Elastomerlerin termal özelliklerinin araştırılması, nihai uygulama ve üretim süreci parametrelerine karar vermek için gereklidir. Elastomerlerin termal özellikleri, geçiş sıcaklıkları, faydalı sıcaklık aralığı, ısı kapasitesi, termal iletkenlik, mekanik özelliklerin sıcaklığa bağımlılığı ve doğrusal termal genleşme katsayısı gibi farklı test parametreleri kullanılarak incelenebilir. Geçiş sıcaklıklarına giren iki tip sıcaklık parametresi vardır: cam geçiş sıcaklığı (Tg) ve erime sıcaklığı (Tm). Polimer endüstrisinde, bu sıcaklıklar malzemelerin ve kalite parametrelerinin tanımlanması için kullanılır. Polimerlerin geçiş sıcaklığı, dinamik mekanik analizör (DMA) ve diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) gibi gelişmiş cihazlar kullanılarak çok doğru bir şekilde değerlendirilebilir.. Cam geçiş sıcaklığında, viskozdan camsıya veya tersine sıcaklıktaki bir değişime bağlı olarak polimerin amorf bölgelerinde meydana gelirken, erime sıcaklığında, bir polimerin kristalli veya yarı kristalin bölgeleri katı bir amorf faza dönüşür. Bu, cam geçiş sıcaklığı ile erime sıcaklığı arasındaki temel farktır.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Cam Geçiş Sıcaklığı Nedir
3. Erime Sıcaklığı Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı Tablo Şeklinde
5. Özet
Cam geçiş sıcaklığı, amorf veya yarı kristalli bir polimerin viskoz veya kauçuksu bir halinin, kırılgan, camsı bir duruma dönüştüğü sıcaklıktır. Bu tersinir bir geçiş. Cam geçiş sıcaklıklarının altında, polimerler cam gibi sert ve serttir. Cam geçiş sıcaklığının üzerinde polimerler, daha az sertlikte viskoz veya lastik gibi özellikler gösterir. Cam geçişi, türevlerde bir değişiklik olduğu için ikinci dereceden bir reaksiyondur. Yukarıdaki ve aşağıdaki polimerde meydana gelen değişiklikler, enerji değişikliklerine bağlı moleküler hareket nedeniyle meydana gelir. Bu sıcaklık moleküllerin yapısından büyük ölçüde etkilenir. Ayrıca, siklik deformasyon sıklığına, plastikleştiriciler, dolgu maddeleri, vb. Gibi bileşik bileşenlerin etkisine ve sıcaklık değişim hızına da bağlıdır..
Resim 01: Sıcaklık Yoğunluğu
Deneysel gözlemlere göre, simetrik bir polimerde cam geçiş sıcaklığının erime sıcaklığının yarısı olduğu, simetrik olmayan bir polimerde ise cam geçiş sıcaklığının erime değerinin 2 / 3'ü (Kelvin derecesinde) olduğu bulunmuştur. Bununla birlikte, bu ilişkiler evrensel değildir ve birçok polimerde sapmalara sahiptir. Cam geçişi, polimerin çalışma aralığını belirlemek, mekanik strese yanıtın esnekliğini ve doğasını değerlendirmek için önemlidir.
Erime, polimerlerdeki termal geçişlerin bir başka önemli parametresidir. Genellikle, erime sıcaklığı bir faz geçişinin meydana geldiği sıcaklıktır; örneğin katı-sıvı veya sıvı-buhar.
Resim 02: Erime
Bununla birlikte, söz konusu polimerler söz konusu olduğunda, erime sıcaklığı, kristalli veya yarı kristalli bir fazdan katı bir amorf faza geçişin gerçekleştiği bir sıcaklıktır. Erime birinci dereceden endotermik bir reaksiyondur. Aynı polimerin% 100'ünün erime entalpisinin bilinmesi koşuluyla, polimerin erime entalpisi kristallik derecesini hesaplamak için kullanılabilir. Erime sıcaklığının bilinmesi, bir polimerin çalışma aralığı hakkında fikir verdiği için çok önemlidir..
Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı | |
Cam geçiş sıcaklığı, şekilsiz veya yarı kristalli bir polimerin viskoz veya kauçuksu bir halinin kırılgan, camsı bir duruma dönüştüğü sıcaklıktır.. | Cam geçiş sıcaklığı, şekilsiz veya yarı kristalli bir polimerin viskoz veya kauçuksu bir halinin kırılgan, camsı bir duruma dönüştüğü sıcaklıktır.. |
Reaksiyon Sırası | |
Cam geçişi ikinci derece bir tepkidir. | Erime birinci dereceden bir reaksiyondur. |
T üstüg veya Tm | |
Amorf bölgeler lastikleşir, daha az sertleşir ve kırılgan olmaz | Kristal bölgeler katı amorf bölgelere dönüşür. |
T'nin altındag veya Tm | |
Amorf bölgeler camsı, sert ve kırılgan hale gelir. | Kararlı kristal bölgeler |
İlişki (deneysel gözlemlere göre) | |
Tg = 1/2 Tm (simetrik polimerler için) | Tg = 2/3 Tm (simetrik olmayan polimerler için) |
Hem cam geçişi hem de erime sıcaklıkları polimerlerin çok önemli termal geçiş özellikleridir. Cam geçiş sıcaklığının üstünde, polimerler kauçuksu özelliklere sahipken, bu sıcaklığın altında cam özelliklerine sahiptir. Cam geçişi amorf polimerlerde meydana gelir. Erime, fazın kristalimden katı şekilsizliğe değişmesidir. Erime sıcaklığı, kristallik derecesini hesaplamak için önemlidir. Her iki sıcaklık değeri de polimerlerin kalitesini ve çalışma aralığını belirlemek için son derece faydalıdır.
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlar için kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı Arasındaki Fark
1. Adams, Robert D., vd. Mühendislikte yapısal yapışkan derzler. Chapman & Hall, 1997.
2. Gowariker, V.R., Viswanathan, N.V. & Sreedhar, J.Polmer bilimi. New Age Uluslararası, 1986.
3. Rosato, Donald V. ve Marlene G. Rosato. Plastiklerin özlü ansiklopedisi. Springer Science & Business Media, 2000.
1. “Sıcaklık Yoğunluğu” Commons Wikimedia üzerinden İngilizce Wikipedia'da (CC BY-SA 3.0) Booyabazooka
2. PEXELS aracılığıyla “Siyah ve Gri Buz” (CC0)