Was ist der Gla -Übergang?

Polymere, die nicht wie Kristalle auf dem molekularen Niveau strukturiert sind, ändern den Zustand mit unterschiedlichem Temperatur als kristalline Substanzen. Die Glasübergangstemperatur ist der Punkt, an dem das Polymer eine Zustandsänderung unterzogen wird. Materialien über dieser Temperatur sind im Allgemeinen flexibler, und diejenigen in kälteren Temperaturen sind zerbrechlich, da sich die Moleküle nicht an verschiedenen Orten beugen oder sich leicht bewegen können. Glasübergang ist nur in Feststoffen zu beobachten, die keine Moleküle in Kristalle haben; Diese werden als amorph bezeichnet und umfassen Glas, Gele und dünne Filme.

Abhängig vom Material tritt der Glasübergangspunkt bei einer anderen Temperatur auf, die mit seiner Wärmekapazität zusammenhängt. Einige Materialien wie Gummi haben sowohl kristalline als auch amorphe Moleküle. Die Temperaturen für jedes in einem Objekt können unterschiedlich sein. Strukturen auf Kristallbasis schmelzen bei einer bestimmten Temperatur, aber Strukturen mit beiden Arten von Molekülen neigen dazu, über lange Zeiträume zu fließen. Amorphes comPonents können bei einer Temperatur stark sein, während kristalline Moleküle möglicherweise in einem geschmolzenen Zustand liegen, wenn sie bereits einen Phasenübergang durchlaufen haben.

Glassübergangs unterscheidet sich vom tatsächlichen Schmelzen, da keine latente Wärme zugenommen hat, um die Temperatur zu absorbieren. Im Gegensatz zu einer schmelzenden Substanz wird ein Übergangspolymer weiter erwärmt, wenn die Übergangstemperatur gekreuzt wird. Die Wärmekapazität des Polymers nimmt dennoch zu, sodass der Prozess, den es durchläuft, als Übergang zweiter Ordnung bezeichnet wird. Kristalline Strukturen absorbieren stattdessen Wärme und erhöhen sich nicht, während sie schmelzen.

Wenn es physisch gebogen würde, würde sich ein Objekt wie ein Stück Gummi beugen, wenn es unter dem Punkt des Glasübergangs liegt. Es könnte auch fest bleiben, wenn die molekularen Bindungen stark genug sind, um der Kraft standzuhalten. Objekte mit Molekülen, die nicht so stark sind, brechen oder zerbrechen unter dem GlasÜbergangstemperatur. Plastikauto -Armaturenbretter sowie Kunststoffbläungen reagieren häufig auf ähnliche Weise mit Temperaturänderungen.

amorphe Materialien erfordern eine bestimmte Menge an thermischer Energie, um ihre molekulare Struktur zu ändern. Der Glasübergang hängt von der Energie ab, die erforderlich ist, um den Zustand eines bestimmten Materials zu ändern. Das Phänomen unterscheidet sich auch vom Schmelzen, auch weil es nicht so ersichtlich ist. Materialien zeigen oft die damit verbundenen Eigenschaften nach Glasübergang, es sei denn, eine Kraft wird auf sie angewendet. Das Schmelzen ist jedoch visuell offensichtlich und hat einen dramatischeren Effekt, beispielsweise wenn ein kristalliner Eiswürfel in Wasser schmilzt, das leicht über eine Oberfläche fließt.