatuuri muutumise kiirusest.
Joonis 01: tihedus temperatuuril
Eksperimentaalsete vaatluste kohaselt leitakse, et sümmeetrilises polümeeris on klaasistumistemperatuur pool selle sulamistemperatuurist, ebasümmeetrilises polümeeris aga klaasistumistemperatuur 2/3 selle sulamisväärtusest (Kelvini kraadides). Kuid need suhted ei ole universaalsed ja neil on paljudes polümeerides kõrvalekaldeid. Klaasist üleminek on oluline polümeeri tööpiirkonna määramiseks, hinnates mehaanilisele pingele reageerimise paindlikkust ja olemust.
Mis on sulamistemperatuur?
Sulamine on veel üks oluline polümeeride termiliste üleminekute parameeter. Tavaliselt on sulamistemperatuur faasimuutuse temperatuur; näiteks tahke kuni vedelik või vedel aur.
Joonis 02: sulamine
Mis puutub polümeeridesse, siis sulamistemperatuur on temperatuur, mille juures toimub üleminek kristalsest või poolkristalsest faasist tahkeks amorfseks faasiks. Sulamine on esimese järgu endotermiline reaktsioon. Kristallilisuse määra arvutamiseks võib kasutada polümeeri sulamisentalpiat, arvestades, et 100% sama polümeeri sulamisentalpia on teada. Sulamistemperatuuri teadmine on samuti väga oluline, kuna see annab aimu polümeeri tööulatusest.
Mis vahe on klaasi üleminekutemperatuuri ja sulamistemperatuuri vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Klaasi üleminekutemperatuur vs sulamistemperatuur |
|
| Klaasistumistemperatuur on temperatuur, mille juures amorfse või poolkristalse polümeeri viskoosne või kummine olek muutub habras klaasjaks. | Klaasistumistemperatuur on temperatuur, mille juures amorfse või poolkristalse polümeeri viskoosne või kummine olek muutub habras klaasjaks. |
| Reaktsiooni järjekord | |
| Klaasist üleminek on teise järgu reaktsioon. | Sulamine on esimese järgu reaktsioon. |
| Üle T g või T m | |
| Amorfsed piirkonnad muutuvad kummiliseks, vähem jäigaks ega rabedaks | Kristallilised piirkonnad muunduvad tahketeks amorfseteks piirkondadeks. |
| Alla T g või T m | |
| Amorfsed piirkonnad muutuvad klaasjaks, jäigaks ja rabedaks. | Stabiilsed kristallilised piirkonnad |
| Seos (vastavalt eksperimentaalsetele vaatlustele) | |
| Tg = 1/2 Tm (sümmeetriliste polümeeride korral) | Tg = 2/3 Tm (ebasümmeetriliste polümeeride korral) |
Kokkuvõte - klaasi üleminekutemperatuur vs sulamistemperatuur
Nii klaasisiirde- kui ka sulamistemperatuurid on polümeeride väga olulised soojusülekande omadused. Üle klaasistumistemperatuuri on polümeeridel kummist omadused, samas kui selle temperatuuri all on neil klaasi omadused. Klaasistumine toimub amorfsetes polümeerides. Sulamine on faasi muutumine kristalsest tahkeks amorfseks. Kristallilisuse määra arvutamiseks on oluline sulamistemperatuur. Mõlemad temperatuuri väärtused on polümeeride kvaliteedi ja tööpiirkonna määramiseks äärmiselt kasulikud.
Laadige alla klaasi siirdetemperatuuri vs sulamistemperatuuri PDF-versioon
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja kasutada võrguühenduseta eesmärkidel, nagu tsiteeritud. Palun laadige siit alla PDF-versioon. Klaasi siirdetemperatuuri ja sulamistemperatuuri erinevus
