Hvad er glasovergang?

Polymerer, der ikke er struktureret som krystaller på molekylært niveau, ændrer tilstand med temperaturen forskelligt end krystallinske stoffer. Glasovergangstemperaturen er det punkt, hvor polymeren gennemgår en ændring af tilstanden. Materialer over denne temperatur er generelt mere fleksible, og de i koldere temperaturer er skrøbelige, fordi molekylerne ikke kan bøjes eller let kan bevæge sig forskellige steder. Glasovergang ses kun i faste stoffer, der ikke har molekyler arrangeret i krystaller; disse kaldes amorf og inkluderer glas, geler og tynde film.

Afhængigt af materialet forekommer glasovergangspunktet ved en anden temperatur, som er relateret til dets varmekapacitet. Nogle materialer, såsom gummi, har både krystallinske og amorfe molekyler. Temperaturerne for hvert enkelt objekt kan være forskellige. Krystallbaserede strukturer smelter ved en bestemt temperatur, men strukturer med begge slags molekyler har en tendens til at strømme over lange perioder. Amorfe komponenter kan være stærke ved en temperatur, mens krystallinske molekyler muligvis er i en smeltet tilstand, hvis de allerede har gennemgået faseovergang.

Glasovergang adskiller sig fra faktisk smeltning, fordi der ikke er nogen latent varme til at absorbere temperaturstigninger. I modsætning til et smeltende stof vil en overgangspolymer fortsætte med at varme op, når overgangstemperaturen krydses. Polymerens varmekapacitet øges ikke desto mindre, så processen, den gennemgår, kaldes en andenordens overgang. Krystallinske strukturer absorberer i stedet varme og øges ikke i temperaturen, mens de smelter.

Hvis det skulle være bøjet fysisk, ville en genstand bøje som et stykke gummi, når det er under glassets overgangspunkt. Det kan også forblive solidt, hvis de molekylære bindinger er stærke nok til at modstå kraften. Objekter med molekyler, der ikke er så stærke, vil bryde eller knuse under glasovergangstemperaturen. Dashboards af plastik såvel som plastblegemer reagerer ofte på lignende måde med temperaturændringer.

Amorfe materialer kræver en vis mængde termisk energi for at ændre deres molekylstruktur. Glasovergang er afhængig af den energi, der er nødvendig for at ændre tilstanden for et bestemt materiale. Fænomenet adskiller sig fra smeltning også fordi det ikke er så tydeligt. Materialer viser ofte ikke de tilknyttede egenskaber efter glasovergang, medmindre der påføres en kraft på dem. Smeltning er imidlertid visuelt synlig og har en mere dramatisk virkning, såsom når en krystallinsk isterning smelter i vand, der let flyder over en overflade.