Anahtar Fark – Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı
Elastomerlerin termal özelliklerinin araştırılması, nihai uygulamalarına ve üretim süreci parametrelerine karar vermek için esastır. 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 tür 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 taramalı kalorimetre (DSC) gibi gelişmiş araçlar kullanılarak çok doğru bir şekilde değerlendirilebilir. Camsı geçiş sıcaklığında, sıcaklıktaki bir değişiklik nedeniyle polimerin amorf bölgelerinde viskozdan camsı hale veya tam tersi bir fazda tersinir bir değişiklik meydana gelirken, erime sıcaklığında, bir polimerin kristal veya yarı kristal bölgeleri, bir polimerin kristal veya yarı kristal bölgeleri değişir. katı amorf faz. Bu, cam geçiş sıcaklığı ile erime sıcaklığı arasındaki temel farktır.
Cam Geçiş Sıcaklığı Nedir?
Cam geçiş sıcaklığı, amorf veya yarı kristal bir polimerin viskoz veya kauçuksu durumunun kırılgan, camsı bir duruma dönüştüğü sıcaklıktır. Bu geri dönüşümlü bir geçiştir. Cam geçiş sıcaklıklarının altında, polimerler cam gibi sert ve katıdır. Cam geçiş sıcaklığının üzerinde, polimerler daha az sertlik ile viskoz veya kauçuksu özellikler gösterir. Cam geçiş, türevlerde bir değişiklik olduğu için ikinci dereceden bir reaksiyondur. Polimerin üstündeki ve altındaki değişiklikler, enerji değişimlerinden dolayı moleküler hareket nedeniyle meydana gelir. Bu sıcaklık, moleküllerin yapısından büyük ölçüde etkilenir. Ayrıca, döngüsel deformasyonun sıklığına, plastikleştiriciler, dolgu maddeleri vb. gibi bileşenlerin bileşiminin etkisine ve sıcaklık değişim hızına da bağlıdır.
Şekil 01: Sıcaklıkta Yoğunluk
Deneysel gözlemlere göre, simetrik bir polimerde cam geçiş sıcaklığının erime sıcaklığının yarısı kadar olduğu, simetrik olmayan bir polimerde ise cam geçiş sıcaklığının erime değerinin 2/3'ü (derece cinsinden) olduğu bulunmuştur. Kelvin). Ancak bu ilişkiler evrensel değildir ve birçok polimerde sapmalara sahiptir. Cam geçiş, polimerin çalışma aralığını belirlemek, esnekliği ve mekanik strese tepkinin doğasını değerlendirmek için önemlidir.
Erime Sıcaklığı Nedir?
Erime, polimerlerdeki termal geçişlerin bir diğer önemli parametresidir. Genellikle erime sıcaklığı, bir faz geçişinin meydana geldiği sıcaklıktır; örneğin, katıdan sıvıya veya sıvıdan buhara.
Şekil 02: Erime
Ancak, polimerler söz konusu olduğunda, erime sıcaklığı, kristal veya yarı kristal fazdan katı 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. Bir polimerin çalışma aralığı hakkında fikir verdiği için erime sıcaklığının bilinmesi de çok önemlidir.
Cam Geçiş Sıcaklığı ile Erime Sıcaklığı Arasındaki Fark Nedir?
Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı |
|
| Cam geçiş sıcaklığı, amorf veya yarı kristal bir polimerin viskoz veya kauçuksu durumunun kırılgan, camsı bir duruma dönüştüğü sıcaklıktır. | Cam geçiş sıcaklığı, amorf veya yarı kristal bir polimerin viskoz veya kauçuksu durumunun kırılgan, camsı bir duruma dönüştüğü sıcaklıktır. |
| Reaksiyon Sırası | |
| Cam geçişi ikinci dereceden bir reaksiyondur. | Erime birinci dereceden bir reaksiyondur. |
| Tg veya Tm üzerinde | |
| Amorf bölgeler lastik gibi olur, daha az sertleşir ve kırılgan olmaz | Kristal bölgeler katı amorf bölgelere dönüşür. |
| Alt Tg 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) |
Özet – Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı
Hem cam geçiş hem de erime sıcaklıkları polimerlerin çok önemli termal geçiş özellikleridir. Camsı geçiş sıcaklığının üzerinde polimerler kauçuksu özelliklere sahipken, bu sıcaklığın altında camsı özelliklere sahiptirler. Amorf polimerlerde camsı geçiş meydana gelir. Erime, fazın kristalden katı amorf hale geçmesidir. Erime sıcaklığı, kristallik derecesini hesaplamak için önemlidir. Her iki sıcaklık değeri de polimerlerin kalitesini ve çalışma aralığını belirlemek için son derece faydalıdır.
Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığının PDF Versiyonunu İndir
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Cam Geçiş Sıcaklığı ve Erime Sıcaklığı Arasındaki Fark
