Sleutelverskil – Glasoorgangstemperatuur vs smelttemperatuur
Ondersoek na termiese eienskappe van elastomere is noodsaaklik om hul finale toepassing en vervaardigingsproses parameters te bepaal. Die termiese eienskappe van elastomere kan ondersoek word deur gebruik te maak van verskillende toetsparameters soos oorgangstemperature, bruikbare temperatuurreeks, hittekapasiteit, termiese geleidingsvermoë, temperatuurafhanklikheid van meganiese eienskappe en koëffisiënt van lineêre termiese uitsetting. Daar is twee tipes temperatuurparameters wat onder oorgangstemperature kom, naamlik glasoorgangstemperatuur (Tg) en smelttemperatuur (Tm). In die polimeerbedryf word hierdie temperature gebruik vir die identifikasie van materiale en hul kwaliteitparameters. Die oorgangstemperatuur van polimere kan baie akkuraat geassesseer word deur gevorderde instrumente soos dinamiese meganiese ontleder (DMA) en differensiële skanderingkalorimeter (DSC) te gebruik. By glasoorgangstemperatuur vind 'n omkeerbare verandering in fase van viskeus na glasagtig of andersom plaas in die amorfe gebiede van die polimeer as gevolg van 'n verandering in temperatuur, terwyl die kristallyne of semi-kristallyne gebiede van 'n polimeer by smelttemperatuur verander na 'n vaste amorfe fase. Dit is die sleutelverskil tussen glasoorgangstemperatuur en smelttemperatuur.
Wat is glasoorgangstemperatuur?
Die glasoorgangstemperatuur is die temperatuur waarby 'n viskose of rubberagtige toestand van 'n amorfe of semi-kristallyne polimeer na 'n bros, glasagtige toestand verander. Dit is 'n omkeerbare oorgang. Onder glasoorgangstemperature is polimere hard en styf soos glas. Bo glasoorgangstemperatuur toon polimere viskose of rubberagtige eienskappe met minder styfheid. Glasoorgang is 'n tweede-orde reaksie aangesien daar 'n verandering in die afgeleides is. Die veranderinge in polimeer bo en onder vind plaas as gevolg van die molekulêre beweging as gevolg van energieveranderinge. Hierdie temperatuur word grootliks beïnvloed deur die struktuur van die molekules. Boonop hang dit ook af van die frekwensie van sikliese vervorming, die effek van samestelling van bestanddele soos weekmakers, vullers, ens., en tempo van temperatuurverandering.
Figuur 01: Digtheid op temperatuur
Volgens eksperimentele waarnemings word gevind dat glasoorgangstemperatuur in 'n simmetriese polimeer die helfte van sy smelttemperatuur is, terwyl glasoorgangstemperatuur in 'n onsimmetriese polimeer 2/3 van sy smeltwaarde is (in grade van Kelvin). Hierdie verwantskappe is egter nie universeel nie en het afwykings in baie polimere. Glasoorgang is belangrik om die werkbereik van polimeer te bepaal, om buigsaamheid en aard van die reaksie op meganiese spanning te evalueer.
Wat is Smelttemperatuur?
Smelting is nog 'n belangrike parameter van termiese oorgange in polimere. Gewoonlik is smelttemperatuur die temperatuur waarby 'n fase-oorgang plaasvind; byvoorbeeld, vaste stof tot vloeistof of vloeistof tot damp.
Figuur 02: Smelt
Wat polimere egter betref, is die smelttemperatuur 'n temperatuur waarby 'n oorgang van 'n kristallyne of semi-kristallyne fase na 'n soliede amorfe fase plaasvind. Smelt is 'n eerste orde endotermiese reaksie. Die smeltentalpie van die polimeer kan gebruik word om die graad van kristalliniteit te bereken, gegewe dat die smeltentalpie van 100% van dieselfde polimeer bekend is. Om die smelttemperatuur te ken is ook baie belangrik, aangesien dit 'n idee gee oor die werkbereik van 'n polimeer.
Wat is die verskil tussen glasoorgangstemperatuur en smelttemperatuur?
Glas-oorgangstemperatuur teen smelttemperatuur |
|
| Glas-oorgangstemperatuur is die temperatuur waarby 'n viskose of rubberagtige toestand van 'n amorfe of semi-kristallyne polimeer na 'n bros, glasagtige toestand verander. | Glas-oorgangstemperatuur is die temperatuur waarby 'n viskose of rubberagtige toestand van 'n amorfe of semi-kristallyne polimeer na 'n bros, glasagtige toestand verander. |
| Bestelling van reaksie | |
| Glas-oorgang is 'n tweede-orde reaksie. | Smelting is 'n eerste-orde reaksie. |
| Above Tg of Tm | |
| Amorfe streke word rubberagtig, minder styf en nie bros nie | Kristallyne streke verander in soliede amorfe streke. |
| Below Tg of Tm | |
| Amorfe streke word glaserig, styf en bros. | Stabiele kristalstreke |
| Verwantskap (soos per eksperimentele waarnemings) | |
| Tg=1/2 Tm (vir simmetriese polimere) | Tg=2/3 Tm (vir onsimmetriese polimere) |
Opsomming – Glasoorgangstemperatuur teen smelttemperatuur
Beide glasoorgangs- en smelttemperature is baie belangrike termiese oorgangseienskappe van polimere. Bo glasoorgangstemperatuur het polimere rubberagtige eienskappe, terwyl hulle onder hierdie temperatuur glaseienskappe het. Glasoorgang vind plaas in amorfe polimere. Smelt is die verandering van fase van kristallyn na solied amorf. Smelttemperatuur is belangrik om die graad van kristalliniteit te bereken. Beide temperatuurwaardes is uiters nuttig om die kwaliteit en werkbereik van polimere te bepaal.
Laai PDF-weergawe van glasoorgangstemperatuur vs smelttemperatuur af
Jy kan die PDF-weergawe van hierdie artikel aflaai en dit vir vanlyn doeleindes gebruik soos per aanhalingsnota. Laai asseblief PDF-weergawe hier af Verskil tussen glasoorgangstemperatuur en smelttemperatuur
