Nøgleforskel - Glasovergangstemperatur vs smeltetemperatur
Undersøgelse af elastomers termiske egenskaber er afgørende for at afgøre deres endelige anvendelses- og fremstillingsprocesparametre. De termiske egenskaber af elastomerer kan undersøges ved anvendelse af forskellige testparametre, såsom overgangstemperaturer, nyttigt temperaturområde, varmekapacitet, varmeledningsevne, temperaturafhængighed af mekaniske egenskaber og koefficient for lineær termisk ekspansion. Der er to typer af temperaturparametre, der kommer under overgangstemperaturer nemlig, glasovergangstemperatur (T g) og smeltetemperatur (T m). I polymerindustrien bruges disse temperaturer til identifikation af materialer og deres kvalitetsparametre. Overgangstemperaturen for polymerer kan vurderes meget nøjagtigt ved hjælp af avancerede instrumenter som dynamisk mekanisk analysator (DMA) og differential scanning kalorimeter (DSC). Ved glasovergangstemperatur forekommer en reversibel ændring i fase fra tyktflydende til glasagtig eller omvendt i de amorfe områder af polymeren på grund af en ændring i temperatur, hvorimod de krystallinske eller halvkrystallinske områder af en polymer ved smeltetemperatur skifter til en fast amorf fase. Dette er nøgleforskellen mellem glasovergangstemperatur og smeltetemperatur.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er glasovergangstemperatur
3. Hvad er smeltetemperatur
4. Sammenligning side om side - Glasovergangstemperatur vs smeltetemperatur i tabelform
5. Oversigt
Hvad er glasovergangstemperatur?
Glasovergangstemperaturen er den temperatur, ved hvilken en viskøs eller gummiagtig tilstand af en amorf eller halvkrystallinsk polymer skifter til en sprød, glasagtig tilstand. Dette er en reversibel overgang. Under glasovergangstemperaturer er polymerer hårde og stive som glas. Over glasovergangstemperatur viser polymerer viskøse eller gummiagtige egenskaber med mindre stivhed. Glasovergang er en anden ordens reaktion, da der er en ændring i derivaterne. Ændringerne i polymer over og under forekommer på grund af den molekylære bevægelse på grund af energiforandringer. Denne temperatur er stærkt påvirket af molekylernes struktur. Desuden afhænger det også af hyppigheden af cyklisk deformation, effekten af sammensatte ingredienser såsom blødgøringsmidler, fyldstoffer osv. Og temperaturændringens hastighed.
Figur 01: Densitet på temperatur
I henhold til eksperimentelle observationer findes det, at glasovergangstemperaturen i en symmetrisk polymer er halvdelen af dens smeltetemperatur, mens glasovergangstemperaturen i en usymmetrisk polymer er 2/3 af dens smelteværdi (i grader af Kelvin). Disse forhold er imidlertid ikke universelle og har afvigelser i mange polymerer. Glasovergang er vigtig for at bestemme polymerens arbejdsområde ved at evaluere fleksibiliteten og arten af reaktionen på mekanisk stress.
Hvad er smeltetemperatur?
Smeltning er en anden vigtig parameter for termiske overgange i polymerer. Normalt er smeltetemperatur den temperatur, ved hvilken en faseovergang finder sted; for eksempel fast til væske eller væske til damp.
Figur 02: Smeltning
For så vidt angår polymerer er smeltetemperaturen imidlertid en temperatur, ved hvilken en overgang fra en krystallinsk eller semikrystallinsk fase til en fast amorf fase finder sted. Smeltning er en endoterm reaktion af første ordre. Enthalpi af smeltning af polymeren kan anvendes til at beregne graden af krystallinitet, forudsat at smelteentalpi på 100% af den samme polymer er kendt. At kende smeltetemperaturen er også meget vigtigt, da det giver en idé om en polymers arbejdsområde.
Hvad er forskellen mellem glasovergangstemperatur og smeltetemperatur?
Diff artikel midt foran bordet
Glasovergangstemperatur vs smeltetemperatur |
|
| Glasovergangstemperatur er den temperatur, ved hvilken en viskøs eller gummiagtig tilstand af en amorf eller halvkrystallinsk polymer skifter til en sprød, glasagtig tilstand. | Glasovergangstemperatur er den temperatur, ved hvilken en viskøs eller gummiagtig tilstand af en amorf eller halvkrystallinsk polymer skifter til en sprød, glasagtig tilstand. |
| Reaktionsorden | |
| Glasovergang er en anden ordens reaktion. | Smeltning er en første ordens reaktion. |
| Over T g eller T m | |
| Amorfe regioner bliver gummiagtige, mindre stive og ikke skøre | Krystallinske regioner omdannes til faste amorfe områder. |
| Under T g eller T m | |
| Amorfe områder bliver glasagtige, stive og sprøde. | Stabile krystallinske regioner |
| Forhold (ifølge eksperimentelle observationer) | |
| Tg = 1/2 Tm (for symmetriske polymerer) | Tg = 2/3 Tm (for usymmetriske polymerer) |
Resumé - Glasovergangstemperatur vs smeltetemperatur
Både glasovergangs- og smeltetemperaturer er meget vigtige termiske overgangsegenskaber for polymerer. Over glasovergangstemperatur har polymerer gummiagtige egenskaber, mens de under denne temperatur har glassegenskaber. Glasovergang sker i amorfe polymerer. Smeltning er faseændringen fra krystallinsk til fast amorf. Smeltetemperatur er vigtig for at beregne graden af krystallinitet. Begge temperaturværdier er yderst nyttige til at bestemme kvaliteten og arbejdsområdet for polymerer.
Download PDF-version af glasovergangstemperatur vs smeltetemperatur
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnote. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem glasovergangstemperatur og smeltetemperatur
