الفرق الرئيسي - درجة حرارة انتقال الزجاج مقابل درجة حرارة الانصهار
التحقيق في الخواص الحرارية للإلاستومرات أمر ضروري لتحديد تطبيقها النهائي ومعلمات عملية التصنيع. يمكن فحص الخصائص الحرارية لللدائن المرنة باستخدام معلمات اختبار مختلفة مثل درجات الحرارة الانتقالية ، ونطاق درجة الحرارة المفيدة ، والسعة الحرارية ، والتوصيل الحراري ، والاعتماد على درجة الحرارة للخصائص الميكانيكية ، ومعامل التمدد الحراري الخطي. هناك نوعان من معلمات درجة الحرارة التي تخضع لدرجات حرارة انتقالية ، وهما درجة حرارة التزجج (Tg) ودرجة حرارة الانصهار (Tm).في صناعة البوليمر ، تُستخدم درجات الحرارة هذه لتحديد المواد ومعايير جودتها. يمكن تقييم درجة حرارة انتقال البوليمرات بدقة شديدة باستخدام أدوات متقدمة مثل المحلل الميكانيكي الديناميكي (DMA) ومسعر المسح التفاضلي (DSC). عند درجة حرارة التزجج ، يحدث تغيير عكسي في الطور من لزج إلى زجاجي أو العكس في المناطق غير المتبلورة من البوليمر بسبب تغير درجة الحرارة ، بينما عند درجة حرارة الانصهار ، تتغير المناطق البلورية أو شبه البلورية للبوليمر إلى المرحلة الصلبة غير المتبلورة. هذا هو الفرق الرئيسي بين درجة حرارة التزجج ودرجة حرارة الانصهار.
ما هي درجة حرارة انتقال الزجاج؟
درجة حرارة التزجج هي درجة الحرارة التي تتغير فيها الحالة اللزجة أو المطاطية لبوليمر غير متبلور أو شبه بلوري إلى حالة زجاجية هشة. هذا انتقال قابل للعكس. تحت درجات حرارة التزجج ، تكون البوليمرات صلبة وصلبة مثل الزجاج.فوق درجة حرارة التزجج ، تظهر البوليمرات خصائص لزجة أو مطاطية مع صلابة أقل. انتقال الزجاج هو تفاعل من الدرجة الثانية حيث يوجد تغيير في المشتقات. تحدث التغييرات في البوليمر أعلى وأسفل بسبب الحركة الجزيئية بسبب تغيرات الطاقة. تتأثر درجة الحرارة هذه بشكل كبير ببنية الجزيئات. علاوة على ذلك ، فإنه يعتمد أيضًا على تكرار التشوه الدوري ، وتأثير المكونات المركبة مثل الملدنات ، والمواد المالئة ، وما إلى ذلك ، ومعدل تغير درجة الحرارة.
الشكل 01: الكثافة على درجة الحرارة
وفقًا للملاحظات التجريبية ، وجد أنه في البوليمر المتماثل ، تكون درجة حرارة التزجج نصف درجة حرارة الانصهار ، بينما في البوليمر غير المتماثل ، تكون درجة حرارة التزجج 2/3 من قيمة الانصهار (بالدرجات من كلفن).ومع ذلك ، فإن هذه العلاقات ليست عالمية ولها انحرافات في العديد من البوليمرات. يعتبر انتقال الزجاج مهمًا لتحديد نطاق عمل البوليمر ، وتقييم المرونة وطبيعة الاستجابة للإجهاد الميكانيكي.
ما هي درجة حرارة الانصهار؟
الذوبان هو عامل مهم آخر للتحولات الحرارية في البوليمرات. عادةً ما تكون درجة حرارة الانصهار هي درجة الحرارة التي يحدث عندها انتقال الطور ؛ على سبيل المثال ، صلب إلى سائل أو سائل إلى بخار
الشكل 02: الانصهار
ومع ذلك ، بقدر ما يتعلق الأمر بالبوليمرات ، فإن درجة حرارة الانصهار هي درجة الحرارة التي يحدث فيها الانتقال من الطور البلوري أو شبه البلوري إلى الطور الصلب غير المتبلور.الذوبان هو رد فعل ماص للحرارة من الدرجة الأولى. يمكن استخدام المحتوى الحراري لذوبان البوليمر لحساب درجة التبلور ، بالنظر إلى أن المحتوى الحراري للذوبان 100٪ من نفس البوليمر معروف. تعتبر معرفة درجة حرارة الانصهار مهمة جدًا أيضًا لأنها تعطي فكرة عن نطاق عمل البوليمر.
ما هو الفرق بين درجة حرارة انتقال الزجاج ودرجة حرارة الانصهار؟
درجة حرارة انتقال الزجاج مقابل درجة حرارة الانصهار |
|
| درجة حرارة انتقال الزجاج هي درجة الحرارة التي تتغير فيها الحالة اللزجة أو المطاطية لبوليمر غير متبلور أو شبه بلوري إلى حالة زجاجية هشة. | درجة حرارة انتقال الزجاج هي درجة الحرارة التي تتغير فيها الحالة اللزجة أو المطاطية لبوليمر غير متبلور أو شبه بلوري إلى حالة زجاجية هشة. |
| ترتيب الرد | |
| انتقال الزجاج هو رد فعل من الدرجة الثانية. | الذوبان هو رد فعل من الدرجة الأولى. |
| فوق Tgأو Tm | |
| تصبح المناطق غير المتبلورة مطاطية وأقل صلابة وليست هشة | تتحول المناطق البلورية إلى مناطق صلبة غير متبلورة. |
| أدناه Tgأو Tm | |
| تصبح المناطق غير المتبلورة زجاجية وصلبة وهشة. | مناطق بلورية مستقرة |
| العلاقة (حسب الملاحظات التجريبية) | |
| Tg=1/2 Tm (للبوليمرات المتماثلة) | Tg=2/3 Tm (للبوليمرات غير المتماثلة) |
ملخص - درجة حرارة انتقال الزجاج مقابل درجة حرارة الانصهار
كل من درجات حرارة التزجج والذوبان هما خصائص انتقال حراري مهمة جدًا للبوليمرات. فوق درجة حرارة التزجج ، تتمتع البوليمرات بخصائص مطاطية ، بينما تحت درجة الحرارة هذه ، لها خصائص زجاجية. يحدث انتقال الزجاج في البوليمرات غير المتبلورة. الانصهار هو تغير الطور من الحالة المتبلورة إلى الحالة الصلبة غير المتبلورة. درجة حرارة الانصهار مهمة لحساب درجة التبلور. قيمتا درجات الحرارة مفيدة للغاية لتحديد جودة ونطاق عمل البوليمرات.
تنزيل نسخة PDF من درجة حرارة انتقال الزجاج مقابل درجة حرارة الانصهار
يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا الفرق بين درجة حرارة انتقال الزجاج ودرجة حرارة الانصهار
