ในวิชาฟิสิกส์จุดอ่อนคืออะไร?

เมื่อวัสดุเช่นน้ำแข็งละลายมันจะเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิเดียวซึ่งเรียกว่าจุดหลอมเหลว วัสดุหลายชนิดไม่ละลายเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่จะนิ่มลงโดยไม่เปลี่ยนเป็นของเหลว สำหรับการกำหนดสูตรผลิตภัณฑ์และการควบคุมคุณภาพสามารถกำหนดอุณหภูมิที่เรียกว่าจุดอ่อนสำหรับวัสดุที่ไม่ละลายเหล่านี้ มีการทดสอบที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดอุณหภูมิเหล่านี้ที่แตกต่างกันไปตามวัสดุหรือการใช้งานที่ต้องการ

ค่าที่เกี่ยวข้องคืออุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงของแก้วซึ่งสามารถกำหนดได้โดยใช้การทดสอบที่คล้ายกัน วัสดุที่ไม่ละลายที่อุณหภูมิหนึ่งจะมีสิ่งที่เรียกว่าโครงสร้างผลึกที่อุณหภูมิต่ำ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นโมเลกุลจะเริ่มเคลื่อนที่และกลายเป็นเหมือนยางนุ่มหรือพลาสติกยืดหยุ่นมากกว่าวัสดุแข็ง นี่คืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแก้วซึ่งมีชื่อเนื่องจากแก้วเปลี่ยนจากแผ่นแข็งเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นเหมือนพลาสติกที่จุดเปลี่ยน

แอสฟัลต์ที่ใช้สำหรับถนนและหลังคาเป็นวัสดุที่นิ่มกว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ผู้ผลิตและผู้ผลิตต้องรู้อุณหภูมิที่แอสฟัลต์จะอ่อนพอที่จะใช้ในการก่อสร้าง การทดสอบจุดอ่อนตัวจะให้อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการควบคุมคุณภาพและอุณหภูมิในการทำงานระหว่างการก่อสร้าง

การทดสอบจุดอ่อนตัวของ vicat ใช้เข็มกดลงบนตัวอย่างที่มีน้ำหนักตามที่ระบุไว้บนเข็ม ตัวอย่างจะถูกวางในอ่างน้ำมันและให้ความร้อนอย่างช้าๆตามอัตราที่กำหนดจนกว่าเข็มจะกดระยะหนึ่งลงในวัสดุทดสอบ จุดอ่อนตัวคืออุณหภูมิที่การเจาะเข็มถึงระยะทางที่กำหนด

การทดสอบแบบอ่อนตัวอีกประเภทหนึ่งคือการทดสอบแบบวงแหวนและบอล ลูกบอลที่มีน้ำหนักเป็นที่รู้จักจะถูกวางลงบนตัวอย่างที่ได้รับความร้อนตามอัตราที่กำหนด อุณหภูมิจุดอ่อนตัวจะถึงเมื่อลูกบอลหดหู่ในระยะที่กำหนดไว้ในตัวอย่าง

กาวบางชนิดที่เรียกว่า hot-melts จะถูกทำให้ร้อนในปืนที่ส่งไปยังจุดที่พวกมันไหลและสามารถใช้งานได้ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทำงานได้ไม่ดีเท่าของเหลวดังนั้นการให้ความร้อนเกินกว่าอุณหภูมิที่อ่อนตัวสามารถสร้างพันธะกาวที่อ่อนกว่า ผู้กำหนดจะใช้การทดสอบจุดอ่อนตัวเพื่อกำหนดอุณหภูมิการจัดการที่เหมาะสม

โพลีเมอร์สังเคราะห์หรือที่มนุษย์สร้างขึ้นสามารถมีช่วงของอุณหภูมิที่ลดลงเนื่องจากโซ่โมเลกุลที่แตกต่างกันที่มีอยู่ในสูตร พอลิเมอร์เชื่อมโยงสามารถมีจุดอ่อนตัวสูงเนื่องจากโครงสร้างที่แข็งจัดโดยพันธะเคมี โพลีเมอร์สามารถมีสารเติมแต่งที่อนุญาตให้ไหลที่อุณหภูมิต่ำกว่าซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับการฉีดขึ้นรูปหรือการใช้กาว