유리 전이란?

분자 수준에서 결정과 같이 구조화되지 않은 중합체는 결정질 물질과는 다르게 온도에 따라 상태가 변한다. 유리 전이 온도는 중합체가 상태 변화를 겪는 지점이다. 이 온도보다 높은 재료는 일반적으로 더 유연하며, 온도가 낮은 재료는 분자가 구부러 지거나 쉽게 다른 장소로 이동할 수 없기 때문에 깨지기 쉽습니다. 유리 전이는 결정으로 배열 된 분자가없는 고체에서만 나타납니다. 이들은 비정질이라고하며 유리, 젤 및 박막을 포함합니다.

재료에 따라 유리 전 이점은 열 용량과 관련된 다른 온도에서 발생합니다. 고무와 같은 일부 재료는 결정질과 비정질 분자를 모두 가지고 있습니다. 하나의 물체에서 각각의 온도는 다를 수 있습니다. 결정 기반 구조는 특정 온도에서 녹지 만 두 종류의 분자가있는 구조는 오랜 시간 동안 흐르는 경향이 있습니다. 비정질 성분은 한 온도에서 강할 수있는 반면, 결정 성 분자는 이미 상 전이를 겪은 경우 녹은 상태 일 수 있습니다.

온도 변화를 흡수하는 잠열이 없기 때문에 유리 전이는 실제 용융과 다릅니다. 용융 물질과 달리, 전이 온도가 교차됨에 따라 전이 폴리머는 계속 가열됩니다. 그럼에도 불구하고 중합체의 열 용량은 증가하므로, 중합체가 겪는 공정을 2 차 전이라한다. 결정 구조는 대신 열을 흡수하고 녹는 동안 온도가 상승하지 않습니다.

물리적으로 구부리면 유리 전 이점 아래에있을 때 물체가 고무 조각처럼 휘어집니다. 또한 분자 결합이 힘을 견딜 수있을만큼 강하면 견고하게 남아있을 수 있습니다. 분자가 강하지 않은 물체는 유리 전이 온도 아래로 부서 지거나 부서 질 수 있습니다. 플라스틱 자동차 대시 보드와 플라스틱 자동차 대시 보드는 종종 온도 변화와 비슷한 방식으로 반응합니다.

비정질 물질은 분자 구조를 변화시키기 위해 일정한 양의 열 에너지를 필요로합니다. 유리 전이는 특정 재료의 상태를 변경하는 데 필요한 에너지에 따라 다릅니다. 현상은 명백하지 않기 때문에 녹는 것과 다릅니다. 힘이 가해지지 않는 한 재료는 종종 유리 전이 후 관련 특성을 나타내지 않습니다. 그러나, 용융은 시각적으로 명백하고, 결정 성 아이스 큐브가 표면을 가로 질러 쉽게 흐르는 물로 녹는 경우와 같이보다 극적인 효과를 갖는다.